JP3544887B2

JP3544887B2 - Ｇｐｓ受信装置及びこの装置に適用されるｇｐｓ受信方法

Info

Publication number: JP3544887B2
Application number: JP7848599A
Authority: JP
Inventors: 友一佐藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-03-23
Also published as: JP2000275320A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星を利用して、自装置の位置を計測するＧＰＳ受信装置及びこの装置に適用されるＧＰＳ受信方法において、特に、航法もしくは測位精度、及び航法もしくは測位における信頼性の向上を図るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、例えば自動車等の移動体に搭載されるＧＰＳ受信装置は、例えばＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信して、この受信信号から移動体の移動方向及び移動位置を測定している。この種のＧＰＳ受信装置は、４個の可視ＧＰＳ衛星からの衛星信号が受信可能である。すなわち、このＧＰＳ受信装置では、４個以上の可視ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信して連続的に測位を行なっている時において、測位誤差が最小となるＧＰＳ衛星を予測し、移動に伴って、次々と受信すべきＧＰＳ衛星を切り替えて、常に測位精度を最適にしておくようにしている。
【０００３】
しかし、上記ＧＰＳ受信装置では、４個のＧＰＳ衛星からの衛星信号により測位を行なっているが、１つの衛星信号に大きな誤差があると３つの衛星信号により測位するため測位精度に大きく影響することになり、航法もしくは測位における信頼性を低下させてしまうことになる。また、ＧＰＳ衛星の切り替わりにより、航法もしくは測位データが不連続でもある。なお、ＧＰＳ衛星からの衛星信号には、予め誤差が与えられており、また、差分航法を行なうシステムにおいても、例えば地上局からの軌道データ等に誤差が与えられている。
【０００４】
従って、近時においては、ＧＰＳ衛星の切り替わりに起因する航法もしくは測位データの不連続性を抑え、精度の向上を図り、さらに差分航法への拡張性を確保できるようなＧＰＳ受信装置の改良が強く望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のＧＰＳ受信装置では、４個のＧＰＳ衛星からの衛星信号により測位を行なっているが、１つの衛星信号に大きな誤差があると３つの衛星信号により測位するため測位精度に大きく影響することになり、航法もしくは測位における信頼性を低下させるという問題を有している。また、ＧＰＳ衛星の切り替わりにより、航法もしくは測位データが不連続になるという問題も有している。
【０００６】
この発明の目的は、選択衛星の切り替わりに起因する航法／測位のデータの不連続性を最小限に抑制でき、かつ航法／測位精度及び航法／測位における信頼性の向上を図り得るＧＰＳ受信装置及びこの装置に適用されるＧＰＳ受信方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ＧＰＳ衛星を利用して、自装置の位置を計測するＧＰＳ受信装置において、可視ＧＰＳ衛星全てから衛星信号を受信する受信手段と、この受信手段で得られた可視ＧＰＳ衛星全ての衛星信号から可視ＧＰＳ衛星に関する擬似距離データもしくは搬送波位相データと、可視ＧＰＳ衛星の放送暦データとを含む観測データを抽出する観測データ抽出手段と、この観測データ抽出手段で得られた可視ＧＰＳ衛星全ての観測データを入力して、衛星信号に与えられる誤差値もしくは自装置に発生する誤差値の推定確率に最大を与える誤差の推定値を算出する誤差推定値算出手段と、この誤差推定値算出手段により算出された誤差の推定値に基づいて、受信手段で得られた可視ＧＰＳ衛星全ての観測データの中から必要なＧＰＳ衛星からの観測データを決定する観測データ決定手段とを備えるようにしたものである。
