JP6952250B2 - 測位方法および測位端末 - Google Patents
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Description
<測位システムの構成>
まず、実施の形態1に係る測位システム1の構成について図1を用いて説明する。図1に示すように、測位システム1は、基準局10と、測位端末20と、から構成される。基準局10は、地球上の座標が既知である箇所に設置される。測位端末20は、座標を求める対象である移動体(例えば車輌など)に設置される。
次に、実施の形態1に係る基準局10の構成について図2を用いて説明する。図2に示すように、基準局10は、プロセッサ101と、記憶部102と、入力部103と、出力部104と、通信部105と、受信部106と、バス110と、を有している。
次に、実施の形態1に係る測位端末20の構成について図3を用いて説明する。図3に示すように、測位端末20は、プロセッサ201と、記憶部202と、入力部203と、出力部204と、通信部205と、受信部206と、バス210と、を備えている。
次に、測位端末20のプロセッサ201の移動体の座標を出力する機能について詳細に説明する。
次に、測位データについて説明する。実施の形態1において測位データには擬似距離情報、搬送波位相情報およびドップラー周波数情報が含まれる。
次に、RTK演算について説明する。RTK演算は干渉測位の一つであるRTK法を実行する演算である。
次に、遮蔽用SNRマスクについて図4を用いて説明する。なお、図4の横軸は仰角(単位:degree)であり、図4の縦軸は遮蔽用SNRマスクの値(単位:dBHz)である。
次に、実施の形態1に係る測位処理のフローについて図5を用いて説明する。なお、実施の形態1では、測位端末20が測位処理を行う例を説明する。ただし、本開示の測位処理は、測位端末20によって行われるものに限定されず、例えば、測位システム1の内部に追加された汎用コンピュータによって実行されても良い。また、測位処理を開始するタイミングについては特に限定は無い。例えば、測位端末20の電源が投入された際に、測位処理を開始しても良い。また、測位端末20の入力部203によって測位処理を開始するコマンドが入力された際に、測位処理を開始しても良い。
このように、実施の形態1では、遮蔽用SNRマスクの値を、仰角が低くなるに応じて高くなるように設定し、SNRが遮蔽用SNRマスク未満の衛星を除外対象として選択する。これにより、仰角の低いマルチパス衛星を確実に除外してRTK演算を実行することができるので、測位精度の向上を図ることができる。なお、この場合、仰角の低い非マルチパス衛星も除外される可能性が高まるが、仰角の高い(例えば、仰角が25°より大きい)衛星を一定数確保できれば、RTK演算の精度劣化を抑制できる。したがって、非マルチパス衛星を除外することによる精度劣化よりも、マルチパス衛星を除外することによる精度向上の効果の方が大きい。
測位端末20周辺の遮蔽物が中仰角(例えば、仰角が25°以上45°以下)の衛星からの信号にも影響を与える場合、実施の形態1で説明したように、低仰角の衛星について、SNRが極めて高いもの以外を除外することにより、マルチパス衛星を確実に除外した方が測位精度を向上させることができる。
次に、遮蔽用SNRマスクについて図6を用いて説明する。なお、図6の横軸は仰角(単位:degree)であり、図6の縦軸は切替閾値の値(単位:dBHz)である。
次に、通常SNRマスクについて図7を用いて説明する。なお、図7の横軸は仰角(単位:degree)であり、図7の縦軸は通常SNRマスクの値(単位:dBHz)である。
次に、実施の形態2に係る測位処理のフローについて図8を用いて説明する。なお、図8に示すフローにおいて、図5に示したフローと共通するステップには、図5と同一符号を付してその詳しい説明を省略する。図8に示すフローは、図5に示したフローと比較して、ST505が削除され、代わりにST601、ST602およびST603が追加される。
このように、実施の形態2では、仰角が高い衛星から順にSNRと切替閾値とを比較し、SNRが切替閾値未満の判定基準衛星を選択する。そして、判定基準衛星より仰角が高い衛星の中で、SNRが通常SNRマスク未満の衛星、および、判定基準衛星と、判定基準衛星より仰角が低い衛星の中で、SNRが遮蔽用SNRマスク未満の衛星を、除外対象として選択する。判定基準衛星が存在するということはSNRが低い値の衛星が見つかったことを意味するので、その仰角よりも低い仰角ではSNRが予測困難な値になる可能性が高い。そこで、実施の形態2では、判定基準衛星より仰角が低い衛星に対して、遮蔽用SNRマスクによる衛星の選別を行うことで、マルチパスが発生しやすい環境にあるにもかかわらずSNRが高い値になった衛星も除外できるようにする。
実施の形態2では、方位によって空間領域を複数に分割し、分割した空間領域(以下、「分割領域」という)毎に、ST601乃至ST603の処理を行っても良い。例えば、図9に示すように、方位0°(N方向)、60°、120°、180°、240°、300°で空間領域を分割し、6つの分割領域毎にST601乃至ST603の処理を行っても良い。
また、実施の形態2では、判定基準衛星の方位を基準(中心)に空間領域を分割しても良い。例えば、図10に示すように、空間領域を6分割する場合、判定基準衛星#1の方位から+30°、+90°、+150°、+210°、+270°、+330°(=−30°)の各方位で空間領域を分割する。この場合、判定基準衛星が含まれる分割領域は、判定基準衛星の方位を中心として±30°の方位で区切られた領域となる。
