WO2012114620A1 - 測位補強情報生成装置、ｇｎｓｓ受信機、測位補強システム、及び測位補強方法 - Google Patents

測位補強情報生成装置、ｇｎｓｓ受信機、測位補強システム、及び測位補強方法 Download PDF

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WO2012114620A1
WO2012114620A1 PCT/JP2011/079213 JP2011079213W WO2012114620A1 WO 2012114620 A1 WO2012114620 A1 WO 2012114620A1 JP 2011079213 W JP2011079213 W JP 2011079213W WO 2012114620 A1 WO2012114620 A1 WO 2012114620A1
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correction amount
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PCT/JP2011/079213
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Inventor
佐藤　友紀
雅一 宮
齋藤　雅行
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/07—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing data for correcting measured positioning data, e.g. DGPS [differential GPS] or ionosphere corrections

Definitions

  • the present invention relates to a positioning reinforcement information generating device, a GNSS receiver, and a positioning reinforcement used for estimating an error included in a GNSS signal from a GNSS (Global Navigation Satellite Systems) such as a GPS satellite and providing it to a user as a correction amount.
  • GNSS Global Navigation Satellite Systems
  • the present invention relates to a system and a positioning reinforcement method.
  • Radio waves from GNSS include errors caused by satellites such as satellite clock errors, errors caused by atmospheric conditions such as ionospheric delays, and errors caused by receivers such as multipaths. It is. Due to the influence of these errors, the positioning accuracy is about 10 m.
  • a known point SBAS receiver that receives SBAS reinforcement data and calculates an error of the reinforcement data, and error information of the reinforcement data calculated by the known point SBAS receiver is received and the reinforcement data is corrected and corrected.
  • a satellite navigation reinforcement system including an unknown point SBAS receiver that performs positioning using reinforcement data has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the amount of correction at an unknown point in the network is estimated using an observation amount of an electronic reference point network formed by combining a plurality of electronic reference points whose positions are known, and the estimation error of A positioning reinforcement system that simultaneously outputs information (URA: User Range Accuracy) has been proposed (see Non-Patent Document 2, for example).
  • examples of conventional techniques related to the present invention include those shown in Patent Document 2 and Non-Patent Documents 3 and 4, for example.
  • the known point calculated based on the known point SBAS receiver and the pseudo distance between the satellite and the known position coordinates calculated based on the reinforcement data and the navigation data.
  • the error of the reinforcement data is calculated from the difference in the true distance between the SBAS receiver and the satellite. For this reason, the information on the error of the reinforcement data is local, and its effectiveness depends on the distance from the known point SBAS receiver.
  • the correction amount is calculated based on the navigation data and the known position coordinates of the electronic reference point. For this reason, the correction amount to be estimated and the information correction amount of the estimation error are local, and the effectiveness depends on the distance from the electronic reference point.
  • Non-Patent Document 2 Furthermore, in the positioning reinforcement system as shown in Non-Patent Document 2, observation amounts of a plurality of electronic reference points are used. For this reason, it is possible to obtain information on the correction amount estimation error regardless of the location. However, this positioning reinforcement system has a problem that an error due to compression of the correction amount is not taken into consideration.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and can provide the user with error information by compressing the correction amount, and the error information regardless of the location. It is an object of the present invention to obtain a positioning reinforcement information generating device, a GNSS receiver, a positioning reinforcement system, and a positioning reinforcement method that can be uniformly effective in a wide area.
  • the positioning reinforcement information generating device includes a correction amount generating unit that generates a correction amount from a GNSS observation amount of an electronic reference point network formed by combining a plurality of electronic reference points, and a correction amount generated by the correction amount generating unit. Is used on the user side due to compression and transmission delay using the correction amount compression unit that compresses the correction amount, the correction amount generated by the correction amount generation unit, and the correction amount compressed by the correction amount compression unit A correction amount error calculating unit that calculates a correction amount error that is an error of the correction amount with respect to the true correction amount, generates information related to the error, and provides the information to the user;
  • the GNSS receiver of the present invention receives the compressed correction amount and the information regarding the error of the correction amount distributed from the positioning reinforcement information generation device via the same communication line, and performs positioning calculation.
  • the positioning reinforcement system of the present invention is configured by arranging the positioning reinforcement information generating apparatus of the present invention on the service providing side and the GNSS receiver of the present invention on the user side.
  • the positioning reinforcing method of the present invention includes a correction amount generation step for generating a correction amount from a GNSS observation amount of an electronic reference point network formed by combining a plurality of electronic reference points, and a correction amount generated by the correction amount generation step.
  • a correction amount error which is an error of the correction amount with respect to the true correction amount, is calculated, a correction amount error calculation step for generating information related to the error and providing the information to the user, and a compression generated by the correction amount compression step.
