JP2023512867A - 全地球航法衛星システム(gnss)に差分コードバイアス(dcb)補正を提供するための方法 - Google Patents
全地球航法衛星システム(gnss)に差分コードバイアス(dcb)補正を提供するための方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
基準局は、DCB推定器に擬似距離およびナビゲーションメッセージ、ならびに他の情報を提供している。バイアスに関する適切な知識は、多くのナビゲーション用途に極めて重要であるが、さらにまたたとえば電離圏全電子数(total electron content、TEC)を抽出する電離圏分析、および時刻比較(time transfer)など、ナビゲーション以外の用途にも極めて重要である。DCBは、詳細にはGNSS受信機でのコードに基づく測位、および他の用途のために必要とされる。
DCB2(第1の信号-追加の第1の信号)=DCB1(第1の信号-共通信号)-DCB1(第1の追加信号-共通信号)
DCB2(第2の信号-追加の第2の信号)=DCB1(第2の信号-共通信号)-DCB1(第2の追加信号-共通信号)
により第2の差分コードを変形することが提供される。
帯域フィルタおよび低雑音増幅器7、ならびに基準発振器9に接続された後続のダウンコンバータ8では、基準発振器9から得られる発振信号を使用して、受信したナビゲーション信号4をより低い周波数に変換する。ダウンコンバートされたナビゲーション信号は、帯域通過およびサンプリングニット10を通過し、このユニットでは、アナログナビゲーション信号4をサンプリングする。次いで、サンプリングされたナビゲーション信号4を追跡ユニット11に渡し、追跡ユニット11では、ナビゲーション信号4を、詳細には搬送波信号の位相を、および/またはナビゲーション信号4に含まれるコード信号の遅延を追跡する。追跡ユニット11の次にバイアス減算ユニット12が続き、バイアス減算ユニット12では、搬送波信号の位相から、およびコード信号から、位相および/またはコードバイアスを減算する。後続の位置推定ユニット13は、搬送波信号を処理することにより得た位相信号に基づき、かつコード信号に基づき、ナビゲーション機器5の実際の位置を決定する。最後に、位置推定結果をモニタ機器14に表示できる。
差分コードバイアス(DCB)は、同じまたは異なる周波数での2つのGNSSコード観測値間の系統誤差またはバイアスである。DCBは、対応する衛星の信号を受信する複数の基準局により集められた経験的情報に基づき評価される。DCBに関する適切な知識は、多くのナビゲーション用途に極めて重要であるが、さらにまたたとえば電離圏全電子数(TEC)を抽出する電離圏分析、および時刻比較など、ナビゲーション以外の用途にも極めて重要である。DCBは、詳細にはGNSS受信機のコードに基づく測位および他の用途のために必要とされる。
Galileo GNSSでは、第1の搬送周波数C1、第2の搬送周波数C2、および第3の搬送周波数C3は、それぞれ周波数帯域E1、E6、およびE5により表される。第1の信号41、第2の信号42、および/または第3の信号43は、対応する搬送周波数を有する信号41、42、43を変調することにより一定の情報を含む。詳細には、第1の信号41および第3の信号43は、2周波法を遂行して、電離圏により生じているような影響を除去または低減するために使用され、他の点では、信号41、42、および43の移動時間に関する、対応する時間遅延をもたらす。特に、第1の信号41および第3の信号43に関する別の第3の差分コードバイアスDCB3を決定することが提供される。
追加の第1の信号41’および/または追加の第2の信号42’は詳細には、第1の信号41および第2の信号42ならびに/または第3の信号43だけを取り扱う基準局15と異なる基準局15’により取り扱われた。それにより、第1の信号41、第2の信号42、および/または第3の信号43を取り扱う基準局15の数は、追加の第1の信号41’および/または追加の第2の信号42’を取り扱う基準局15’の数よりもかなり多い。好ましくは、追加の第2の信号42’は、精密点測位PPPのために使用される補正情報20を備える。
4 ナビゲーション信号
5 移動受信機
6 アンテナ
7 帯域フィルタおよび低雑音増幅器
8 ダウンコンバータ
9 基準発振器
10 帯域通過およびサンプリングユニット
11 追跡ニット
12 減算ユニット
13 推定ユニット
14 地球
15、15’ 基準局
18 データストリーム
20 補正情報
21 アップリンク局
22 補正信号
30 中央計算ユニット
35 基準値
41 第1の信号
41’ 追加の第1の信号
42 第2の信号
42’ 追加の第2の信号
43 第3の信号
C1 第1の搬送周波数
C2 第2の搬送周波数
C3 第3の搬送周波数
DCB1 一次差分コードバイアス
DCB2 二次差分コードバイアス
DCB3 三次差分コードバイアス
基準局は、DCB推定器に擬似距離およびナビゲーションメッセージ、ならびに他の情報を提供している。バイアスに関する適切な知識は、多くのナビゲーション用途に極めて重要であるが、さらにまたたとえば電離圏全電子数(total electron content、TEC)を抽出する電離圏分析、および時刻比較(time transfer)など、ナビゲーション以外の用途にも極めて重要である。DCBは、詳細にはGNSS受信機でのコードに基づく測位、および他の用途のために必要とされる。
DCB2(第1の信号-追加の第1の信号)=DCB1(第1の信号-共通信号)-DCB1(第1の追加信号-共通信号)