また、実施の形態2では、判定基準衛星が含まれる分割領域を、判定基準衛星の仰角が低くなるに応じて広く設定しても良い。例えば、図11に示すように、判定基準衛星#1の仰角が60°の場合、判定基準衛星#1の方位から±30°を、判定基準衛星#1が含まれる分割領域とし、判定基準衛星#2の仰角が30°の場合、判定基準衛星#2の方位から±45°を、判定基準衛星#2が含まれる分割領域とする。なお、判定基準衛星の仰角が低くなるに応じて広く設定するという表現は、分割領域が段階的に広がる場合、連続的に広がる場合、一部の仰角において狭まっていても全体的に広がる場合のすべてを含む。
また、実施の形態2では、複数の分割パターンのそれぞれで空間領域を分割し、分割パターン毎に測位演算を並列に行い、最も良好な測位演算によって得られた測位解を出力するようにしても良い。複数の分割パターンの例としては、例えば、分割の角度を変えることが考えられる。また、他の例として、分割の手順を変えてもよい。例えば、上述したバリエーション1から3の何れかを使用することが考えられる。
また、実施の形態2では、複数の分割パターンの中で、最も良好な測位演算の分割パターンを測位地点と対応付けて記憶し、測位地点に対応する分割パターンで空間領域を分割するようにしても良い。
10 基準局
20 測位端末
101、201 プロセッサ
102、202 記憶部
103、203 入力部
104、204 出力部
105、205 通信部
106、206 受信部
110、210 バス
Claims (14)
- 測位端末が複数の衛星から送信される情報に基づいて測位演算を行うことで、移動体の座標を決定する測位方法であって、
前記測位端末は、
各衛星の仰角を計算し、
前記各衛星から送信された信号の受信強度を測定し、
前記仰角が高い衛星から順に前記受信強度と切替閾値とを比較し、
前記受信強度が前記切替閾値未満の判定基準衛星と、該判定基準衛星よりも前記仰角が低い全ての衛星について、前記衛星毎に、前記受信強度と前記仰角が低くなるに応じて値が高くなる第1閾値とを比較し、前記受信強度が前記第1閾値未満の衛星を除外対象として選択し、
前記判定基準衛星よりも前記仰角が高い全ての衛星について、前記受信強度と第2閾値とを比較し、前記受信強度が前記第2閾値未満の衛星を前記除外対象として選択し、
前記除外対象以外の衛星から送信される情報に基づいて前記測位演算を行う、
測位方法。 - 前記測位端末は、
所定の方位によって空間領域を複数に分割し、
前記分割した空間領域毎に、前記除外対象の衛星の選択を行う、
請求項1に記載の測位方法。 - 前記測位端末は、
前記判定基準衛星の方位を基準に、前記空間領域を分割する、
請求項2に記載の測位方法。 - 前記測位端末は、
前記判定基準衛星が含まれる空間領域を、該判定基準衛星の仰角が低くなるに応じて広く設定する、
請求項2または3に記載の測位方法。 - 前記測位端末は、
複数の分割パターンのそれぞれで前記空間領域を分割し、前記分割パターン毎に前記測位演算を並列に行い、最も良好な測位演算によって得られた測位解を出力する、
請求項2または3に記載の測位方法。 - 前記測位端末は、
前記最も良好な測位演算の分割パターンを測位地点と対応付けて記憶し、
前記測位地点に対応する分割パターンで前記空間領域を分割する、
請求項5に記載の測位方法。 - 前記第2閾値は、前記仰角が高くなるに応じて値が高くなる、請求項1から6のいずれか一項に記載の測位方法。
- 複数の衛星から送信される測位信号を受信する受信部と、
前記測位信号に含まれる情報に基づいて測位演算を行うことで、移動体の座標を決定するプロセッサと、
を具備し、
前記プロセッサは、
各衛星の仰角を計算し、
前記各衛星から送信された信号の受信強度を測定し、
前記仰角が高い衛星から順に前記受信強度と切替閾値とを比較し、
前記受信強度が前記切替閾値未満の判定基準衛星と、該判定基準衛星よりも前記仰角が低い全ての衛星について、前記衛星毎に、前記受信強度と前記仰角が低くなるに応じて値が高くなる第1閾値とを比較し、前記受信強度が前記第1閾値未満の衛星を除外対象として選択し、
前記判定基準衛星よりも前記仰角が高い全ての衛星について、前記受信強度と第2閾値とを比較し、前記受信強度が前記第2閾値未満の衛星を前記除外対象として選択し、
前記除外対象以外の衛星から送信される情報に基づいて前記測位演算を行う、
測位端末。 - 前記プロセッサは、
所定の方位によって空間領域を複数に分割し、
前記分割した空間領域毎に、前記除外対象の衛星の選択を行う、
請求項8に記載の測位端末。 - 前記プロセッサは、
前記判定基準衛星の方位を基準に、前記空間領域を分割する、
請求項9に記載の測位端末。 - 前記プロセッサは、
前記判定基準衛星が含まれる空間領域を、該判定基準衛星の仰角が低くなるに応じて広く設定する、
請求項9または10に記載の測位端末。 - 前記プロセッサは、
複数の分割パターンのそれぞれで前記空間領域を分割し、前記分割パターン毎に前記測位演算を並列に行い、最も良好な測位演算によって得られた測位解を出力する、
請求項9または10に記載の測位端末。 - 前記プロセッサは、
前記最も良好な測位演算の分割パターンを測位地点と対応付けて記憶し、
前記測位地点に対応する分割パターンで前記空間領域を分割する、
請求項12に記載の測位端末。 - 前記第2閾値は、前記仰角が高くなるに応じて値が高くなる、請求項8から13のいずれか一項に記載の測位端末。
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