  • the correction amount and the information about the correction amount error generated by the correction amount error calculation step are received via the same communication line, and the positioning meter And a positioning calculation step of performing.
  • the correction amount generation unit calculates the correction amount from the GNSS observation amount of the electronic reference point network including a plurality of electronic reference points.
  • the correction amount error calculation unit generates and calculates a correction amount error that is an error of the correction amount used on the user side with respect to the true correction amount due to the compression and transmission delay.
  • Information can be provided to the user, and error information can be uniformly effective in a wide range of areas regardless of location.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an operation of a correction amount total error calculation unit in FIG. 14. It is a block diagram which shows a GNSS receiver among the positioning reinforcement systems by Embodiment 6 of this invention. It is explanatory drawing for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a block diagram showing a positioning reinforcement system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the positioning reinforcement system includes a center-side positioning reinforcement information generation device 50 and a user-side GNSS receiver 100.
  • the positioning reinforcement information generation device 50 includes a correction amount generation unit 1, a correction amount compression unit 2, and a correction amount error calculation unit 3.
  • the correction amount generation unit 1 generates a correction amount from the GNSS observation amount of the electronic reference point network composed of a plurality of electronic reference points, for example, by a method as shown in Non-Patent Document 2.
  • the correction amount compression unit 2 compresses the correction amount by performing a predetermined compression process on the correction amount generated by the correction amount generation unit 1.
  • the correction amount error calculation unit 3 is an error (hereinafter referred to as “correction amount error”) that is an ideal correction amount that does not include a correction amount error used on the GNSS receiver 100 side due to compression and transmission delay. ”) And information on the correction amount error is generated.
  • the positioning reinforcement information generation device 50 can distribute information to the GNSS receiver 100 through, for example, communication lines 4 and 8 which are satellite lines as shown in Non-Patent Document 3.
  • the communication lines 4 and 8 may use not only satellite lines but also beacon waves, telephone lines, FM multiplexed waves, and the like.
  • the communication lines 4 and 8 may be the same type or different types.
  • the positioning reinforcement information generation device 50 sends the information on the correction amount compressed by the correction amount compression unit 2 and the information on the correction amount error generated by the correction amount error calculation unit 3 to the GNSS receiver 100.
  • the GNSS receiver 100 performs positioning calculation using the compressed correction amount information, information about the correction amount error, and the received (observed) GNSS observation amount. As a result, the GNSS receiver 100 can perform positioning calculation in consideration of the correction amount error.
  • [1E] Use of a compressed correction amount, such as excluding satellites with a large correction amount error from the positioning calculation when positioning with the GNSS receiver 100 by obtaining information on the correction amount error for each GNSS satellite. / By determining non-use for each satellite, stable positioning is possible on the GNSS receiver 100 side.
  • the satellite navigation reinforcement system as shown in Patent Document 1 is configured to receive error information of reinforcement data from a known point SBAS receiver.
  • the unknown point SBAS receiver requires a communication means / communication line with the known point SBAS receiver in addition to a communication means / communication line with the SBAS satellite.
  • the same communication lines 4 and 8 can be used, and simplification can be achieved.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a positioning reinforcement system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the GNSS receiver 100 and the communication lines 4 and 8 are omitted.
  • the correction amount compression unit 2 includes a temporal compression unit 2a and a spatial compression unit 2b.
  • the temporal compression unit 2a temporally compresses the correction amount generated by the correction amount generation unit 1 by a method as shown in Non-Patent Document 3, for example.
  • the spatial compression unit 2b spatially compresses the correction amount after being temporally compressed by the temporal compression unit 2a by a method as shown in Non-Patent Document 3, for example.
  • the correction amount error calculation unit 3 of the second embodiment includes a temporal compression error calculation unit 3a, a spatial compression error calculation unit 3b, a delay simulation unit 3c, and a delay error calculation unit 3d.
  • the temporal compression error calculation unit 3a calculates the temporal compression error of the correction amount using the correction amount from the correction amount generation unit 1 and the temporally compressed correction amount from the temporal compression unit 2a. .
  • the spatial compression error calculation unit 3b uses the correction amount compressed temporally from the temporal compression unit 2a and the correction amount temporally and spatially compressed from the spatial compression unit 2b, Calculate the compression error.
  • the delay simulation unit 3c gives a delay (a delay corresponding to the transmission delay to the GNSS receiver 100) to the correction amount compressed temporally and spatially from the spatial compression error calculation unit 3b, and the delay error calculation unit Send to 3d.
  • the delay error calculation unit 3d uses the correction amount compressed temporally and spatially from the spatial compression error calculation unit 3b and the correction amount delayed from the delay simulation unit 3c to calculate the delay error of the correction amount. calculate. Therefore, in the second embodiment, the temporal compression error calculation unit 3a, the spatial compression error calculation unit 3b, and the delay error calculation unit 3d perform the correction amount temporal compression error, the correction amount spatial compression error, and the correction amount. Is calculated (calculated) as a correction amount error. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the correction amount compression unit 2 in the first embodiment is divided into a temporal compression unit 2a and a spatial compression unit 2b.