DCB2(第2の信号-追加の第2の信号)=DCB1(第2の信号-共通信号)-DCB1(第2の追加信号-共通信号)
により第2の差分コードを変形することが提供される。
帯域フィルタおよび低雑音増幅器7、ならびに基準発振器9に接続された後続のダウンコンバータ8では、基準発振器9から得られる発振信号を使用して、受信したナビゲーション信号4をより低い周波数に変換する。ダウンコンバートされたナビゲーション信号は、帯域通過およびサンプリングニット10を通過し、このユニットでは、アナログナビゲーション信号4をサンプリングする。次いで、サンプリングされたナビゲーション信号4を追跡ユニット11に渡し、追跡ユニット11では、ナビゲーション信号4を、詳細には搬送波信号の位相を、および/またはナビゲーション信号4に含まれるコード信号の遅延を追跡する。追跡ユニット11の次にバイアス減算ユニット12が続き、バイアス減算ユニット12では、搬送波信号の位相から、およびコード信号から、位相および/またはコードバイアスを減算する。後続の位置推定ユニット13は、搬送波信号を処理することにより得た位相信号に基づき、かつコード信号に基づき、ナビゲーション機器5の実際の位置を決定する。最後に、位置推定結果をモニタ機器14に表示できる。
差分コードバイアス(DCB)は、同じまたは異なる周波数での2つのGNSSコード観測値間の系統誤差またはバイアスである。DCBは、対応する衛星の信号を受信する複数の基準局により集められた経験的情報に基づき評価される。DCBに関する適切な知識は、多くのナビゲーション用途に極めて重要であるが、さらにまたたとえば電離圏全電子数(TEC)を抽出する電離圏分析、および時刻比較など、ナビゲーション以外の用途にも極めて重要である。DCBは、詳細にはGNSS受信機のコードに基づく測位および他の用途のために必要とされる。
Galileo GNSSでは、第1の搬送周波数C1、第2の搬送周波数C2、および第3の搬送周波数C3は、それぞれ周波数帯域E1、E6、およびE5により表される。第1の信号41、第2の信号42、および/または第3の信号43は、対応する搬送周波数を有する信号41、42、43を変調することにより一定の情報を含む。詳細には、第1の信号41および第3の信号43は、2周波法を遂行して、電離圏により生じているような影響を除去または低減するために使用され、他の点では、信号41、42、および43の移動時間に関する、対応する時間遅延をもたらす。特に、第1の信号41および第3の信号43に関する別の第3の差分コードバイアスDCB3を決定することが提供される。
追加の第1の信号41’および/または追加の第2の信号42’は詳細には、第1の信号41および第2の信号42ならびに/または第3の信号43だけを取り扱う基準局15と異なる基準局15’により取り扱われた。それにより、第1の信号41、第2の信号42、および/または第3の信号43を取り扱う基準局15の数は、追加の第1の信号41’および/または追加の第2の信号42’を取り扱う基準局15’の数よりもかなり多い。好ましくは、追加の第2の信号42’は、精密点測位PPPのために使用される補正情報20を備える。
4 ナビゲーション信号
5 移動受信機
6 アンテナ
7 帯域フィルタおよび低雑音増幅器
8 ダウンコンバータ
9 基準発振器
10 帯域通過およびサンプリングユニット
11 追跡ニット
12 減算ユニット
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14 地球
15、15’ 基準局
18 データストリーム
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21 アップリンク局
22 補正信号
30 中央計算ユニット
35 基準値
41 第1の信号
41’ 追加の第1の信号
42 第2の信号
42’ 追加の第2の信号
43 第3の信号
C1 第1の搬送周波数
C2 第2の搬送周波数
C3 第3の搬送周波数
DCB1 一次差分コードバイアス
DCB2 二次差分コードバイアス
DCB3 三次差分コードバイアス
Claims (15)
- 少なくとも、両方とも第1の搬送周波数(C1)上の第1の信号(41)および追加の第1の信号(41’)、ならびに、両方とも第2の搬送周波数(C2)上の第2の信号(42)および追加の第2の信号(42’)、を使用することにより通信している衛星(2)を使用して全地球航法衛星システム(global navigation satellite system、GNSS)で差分コードバイアス(DCB)、詳細には一次差分コードバイアス(DCB1)および二次差分コードバイアス(DCB2)を提供するための方法であって、
前記第1の信号(41)および前記第2の信号(42)に関する一次差分コードバイアス(DCB1)を決定し、詳細には提供し、
前記一次差分コードバイアス(DCB1)は、前記追加の第1の信号(41’)および前記追加の第2の信号(42’)に関する二次差分コードバイアス(DCB2)を決定するために使用されることを特徴とする、