【０００８】
この構成によれば、可視ＧＰＳ衛星全てからの観測データが取り込まれ、これら観測データを用いて、衛星信号に与えられる誤差値もしくは自装置に発生する誤差値の推定確率に最大を与える誤差の推定値が算出され、この誤差推定値に基づいて、可視ＧＰＳ衛星全ての観測データの中から必要なＧＰＳ衛星からの観測データが決定される。すなわち、観測データを入力して、推定確率が最大となるような誤差の推定値を算出し、この推定値に基づいて推定される観測データと可視ＧＰＳ衛星全ての観測データとを比較照合することにより、観測データの品質を評価でき、この結果を基に所定値以下のずれの観測データを信頼性の高い観測データとして選択でき、所定値より大きいずれの観測データに対しては信頼性の低い観測データと判断し棄却できるようになる。
【０００９】
このため、通常の航法においてみられる、選択衛星の切り替わりに起因する航法／測位のデータの不連続性が最小限に抑えられ、使用可能な観測データを最適利用しているので、航法／測位精度及び航法／測位における信頼性の向上を図ることが可能となる。さらにＧＰＳ衛星等の故障による一部の観測データの品質劣化に対する耐性が得られる。
【００１０】
また、上記構成において、受信手段は、予め決められた位置に設置された地上局から送出され、地上局による擬似距離データ及び観測時刻データを含む地上局信号を受信する手段を有し、観測データ抽出手段は、受信手段で受信された地上局信号から擬似距離データ及び観測時刻データを抽出する手段を有し、誤差推定値算出手段は、地上局による擬似距離データ及び観測時刻データを入力して、地上局による観測衛星位置の誤差値の推定確率に最大を与える推定値を算出する手段を有することを特徴とする。このようにすることで、差分航法を行なう場合に、高精度で、かつ信頼性の高い航法を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明に係るＧＰＳ受信装置の一実施形態を示す回路ブロック図である。図２は、このＧＰＳ受信装置と複数のＧＰＳ衛星との位置関係及び測位概念を示す図である。
【００１２】
図１において、例えばＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号は、アンテナ１１にて受信され、その直後に低雑音増幅器１２にて低雑音増幅されることによりＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換され、乗算器１３の一方の入力端に供給される。この乗算器１３の他方の入力端には、局部発振器１４から発生されたＧＰＳ中心周波数を有する局発信号をてい倍器１５でてい倍された第１のローカル信号が供給される。そして、乗算器１３は、ＲＦ信号に第１のローカル信号を乗算することにより、ＩＦ（中間周波数）帯まで周波数変換する。
【００１３】
このＩＦ信号は、その時受信することのできる可視ＧＰＳ衛星信号で、各ＧＰＳ衛星を識別するためのＰＮ（擬似雑音）コードに応じて予め決められた複数の振幅が拡散されている。このＩＦ信号は、ベースバンド部１０１〜１０Ｎにそれぞれ供給される。
【００１４】
このうちのベースバンド処理部１０１において、入力されたＩＦ信号は、ＰＮコード解除器１６の一方の入力端に供給される。ＰＮコード解除器１６の他方の入力端には、ＰＮコード発生器１７により発生される自装置に割り当てられたＰＮコード発振信号が供給される。そして、ＰＮコード解除器１６は、ＩＦ信号にＰＮコード発振信号を乗算することにより、逆拡散して、自装置に割り当てられた各ＧＰＳ衛星信号を抽出することができる。よって、ベースバンド処理部１０１〜１０Ｎの数がそのＧＰＳ受信装置のチャネル数となり最大受信可能な衛星数である。
【００１５】
また、ＰＮコード解除器１６により抽出された衛星識別信号は、位相比較器１８に供給され、ＮＣＯ（ＮｅｗｍｅｄｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＯｃｉａｌ）１９により発生されるＧＰＳ中心周波数を有する第２のローカル信号と位相比較されることにより、その位相差成分が受信信号として抽出される。この受信信号は、受信制御部２００に供給される。