  • the correction amount can be compressed stepwise, and the correction amount error calculation unit 3 of Embodiment 1 can be divided into a temporal compression error calculation unit 3a and a spatial compression error calculation unit 3b.
  • the correction amount error can be obtained by dividing it into a temporal compression error, a spatial compression error, and an error due to delay. Multiple types of indicators can be included.
  • an error calculation unit calculates an error included in the reinforcement data.
  • the known point SBAS receiver / satellite calculated based on the known point SBAS receiver / satellite pseudorange calculated based on the augmentation data and the navigation data and the known position coordinates. It is the structure which calculates the error of reinforcement data from the difference with the true distance between. For this reason, in the conventional satellite navigation augmentation system as described above, the correction amount error cannot be calculated separately for a plurality of types of indicators of time error, spatial error, and error due to delay. The effects [2C] and [2D] cannot be obtained.
  • temporal compression unit 2a and the spatial compression unit 2b of FIG. 2 in Embodiment 2 may be interchanged. Even with such a configuration in which the temporal compression error calculation unit 3a and the spatial compression error calculation unit 3b are interchanged with each other, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
  • the delay simulation unit 3c and the delay error calculation unit 3d of FIG. 2 in the second embodiment may be arranged before the temporal compression unit 2a and the spatial compression unit 2b. Even with such an arrangement, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a positioning reinforcement system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the positioning reinforcement information generating apparatus 50 includes a threshold setting unit 5, a plurality of types of user definition units 6 (center side user definition units), and correction amount use recommendation. / It further has the non-recommendation determination part 7.
  • Threshold values for the temporal compression error, spatial compression error, and correction amount error due to delay calculated in the configuration of FIG. 2 are preset in the threshold setting unit 5. These threshold values are used to determine whether the correction amount is recommended or not recommended on the user side. By using such a threshold, on the center side, it is not recommended that the correction amount with a large correction amount error be used on the user side, and the correction amount with a small correction amount error be recommended on the user side.
  • the multiple-type user definition unit 6 stores a user-type error type table in which combinations of errors for multiple types of users are defined in advance.
  • the correction amount use recommendation / non-recommendation determination unit 7 compares each correction amount error with each threshold value from the threshold setting unit 5, and based on the user type error type table of the plural types user definition unit 6, for each user type / satellite Use recommended / unrecommended bits for each correction amount are generated.
  • the GNSS receiver 100 includes a user type selection unit 9, a correction amount use / non-use determination unit 10, a correction amount selection unit 11, and a positioning calculation unit 12.
  • the user type selection unit 9 selects a user type to which the user belongs, from a plurality of user types by a user using the GNSS receiver 100, and stores the selected user type.
  • the user type selection unit 9 automatically selects from a plurality of user types according to the distance from the pre-registered nearest spatial compression reference point and the reception method of the own GNSS receiver 100, The selected user type is stored.
  • the correction amount use / non-use determination unit 10 includes the user type stored in the user type selection unit 9 and the recommended / unrecommended bits for the correction amount for each user type and each satellite distributed via the communication line 8. Is used to output a correction amount use / non-use bit for each satellite.
  • the correction amount selection unit 11 uses the compressed correction amount distributed via the communication line 4 and the correction amount use / non-use bit for each satellite from the correction amount use / non-use determination unit 10. Select only the correction amount of the satellite to be used.
  • the positioning calculation unit 12 performs positioning calculation using the correction amount selected by the correction amount selection unit 11 and the GNSS observation amount received by the GNSS reception unit. Other configurations are the same as those in the second embodiment.
  • the correction amount generation unit 1 generates a correction amount from the GNSS observation amount from the electronic reference point network, for example, by a method as shown in Non-Patent Document 2.
  • the temporal compression unit 2a temporally compresses the correction amount output from the correction amount generation unit 1 by a method such as that described in Non-Patent Document 3, for example.
  • the spatial compression unit 2b spatially compresses the temporally compressed correction amount output from the temporal compression unit 2a by a method such as that described in Non-Patent Document 3, for example.
  • FIG. 4 is a table showing types of correction amount errors.
  • the temporal compression error calculation unit 3a calculates two types of errors, frequency-independent terms 1-1 and frequency-dependent terms 1-2, as temporal compression errors (hereinafter referred to as “error”). Also referred to as “1-1 to 1-2”).
  • the frequency independent term 1-1 is compressed from the correction amount generation unit 1 from the frequency independent term of the temporally compressed correction amount from the temporal compression unit 2a. It is calculated by subtracting the frequency independent term of the correction amount that is not.