方法。 - 前記一次差分コードバイアス(DCB1)は、別の信号に対する、好ましくは共通信号に対する前記第1の信号(41)と前記第2の信号(42)の間の関係に関係し、前記二次差分コードバイアス(DCB2)は、前記追加の第1の信号(41’)と前記第1の信号(41)の間の関係、および/または前記第2の信号(42’)と前記追加の第2の信号(42)の間の関係に関係することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記共通信号は、前記一次差分コードバイアス(DCB1)と前記二次差分コードバイアス(DCB2)の両方を近似するために使用されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第1の信号(41)および前記第2の信号(42)は、第1の受信機により追跡され、前記追加の第1の信号(41’)および前記追加の第2の信号(42’)は、第2の受信機により追跡され、前記共通信号は、前記第1の受信機および第2の受信機により追跡されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記第2の信号(42)および/または前記追加の第2の信号(42’)は、精密点測位(precise point positioning、PPP)のための補正情報(20)を備えることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記追加の第1の信号(41’)および/または前記追加の第2の信号(42’)は、ユーザの副グループにだけ利用可能であり、前記副グループのメンバを測位する精度を高めるために、DCB測位の決定は、前記第1の信号(41)および/または前記第2の信号(42)に割り当てられている情報に依存することを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の信号(41)、および第3の周波数(C3)を有する第3の信号(43)は、2周波数測定のために使用されることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記一次差分コードバイアス(DCB1)を決定するために、前記第1の信号(41)および前記第2の信号(42)の中に符号化された観測値を使用することを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記一次差分コードバイアス(41)および/または前記二次差分コードバイアス(42)の時間評価を決定することを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記一次差分コードバイアス(DCB1)および/または前記二次差分コードバイアス(DCB2)は、ほぼリアルタイムで提供されることを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- 複数の基準局(15)で衛星(2)から生データを受信するステップと、前記基準局(15)で受信した前記生データを中央計算ユニット(30)に、詳細には単一中央計算ユニットにリアルタイム・データ・ストリームで転送するステップと、異なる前記基準局(15)から受信した前記生データに基づき前記計算ユニット(30)で前記補正情報(20)を決定するステップと、前記移動受信機(5)の位置を決定するために、少なくとも1つの前記衛星(2)を介して前記受信機(15)に前記補正情報(20)を伝送するステップと、をさらに備える、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 複数の基準局(15、15’)および中央計算ユニット(30)、詳細には単一中央計算ユニットであって、少なくとも、両方とも第1の搬送周波数(C1)を有する第1の信号(41)および追加の第1の信号(41’)、ならびに、両方とも第2の搬送周波数(C2)を有する第2の信号(42)および追加の第2の信号(42’)、を使用することにより通信している衛星(2)を使用して全地球航法衛星システム(GNSS)で差分コードバイアス(DCB)、詳細には一次差分コードバイアス(DCB1)および二次差分コードバイアス(DCB2)を提供するように構成された複数の基準局(15、15’)および中央計算ユニット(30)において、
前記第1の信号(41)および前記第2の信号(42)に関する一次差分コードバイアス(DCB1)は、前記中央計算ユニットにより決定され、前記一次差分コードバイアス(DCB1)は、前記追加の第1の信号(41’)と前記追加の第2の信号(42’)の間の二次差分コードバイアス(DCB2)を決定し、詳細には提供するために使用される、
複数の基準局(15、15’)および中央計算ユニット(30)。 - 前記複数の基準局(15)で衛星(2)から生データを受信し、データストリーム(18)を、詳細には共通データストリームを使用して、前記基準局(15)で受信した前記生データを前記中央計算ユニット(30)に、詳細には前記単一中央計算ユニットに転送し、異なる前記基準局(15)から提供された前記生データに基づき前記計算ユニット(30)で補正情報(20)を決定し、前記移動受信機(5)の位置を決定するために、少なくとも1つの前記衛星(2)および/または地上の通信手段を介して前記受信機(15)に前記補正情報(20)を伝送するようにさらに構成される、請求項12に記載の複数の基準局(15、15’)および中央計算ユニット(30)。
- 前記追加の第1の信号(41)および/または前記追加の第2の信号(42’)を取り扱う基準局(15’)を備える、請求項12または11に記載の複数の基準局(15、15’)および中央計算ユニット(30)。
- ソフトウェア製品および/またはネットワークであって、
請求項1~11のいずれか一項に記載の方法の1つを実装するためのプログラムコードを備えることを特徴とする、
ソフトウェア製品および/またはネットワーク。
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