【００１６】
受信制御部２００は、入力された受信信号に基づいて、ＰＮコード発生器１７に設定するＰＮコード位相設定値、ＮＣＯ１９に設定する搬送波位相設定値をリアルタイムで演算し、この演算結果であるＰＮコード位相設定信号及び搬送波位相設定信号をＰＮコード発生器１７及びＮＣＯ１９にそれぞれ与えて、ＰＮコード解除器１６及び位相比較器１８にそれぞれ入力される信号に対する位相追尾を行なうように制御する。また、受信制御部２００は、入力された受信信号に基づいて演算された擬似距離データもしくは搬送波位相データと、受信信号のデータ復調により得られる可視ＧＰＳ衛星の放送暦データとを含む観測データを測位演算部３００に出力する。この処理は、各ベースバンド部１０１〜１０Ｎで各ＧＰＳ衛星信号毎に独立して行なわれる。
【００１７】
測位演算部３００は、各ベースバンド処理部１０１〜１０Ｎに対する観測データに基づいて測位演算処理を実行することにより、自装置の位置を示す測位データを求める。ここで得られる測位データは、図２に示す如く例えば４個のＧＰＳ衛星４０１〜４０４から見たＧＰＳ受信装置の位置を表す（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の３次元情報と、その変化分（速度）を表す（ｄＸ／ｄｔ，ｄＹ／ｄｔ，ｄＺ／ｄｔ）である。
【００１８】
また、図２において、ＧＰＳ受信装置は、ＧＰＳ衛星４０１を利用して自装置におけるＸ成分の位置情報が得られ、ＧＰＳ衛星４０２を利用して自装置におけるＹ成分の位置情報が得られ、ＧＰＳ衛星４０３を利用して自装置におけるＺ成分の位置情報が得られる。さらに、ＧＰＳ衛星４０４を利用して自装置における動作時刻情報が得られる。
【００１９】
以上が一般的なＧＰＳ受信装置の構成である。
【００２０】
次に、上記ＧＰＳ受信装置における可視ＧＰＳ衛星全体からの観測データの処理概念について説明する。
まず、従来のＧＰＳ受信装置では、３次元位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、時間情報（Ｔ）とを用いて自装置の位置を計測していることにより、どれか１つの情報が間違っている可能性も高く、またデータが不足して大きい誤差が生じることになる。
【００２１】
そこで、この発明は、可視ＧＰＳ衛星全てから衛星信号を取り込み、多数決原理を用いて品質の良い観測データを決定するものである。すなわち、受信すべき可視ＧＰＳ衛星全てからの衛星信号には、各ＧＰＳ衛星で予め与えられる誤差やＧＰＳ受信装置内で発生する誤差が含まれている。
【００２２】
測位演算部３００は、受信制御部２００から与えられる可視ＧＰＳ衛星全ての観測データを入力して、衛星信号に与えられる誤差値もしくは自装置に発生する誤差値の推定確率に最大を与える誤差の推定値を算出する。すなわち、誤差推定値を求める式として、以下の式（１）に示すようなＴＯＴＡＬＬａｇｒａｎｇｉａｎ（トータルラグランジュ）を導入し、
ＴＯＴＡＬＬａｇｒａｎｇｉａｎ：Ｌ（Δｚ”^Ｇ，Δｚ’）＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４ …（１）
以下の式（２）に示すこのラグランジュに対する変分方程式を解くことにより、推定確率に最大を与えるユーザ位置／クロック誤差の推定値を算出する。
【００２３】
航法方程式：∂Ｌ／∂Δｚ”^Ｇ＝０ ∂Ｌ／∂Δｚ’＝０…（２）
なお、Δｚ”^Ｇは、可視ＧＰＳ衛星♯Ｇの位置／クロック誤差に関する放送暦データからの偏差にＳＡＧＮＡＣ効果、つまり地球の自転による補正係数を加えた値を示す。また、Δｚ’は、ユーザの位置の更新前位置からの偏差及び自装置のクロック誤差を表す４次元変数で、これが推定対象である。
【００２４】
次に、トータルラグランジュに使用される上記Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４それぞれの項の意味及び作用について説明する。
まず、Ｌ１はＧＰＳ受信装置位置／クロック偏差のアプリオリ推定のラグランジュの式で以下の式（３）となる。
【数１】