  • the frequency dependent term 1-2 is an uncompressed correction from the correction amount generation unit 1 from the frequency dependent term of the temporally compressed correction amount from the temporal compression unit 2a. Calculated by subtracting the frequency-dependent term of the quantity.
  • the spatial compression error calculation unit 3b includes a troposphere delay (short distance) 2-1, a troposphere delay (medium distance) 2-2, a troposphere delay (long distance) 2-3, an ionospheric delay (short distance) 2-4, and an ionosphere.
  • Six types of errors of delay (medium distance) 2-5 and ionospheric delay (long distance) 2-6 are calculated as spatial compression errors (hereinafter also referred to as “errors 2-1 to 2-6”).
  • errors 2-1 to 2-6 are calculated as spatial compression errors (hereinafter also referred to as “errors 2-1 to 2-6”).
  • a spatial compression reference point serving as a compression reference is provided, and it is assumed that the spatial compression error varies depending on the distance from the spatial compression reference point. To do.
  • Spatial compression error tropospheric delay (short distance) 2-1 is obtained from the tropospheric delay amount at the short distance point from the spatial compression reference point of the temporally and spatially compressed correction amount from the spatial compression unit 2b. It is calculated by subtracting the tropospheric delay amount at the same point from the temporally compressed correction amount from the temporal compression unit 2a.
  • Spatial compression error tropospheric delay (medium distance) 2-2 is obtained by calculating the temporal and spatially compressed correction amount from the spatial compression unit 2b from the tropospheric delay amount at the intermediate distance point from the spatial compression reference point. It is calculated by subtracting the tropospheric delay amount at the same point from the temporally compressed correction amount from the temporal compression unit 2a.
  • Spatial compression error tropospheric delay (long distance) 2-3 is obtained from the tropospheric delay amount at the long distance point from the spatial compression reference point of the temporally and spatially compressed correction amount from the spatial compression unit 2b. It is calculated by subtracting the tropospheric delay amount at the same point from the temporally compressed correction amount from the temporal compression unit 2a.
  • Spatial compression error ionospheric delay (short distance) 2-4 is obtained from the ionospheric delay amount at a short distance point from the spatial compression reference point of the temporally and spatially compressed correction amount from the spatial compression unit 2b. It is calculated by subtracting the ionospheric delay amount at the same point from the temporally compressed correction amount from the temporal compression unit 2a.
  • Spatial compression error ionospheric delay (medium distance) 2-5 is calculated from the amount of ionospheric delay at the middle distance point from the spatial compression reference point of the temporally and spatially compressed correction amount from the spatial compression unit 2b. It is calculated by subtracting the ionospheric delay amount at the same point from the temporally compressed correction amount from the temporal compression unit 2a.
  • Spatial compression error ionospheric delay (long distance) 2-6 is obtained from the ionospheric delay amount at a long distance point from the spatial compression reference point of the temporally and spatially compressed correction amount from the spatial compression unit 2b. It is calculated by subtracting the ionospheric delay amount at the same point from the temporally compressed correction amount from the temporal compression unit 2a.
  • the delay error calculation unit 3d calculates two types of delay errors, a frequency-independent term 3-1 and a frequency-dependent term 3-2 (hereinafter referred to as “errors 3-1 to 3-2”). ”).
  • the delay error frequency-independent term 3-1 is the temporal amount from the spatial compression unit 2b from the frequency-independent term of the correction amount that is compressed temporally and spatially and delayed among the correction amounts from the delay simulation unit 3c. The calculation is performed by subtracting the frequency-independent term of the correction amount that is spatially compressed.
  • the delay error frequency-dependent term 3-2 is obtained from the frequency-dependent term of the correction amount that has been compressed temporally and spatially among the correction amounts from the delay simulation unit 3c, and the temporal and spatial from the spatial compression unit 2b. It is calculated by subtracting the frequency-dependent term of the correction amount compressed automatically. Note that the processes of the temporal compression error calculation unit 3a, the spatial compression error calculation unit 3b, the delay simulation unit 3c, and the delay error calculation unit 3d are performed for each satellite that distributes the correction amount.
  • the threshold value setting unit 5 includes the error 1-1 and the error 1-2 by the temporal compression error calculation unit 3a and the error 2-1 by the spatial compression error calculation unit 3b based on the specifications and experience of the provider.
  • a threshold value is set for each of the error 2-6 and the errors 3-1 and 3-2 by the delay error calculation unit 3d.
  • the delay simulation unit 3c the time from the GNSS time corresponding to the correction amount generated by the correction amount generation unit 1 to the time when the compressed correction amount is used by the user is defined as a delay time.
  • this delay time is assumed to be X seconds.
  • the delay simulating unit 3c has a buffer of X seconds, waits for X seconds for the temporally and spatially compressed correction amount output from the spatial compression unit 2b, and is temporally and spatially A correction amount that is compressed and delayed is generated.