【００２５】
ここで、Ｓは観測データ取得／更新前の共分散行列である。つまり、Ｌ１は観測が行なわれる直前の時点でのＧＰＳ受信装置の状態に関する推定を表している。
【００２６】
Ｌ２は、ＧＰＳ受信装置の位置推定のラグランジュの式で以下の式（４）となる。
【数２】

【００２７】
ここで、σ_ＧＲはＧＰＳ受信装置によるＧＰＳ衛星♯Ｇの受信装置誤差レベルである。ε_Ｇはデータ採用のフラグで、ＧＰＳ衛星♯Ｇのデータを採用するか否かに従って１または０をとる。Ｖ^Ｇは、時間成分１と、空間成分として推定更新前のＧＰＳ受信装置の位置から見たＧＰＳ衛星♯Ｇの方向の単位ベクトルからなる４次元ベクトルである。Δｙ^Ｇは、観測データ（擬似距離）に電離層伝搬遅延補正と対流圏伝搬遅延補正を考慮して計算される誘導観測量である。Σ_Ｇは、可視ＧＰＳ衛星全ての和を表している。
すなわち、Ｌ２は、可視ＧＰＳ衛星に対する観測データに起因する状態推定を表していることになる。
【００２８】
次に、Ｌ３は、衛星位置／クロック誤差に関するアプリオリ推定のラグランジュの式で以下の式（５）となる。
【数３】

【００２９】
ここで、σ_ＧＥはＧＰＳ衛星♯Ｇのエフェメリス精度を表している。すなわち、ＧＰＳ衛星の放送暦が提供する衛星位置情報は、完全に正確なわけではなく、これには精度情報も付加されている。これより、衛星放送暦から計算した衛星位置／クロック誤差についても、精度情報に従った重みをかけてこれを推定変数としている。
【００３０】
次に、Ｌ４は、予め決められた位置に設置された地上局による観測の衛星位置推定のラグランジュの式で以下の式（６）となる。
【数４】

【００３１】
ここで、σ_ＧＢは、例えば地上局ＢによるＧＰＳ衛星♯Ｇの受信機誤差レベルを表している。すなわち、Ｌ４は差分航法を行なう場合に導入される。差分航法を行なわない場合には、Ｌ４は０となる。なお、Σ_ＧＢは、地上局Ｂにおける可視ＧＰＳ衛星全ての和である。
【００３２】
次に、上記ラグランジュの式を利用した測位演算部３００の処理について図３〜図５のフローチャートを参照して説明する。
図３において、測位演算部３００は、まず、ＧＰＳ受信装置を所有したユーザの位置及びクロック誤差の初期推定値が設定されると（ステップＳ１１）、自装置の状態を示すパラメータ値を設定し（ステップＳ１２）、可視ＧＰＳ衛星全ての観測データを取得し（ステップＳ１３）、ラグランジュ要素項の評価を行なう（ステップＳ１４）。すなわち、上記Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の項内のパラメータ値の評価を行なう。そして、この評価結果に基づいて、航法方程式の逐次解法を行ない（ステップＳ１５）、この算出結果に基づいて、ステップＳ１２の処理で自装置の状態パラメータ設定を行なう。つまり、可視ＧＰＳ衛星からの観測データの品質評価を行なうためのしきい値を設定する。
【００３３】
図４は、上記ステップＳ１４の処理の詳細を示している。
すなわち、測位演算部３００は、上記ステップＳ１３で可視ＧＰＳ衛星全ての観測データを入力した時点で、ラグランジュの要素項Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が所定値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１４１）、所定値を満たしていない場合に（ＮＧ）、２回連続ＮＧであるか否かを判定し（ステップＳ１４２）、２回連続ＮＧである場合に（ＹＥＳ）、可視ＧＰＳ衛星数が４より大きいか否かを判定する。ここで、４より大きい数である場合に（ＹＥＳ）、ラグランジュ要素項Ｌ２、Ｌ４のパラメータ値ε_Ｇを０に設定して（ステップＳ１４４）、観測データの棄却を図るようにする。また、上記ステップＳ１４１で評価値が所定値以上である場合（ＧＯＯＤ）や、ステップＳ１４２でＮＧが１回だけである場合（ＮＯ）、ステップＳ１４３で可視ＧＰＳ衛星数が４以下である場合（ＮＯ）には、ε_Ｇを１に設定する（ステップＳ１４５）。
【００３４】
次に、図５は、上記ステップＳ１５の処理の詳細を示している。
すなわち、測位演算部３００は、上記式（２）示すような航法方程式を解いて、推定確率が最大となる誤差推定値Δｚ’，Δｚ”^Ｇを求める（ステップＳ１５１）。そして、これら誤差推定値Δｚ’，Δｚ”^Ｇに基づいて推定される観測データに入力された観測データが収束するか否かを判定し（ステップＳ１５２）、収束する場合（ＹＥＳ）には、ＧＰＳ受信装置に設定された状態パラメータの更新を行なう（ステップＳ１５３）。また、ステップＳ１５２において、収束しない場合（ＮＯ）、航法方程式の逐次解法を３回より多く実行したか否かを判定し（ステップＳ１５４）、３回より多い場合（ＹＥＳ）には、異常処理を行なう（ステップＳ１５５）。
【００３５】
以上のように、上記実施形態によれば、測位演算部３００にて可視ＧＰＳ衛星全てからの観測データが取り込まれ、これら観測データを用いて、衛星信号に与えられる誤差値もしくは自装置に発生する誤差値の推定確率に最大を与える誤差推定値が算出され、この誤差推定値に基づいて、可視ＧＰＳ衛星全ての観測データから必要なＧＰＳ衛星からの観測データが決定される。すなわち、測位演算部３００は、可視ＧＰＳ衛星全ての観測データを入力して、誤差値の推定確率に最大を与える誤差推定値を算出し、この誤差推定値に基づいて推定される観測データと実際の可視ＧＰＳ衛星全ての観測データとを比較照合することにより、観測データの品質を評価でき、この結果を基に所定値以下のずれの観測データを信頼性の高い観測データとして選択でき、所定値より大きいずれの観測データに対しては信頼性の低い観測データと判断し棄却できるようになる。
【００３６】
このため、通常の航法においてみられる、選択衛星の切り替わりに起因する航法／測位のデータの不連続性が最小限に抑えられ、使用可能な観測データを最適利用しているので航法／測位精度及び航法／測位における信頼性の向上を図ることが可能となる。さらにマルチパス等に起因する一部の観測データの品質劣化に対する耐性が得られる。
【００３７】
また、差分航法を行なう場合には、上記式（１）に示すように、ラグランジュ要素項Ｌ４を付加することで確保されるため、差分航法への拡張が簡単となる。さらに、上記式（１）を構成する各項が観測残差の２次形式で与えられるため、可視ＧＰＳ衛星数が４より大きい場合に、ε_Ｇ＝０とすることで、信頼性の低い観測データを棄却することが可能となる。
【００３８】
また、上記実施形態によるＧＰＳ受信装置を用いれば、現在使用されている自動車、船舶の航法、及び土木、建築、測量の測位等に即座に実施可能となり、高精度な測位、航法を実現できるようになる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、誤差の推定値を算出する演算アルゴリズムとして、トータルラグランジュの方程式を利用しているが、この他に推定誤差値を最小にする最小自乗法を用いても同様に実施できる。
【００４０】
その他、ＧＰＳ受信装置の構成、誤差の推定値を算出する演算アルゴリズム等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、選択衛星の切り替わりに起因する航法／測位のデータの不連続性を最小限に抑制でき、かつ航法／測位精度及び航法／測位における信頼性の向上を図り得るＧＰＳ受信装置及びこの装置に適用されるＧＰＳ受信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るＧＰＳ受信装置の一実施形態を示す回路ブロック図。
【図２】同実施形態におけるＧＰＳ受信装置と複数のＧＰＳ衛星との位置関係及び測位概念を示す図。
【図３】上記図１に示した測位演算部の動作を示すフローチャート。
【図４】上記図３に示したステップＳ１４の詳細な処理を示すフローチャート。
【図５】上記図３に示したステップＳ１５の詳細な処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…アンテナ、
１２…低雑音増幅器、
１３…乗算器、
１４…局部発振器、
１５…てい倍器、
１６…ＰＮコード解除器、
１７…ＰＮコード発生器、
１８…位相比較器、
１９…ＮＣＯ（ＮｅｗｍｅｄｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＯｃｉａｌ）、
１０１〜１０Ｎ…ベースバンド処理部、
２００…受信制御部、
３００…測位演算部、
４０１〜４０４…ＧＰＳ衛星。