  • the multiple types user definition unit 6 includes four temporal classifications of synchronous 1 Hz or higher, synchronous 0.2 Hz or lower, asynchronous 1 Hz or higher, and asynchronous 0.2 Hz or lower, one frequency short distance, and one frequency medium distance.
  • 24 types of users are defined that combine six spatial classifications of one-wavelength wavelength distance, multi-frequency short distance, multi-frequency medium distance, and multi-wavelength wavelength distance.
  • the plurality of types of user definition unit 6 is a user type error type table that defines combinations of errors of the types 1-1 to 3-2 for each type of user, that is, the presence or absence of errors as shown in FIG. Is output (or a user type error type table is stored as a database).
  • a compressed correction amount used by a user of No. 15 asynchronous 1 Hz or more and a multi-frequency short distance includes a temporal compression error frequency-independent term 1-1 as a correction amount error, a spatial compression error, a tropospheric delay (short Distance) 2-1, and delay error frequency independent term 3-1.
  • the correction amount use recommendation / non-recommendation determination unit 7 includes the errors 1-1 and 1-2 calculated by the temporal compression error calculation unit 3a, and the errors 2-1 to 2- calculated by the spatial compression error calculation unit 3b. 6 and the error 3-1 and the error 3-2 calculated by the delay error calculation unit 3 d are determined to be less than or equal to the respective error thresholds output by the threshold setting unit 5 (below the thresholds). If it is greater than the threshold, it is “0”. The determination of the correction amount use recommendation / non-recommendation determination unit 7 is performed for each type of error and for each satellite that distributes the correction amount.
  • the correction amount use recommendation / non-recommendation determination unit 7 uses the determination result to determine the error in the user type error type table for each type of user in the user type error type table output from the multiple types user definition unit 6.
  • the use recommendation / non-recommendation bit of the correction amount of the user and the satellite is set to “1”. In other cases, the use recommended / non-recommended bit of the correction amount of the user / satellite is set to “0”.
  • the correction amount use recommendation / non-recommendation determination unit 7 performs this process for all types of users and all satellites, and outputs use recommendation / non-recommendation bits of correction amounts for a plurality of types of users and satellites. . For example, when the number of satellites that distribute correction amounts is nine, the output of the correction amount use recommendation / non-recommendation determination unit 7 is 216 bits in total (24 types of users ⁇ 9 aircrafts).
  • the correction amount use / non-use determination unit 10 changes the user type from the user type selection unit 9 from the use recommendation / non-recommendation bit of the correction amount for each user / satellite distributed via the communication line 8.
  • the use recommendation / non-recommendation bit of the correction amount for each corresponding satellite is extracted, and the correction amount use / non-use bit for each satellite is generated.
  • the correction amount selection unit 11 refers to the correction amount use / nonuse bit for each satellite from the correction amount use / nonuse determination unit 10 for the compressed correction amount of each satellite distributed via the communication line 4. Only the correction amount of the satellite whose correction amount use / non-use bit is “1” is sent to the positioning calculation unit 12.
  • the correction amount selection unit 11 discards the correction amount of the satellite whose correction amount use / non-use bit is “0”.
  • the positioning calculation part 12 performs a positioning calculation by the method as shown to a nonpatent literature 4, for example using the correction amount and the observation amount which the correction amount selection part 11 outputs.
  • the temporal compression error calculation unit 3a outputs the temporal compression error by dividing it into a frequency-independent term and a frequency-dependent term. Thereby, the user of one frequency and the user of other frequencies can determine use / non-use of the compressed correction amount based on different criteria.
  • the spatial compression error calculation unit 3b outputs the spatial compression error by dividing it into a tropospheric delay and an ionospheric delay. Thereby, the user of one frequency and the user of other frequencies can determine use / non-use of the compressed correction amount based on different criteria.
  • the spatial compression error calculation unit 3b outputs the tropospheric delay of the spatial compression error separately for the troposphere delay (short distance), the troposphere delay (medium distance), and the troposphere delay (long distance). . Accordingly, users having different distances from the spatial compression reference point can determine whether to use / not use the compressed correction amount based on different criteria.
  • the spatial compression error calculation unit 3b outputs the ionospheric delay of the spatial compression error divided into an ionospheric delay (short distance), an ionospheric delay (medium distance), and an ionospheric delay (long distance). . Accordingly, users having different distances from the spatial compression reference point can determine whether to use / not use the compressed correction amount based on different criteria.
  • the delay error calculation unit 3d outputs a delay error separately from the error due to compression. Thereby, the user of the synchronous reception method and the user of the asynchronous reception method can determine use / non-use of the compressed correction amount based on different criteria.
  • the delay error calculation unit 3d outputs the delay error by dividing it into a frequency-independent term and a frequency-dependent term. Thereby, the user of one frequency and the user of other frequencies can determine use / non-use of the compressed correction amount based on different criteria.
  • the correction amount use recommendation / non-recommendation determination unit 7 performs a process (AND process) for obtaining a logical product that each error value having an error in the user type error type table is equal to or less than a threshold value. Thereby, the value of the correction amount use recommended / unrecommended bit can be output as a safe value.
  • the correction amount use recommendation / non-recommendation determination unit 7 performs a process of obtaining a logical product that each error value having an error in the user type error type table is equal to or less than a threshold value. Thereby, detailed numerical values of each error that can reflect the characteristics of the system can be kept secret from the user.
  • the validity of the error information of the reinforcement data depends on the distance from the known point SBAS receiver.
  • correction is performed by deriving errors in the case of the short distance, the middle distance, and the long distance for each of the tropospheric delay and the ionospheric delay in the spatial compression error of the correction amount.
  • the validity of the quantity error information does not depend on the position of the user.
  • the known point SBAS receiver is configured to calculate an error in the reinforcement data.
  • the correction amount error is calculated on the center side, the correction amount and the correction amount error information can be distributed on the same line and communicated with the communication line 4.
  • a communication line with a known point SBAS receiver can be made unnecessary on the user side.
  • the configuration of the positioning device of Patent Document 2 includes a reinforcement information use determination unit, and the reinforcement information use determination unit passes only the correction amount that can be used for the positioning calculation to the positioning unit. Partly in common with the third embodiment.
  • Patent Document 2 aims at saving a memory for storing a correction amount, and cannot remove a satellite having a large correction amount error as in the above-described third embodiment to stabilize the positioning performance.
  • the reinforcement information use determination unit of the positioning device of Patent Document 2 receives the orbit of the satellite and its own position, and the function is to calculate the tracking possibility. Different from Form 3.
  • the positioning reinforcement information generation apparatus 50 has a plurality of types of user definition units 6, and the correction amount use recommendation / non-use is performed using the user type error type table of the plurality of types of user definition units 6.
  • the recommendation determination unit 7 determines whether the correction amount is recommended / not recommended for each user and each satellite.
  • the GNSS receiver 100 includes a plurality of types of user definition units 14 and correction amount use / non-use determination units 15, and user type error types of the plurality of types of user definition units 14. Using the table, the correction amount use / non-use determination unit 15 determines the use / non-use of the correction amount for each satellite.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a positioning reinforcement system according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the positioning reinforcement information generation apparatus 50 according to the fourth embodiment includes a threshold setting unit 5 and an error evaluation unit 13 in addition to the configuration shown in FIG. 2.
  • the threshold setting unit 5 thresholds are set in advance for each of the temporal compression error, the spatial compression error, and the correction amount error due to the delay calculated in the configuration of FIG. 2.
  • the error evaluation unit 13 compares each of a plurality of types of correction amount errors with each threshold set in the threshold setting unit 5, and generates an evaluation result bit for each error type and each satellite.
  • the GNSS receiver 100 includes a user type selection unit 9, a correction amount selection unit 11, a positioning calculation unit 12, a multiple types user definition unit (receiver side user definition unit) 14, and a correction amount use / non-use.
  • a determination unit 15 is included.
  • the functions of the user type selection unit 9, the correction amount selection unit 11, and the positioning calculation unit 12 are the same as the functions of the user type selection unit 9, the correction amount selection unit 11, and the positioning calculation unit 12 of the third embodiment.
  • the multi-type user definition unit 14 is similar to the multi-type user definition unit 6 of the third embodiment, and shows combinations of errors of each type of error 1-1 to error 3-2 for each type of user, that is, as shown in FIG.
  • a user type error type table that defines the presence or absence of such an error is output (or the user type error type table is held as a database).
  • the correction amount use / non-use determination unit 15 uses the evaluation result bits for each error type / satellite type distributed via the communication line 8 and the user type error type table output from the multiple types user definition unit 14. The use type / nonuse bit of the correction amount for each satellite according to the user type output by the user type selection unit 9 is output.
  • Other configurations are the same as those of the third embodiment.
  • Correction amount generation unit 1 temporal compression unit 2a, spatial compression unit 2b, temporal compression error calculation unit 3a, spatial compression error calculation unit 3b, delay simulation unit 3c, delay error calculation unit 3d, and
  • the operations of the communication line 4, the threshold setting unit 5, the communication line 8, the user type selection unit 9, the correction amount selection unit 11, and the positioning calculation unit 12 are the same as those in the third embodiment.
  • the error evaluation unit 13 calculates the error 1-1 and the error 1-2 from the temporal compression error calculation unit 3a and the spatial compression error calculation.