Claims

ＧＰＳ(Global Positioning System)衛星を利用して、自装置の位置を計測するＧＰＳ受信装置において、
可視ＧＰＳ衛星全てからの衛星信号を受信する受信手段と、
この受信手段で得られた可視ＧＰＳ衛星全ての衛星信号から可視ＧＰＳ衛星に関する擬似距離データもしくは搬送波位相データと、可視ＧＰＳ衛星の放送暦データとを含む観測データを抽出する観測データ抽出手段と、
この観測データ抽出手段で得られた可視ＧＰＳ衛星全ての観測データを入力し、下式で示されるトータルラグランジュの方程式から前記衛星信号に与えられる誤差値もしくは自装置に発生する誤差値の推定確率に最大を与える誤差の推定値Δｚ ' ，Δｚ” ^Gを算出する誤差推定値算出手段と、
Ｌ（Δｚ” ^G ，Δｚ’）＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４

Ｓは観測データ取得／更新前の共分散行列

σ _GR はＧＰＳ受信装置によるＧＰＳ衛星♯Ｇの受信装置誤差レベル、ε _G は可視ＧＰＳ衛星数に応じたデータ採用のフラグ、Ｖ ^G は、時間成分１と、空間成分として推定更新前のＧＰＳ受信装置の位置から見たＧＰＳ衛星♯Ｇの方向の単位ベクトルからなる４次元ベクトル、Δｙ ^G は、観測データ（擬似距離）に電離層伝搬遅延補正と対流圏伝搬遅延補正を考慮して計算される誘導観測量、Σ _G は可視ＧＰＳ衛星全ての和、

σ _GE はＧＰＳ衛星♯Ｇのエフェメリス精度

σ _GB は、地上局ＢによるＧＰＳ衛星♯Ｇの受信機誤差レベル、Σ _GB は、地上局Ｂにおける可視ＧＰＳ衛星全ての和、
∂Ｌ／∂Δｚ” ^G ＝０
∂Ｌ／∂Δｚ’＝０
この誤差推定値算出手段により算出された推定値Δｚ ' ，Δｚ” ^Gに基づいて、前記受信手段で得られた可視ＧＰＳ衛星全ての観測データの中から必要なＧＰＳ衛星の観測データを決定する観測データ決定手段とを具備してなることを特徴とするＧＰＳ受信装置。
ＧＰＳ衛星を利用して、自装置の位置を計測するＧＰＳ受信装置に適用されるＧＰＳ受信方法において、
可視ＧＰＳ衛星全てから衛星信号を受信し、
得られた可視ＧＰＳ衛星全ての衛星信号から可視ＧＰＳ衛星に関する擬似距離データもしくは搬送波位相データと、可視ＧＰＳ衛星の放送暦データとを含む観測データを抽出し、
得られた可視ＧＰＳ衛星全ての観測データを用いて、
Ｌ（Δｚ” ^G ，Δｚ’）＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４

Ｓは観測データ取得／更新前の共分散行列

σ _GR はＧＰＳ受信装置によるＧＰＳ衛星♯Ｇの受信装置誤差レベル、ε _G は可視ＧＰＳ衛星数に応じたデータ採用のフラグ、Ｖ ^G は、時間成分１と、空間成分として推定更新前のＧＰＳ受信装置の位置から見たＧＰＳ衛星♯Ｇの方向の単位ベクトルからなる４次元ベクトル、Δｙ ^G は、観測データ（擬似距離）に電離層伝搬遅延補正と対流圏伝搬遅延補正を考慮して計算される誘導観測量、Σ _G は可視ＧＰＳ衛星全ての和、

σ _GE はＧＰＳ衛星♯Ｇのエフェメリス精度

σ _GB は、地上局ＢによるＧＰＳ衛星♯Ｇの受信機誤差レベル、Σ _GB は、地上局Ｂにおける可視ＧＰＳ衛星全ての和、
∂Ｌ／∂Δｚ” ^G ＝０
∂Ｌ／∂Δｚ’＝０
を演算することにより、前記衛星信号に与えられる推定誤差値もしくは自装置に発生する誤差値の推定確率に最大を与える推定値Δｚ ' ，Δｚ” ^Gを算出し、
この算出された推定値Δｚ ' ，Δｚ” ^Gに基づいて、前記可視ＧＰＳ衛星全ての観測データの中から必要なＧＰＳ衛星の観測データを決定することを特徴とするＧＰＳ受信方法。