  • the values of the errors 2-1 to 2-6 from the unit 3b and the errors 3-1 and 3-2 from the delay error calculation unit 3d are equal to or less than the threshold values of the respective errors output from the threshold setting unit 5. (“1” if it is less than or equal to the threshold value, and “0” if it is greater than the threshold value).
  • the error evaluation unit 13 performs this determination for each error type and each satellite that distributes the correction amount, and generates an error evaluation result bit for each error type and each satellite type.
  • the correction amount use / non-use determination unit 15 refers to the user type error type table of the multiple types user definition unit 14 and extracts the presence / absence of each error according to the user type stored in the user type selection unit 9. Further, the correction amount use / non-use determination unit 15 for each satellite to which the correction amount is distributed, for each error type / satellite to be distributed via the communication line 8 of the error having an error in the user type error type table. When all the error evaluation results are “1”, the correction amount use / non-use bit is set to “1”, and in other cases, the correction amount use / non-use bit is set to “0”.
  • Embodiment 5 a specific form of a configuration in which the error evaluation result bit described as the effects [4B] and [4C] of the fourth embodiment is two bits or more will be described.
  • the positioning reinforcement information generation device 50 has a threshold setting unit 5, and the error evaluation unit 13 uses the threshold value of each error of the threshold setting unit 5. It was judged whether each error for each error type and each satellite was within the allowable range or out of the allowable range.
  • the GNSS receiver 100 includes the threshold value setting unit 19, sets a threshold value for the total error, and the correction amount use / non-use determination unit 20 sets the sum of the threshold value setting unit 19. Using the error threshold, it is determined whether the total error for each satellite is within the allowable range or not.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a positioning reinforcement system according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the positioning reinforcement information generation device 50 according to the fifth embodiment includes an error value leveling unit 16 and an error leveling definition unit 17 in addition to the configuration shown in FIG. 2.
  • the error leveling definition unit 17 an offset and a numerical resolution for quantizing the temporal compression error, the spatial compression error, and the correction amount error due to the delay calculated in the configuration of FIG. 2 are set in advance.
  • the error value leveling unit 16 applies each offset and numerical resolution set in the error leveling definition unit 17 to each of a plurality of types of correction amount errors, and calculates the leveled error for each error type and each satellite. Generate.
  • the GNSS receiver 100 includes a user type selection unit 9, a correction amount selection unit 11, a positioning calculation unit 12, a multiple types user definition unit (receiver side user definition unit) 14, and a correction amount total error calculation unit 18. , A threshold setting unit 19 and a correction amount use / non-use determination unit 20.
  • the functions of the user type selection unit 9, the correction amount selection unit 11, the positioning calculation unit 12, and the multiple types user definition unit (receiver side user definition unit) 14 are the same as the user type selection unit 9 and the correction amount of the fourth embodiment.
  • the functions are the same as those of the selection unit 11, the positioning calculation unit 12, and the multiple types user definition unit (receiver side user definition unit) 14.
  • the correction amount total error calculation unit 18 uses the error leveled for each error type / satellite distributed via the communication line 8 and the user type error type output by the multiple types user definition unit 14. The total error of the correction amount for each satellite according to the user type output by the user type selection unit 9 is output.
  • the correction amount use / non-use determination unit 20 uses the total error of the correction amount for each satellite output from the correction amount total error calculation unit 18 and the threshold of the total error set by the threshold setting unit 19 for each satellite. Outputs the used / unused bits of the correction amount.
  • Other configurations are the same as those in the fourth embodiment.
  • Correction amount generation unit 1 temporal compression unit 2a, spatial compression unit 2b, temporal compression error calculation unit 3a, spatial compression error calculation unit 3b, delay simulation unit 3c, delay error calculation unit 3d, and
  • the operations of the communication line 4, the communication line 8, the user type selection unit 9, the correction amount selection unit 11, the positioning calculation unit 12, and the multiple types user definition unit (receiver side user definition unit) 14 are the same as those in the fourth embodiment. It is the same.
  • the error value leveling unit 16 calculates errors 1-1 and 1-2 from the temporal compression error calculation unit 3a, errors 2-1 to 2-6 from the spatial compression error calculation unit 3b, and delay error calculation.
  • the respective values of the error 3-1 and the error 3-2 from the unit 3d are quantized using the offset value output from the error leveling definition unit 17 and the numerical resolution.
  • the correction amount total error calculation unit 18 refers to the user type error type table of the plural types of user definition unit 14 and is distributed via the communication line 8 according to the user type stored in the user type selection unit 9. Select and add each levelized error for each error type and each satellite, and output the total error for each satellite.
  • the following effects can be obtained.
  • the GNSS receiver 100 uses the error levelized error for each error type / satellite distributed via the communication line 8, the correction amount total error calculation unit 18, the correction amount use / non-correction.
  • the use determination unit 20 performs processing, and the correction amount selection unit 11 selects the correction amount based on the use / non-use bit of the correction amount for each satellite output from the correction amount use / non-use determination unit 20.
  • the positioning calculation unit 12 performs positioning calculation.
  • the GNSS receiver 100 directly inputs the leveled error for each error type / satellite distributed via the communication line 8 to the positioning calculation unit 21 for positioning calculation. I do.
  • FIG. 17 is a block diagram showing the GNSS receiver 100 in the positioning reinforcement system according to the sixth embodiment of the present invention. As a corresponding positioning reinforcement information generation device, the same one as the positioning reinforcement information generation device 50 of the fifth embodiment is assumed.
  • the GNSS receiver 100 of the sixth embodiment is different from the GNSS receiver 100 of the fifth embodiment in that the correction amount selection unit 11, the correction amount total error calculation unit 18, the threshold setting unit 19, the correction amount.
  • the use / non-use determination unit 20 is not provided. Further, a positioning calculation unit 21 is provided instead of the positioning calculation unit 12.
  • the operation of the positioning reinforcement information generating device 50 that distributes the compressed correction amount and the error leveled for each error type and each satellite via the communication lines 4 and 8 to the GNSS receiver 100 of the sixth embodiment is as follows. This is the same as in the fifth embodiment.
  • the operations of the communication line 4, the communication line 8, the user type selection unit 9, and the multiple types user definition unit (receiver side user definition unit) 14 are the same as the operations in the fourth embodiment.
  • the noise matrix calculation unit 21a in the positioning calculation unit 21 uses the error leveled for each error type / satellite distributed via the communication line 8, and uses the user type error type table of the plural types user definition unit 14. , An observation noise matrix and a process noise matrix to be used in the estimator are generated according to the user type stored in the user type selection unit 9.
  • the observation amount correction or virtual reference point observation amount generation unit 21b in the positioning calculation unit 21 corrects the user observation amount by using the compressed correction amount distributed via the communication line 4, and performs the observation after correction. Output the quantity or the observed quantity at the virtual reference point.
  • the estimator 21c in the positioning calculation unit 21 includes the observation noise matrix and the process noise matrix generated by the noise matrix calculation unit 21a, and the corrected amount generated by the observation amount correction or virtual reference point observation amount generation unit 21b. Processes the observation amount or the observation amount at the virtual reference point together, and outputs the positioning result.
  • the effects of the first and second embodiments, the effects [3A] to [3F] of the third embodiment, and the effects [4C] and [4D] of the fourth embodiment are obtained.
  • 1 correction amount generation unit 2 correction amount compression unit, 2a temporal compression unit, 2b spatial compression unit, 3 correction amount error calculation unit, 3a temporal compression error calculation unit, 3b spatial compression error calculation unit, 3c delay simulation Part, 3d delay error calculation part, 4 communication line, 5 threshold setting part, 6 multiple types user definition part (center side user definition part), 7 correction amount use recommended / unrecommended decision part, 8 communication line, 9 user type selection Unit, 10 correction amount use / non-use determination unit, 11 correction amount selection unit, 12 positioning calculation unit, 13 error evaluation unit, 14 multiple types user definition unit (receiver side user definition unit), 15 correction amount use / unuse Determination unit, 16 error value leveling unit, 17 error leveling definition unit, 18 correction amount total error calculation unit, 19 threshold setting unit, 20 correction amount use / non-use determination unit, 21 positioning calculation unit, 2 a noise matrix calculating unit, 21b observables correction or virtual reference point observables generator, 21c estimator 50 positioning reinforcing information generating apparatus, 100 GNSS receiver.

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Abstract

　補正量を圧縮することによる誤差の情報をユーザに提供することができるとともに、誤差の情報を場所に依らず、広範囲な領域で一律に有効とすることができる測位補強システムを提供する。補正量生成部１は、複数の電子基準点からなる電子基準点網のＧＮＳＳ観測量から補正量を生成する。補正量圧縮部２は、補正量生成部１によって生成された補正量に対して、所定の圧縮処理を施すことにより、その補正量を圧縮する。補正量誤差計算部３は、圧縮及び伝送遅延等による、ユーザのＧＮＳＳ受信機１００側で使用される補正量誤差を含まない理想的な補正量である真の補正量に対する誤差を計算し、その補正量誤差に関する情報を生成する。ＧＮＳＳ受信機１００は、圧縮された補正量の情報と、補正量誤差に関する情報と、受信したＧＮＳＳ観測量とを用いて、測位計算を行う。

Description

測位補強情報生成装置、ＧＮＳＳ受信機、測位補強システム、及び測位補強方法
　この発明は、例えばＧＰＳ衛星等のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite Systems）からのＧＮＳＳ信号に含まれる誤差を推定し補正量としてユーザに提供するために用いられる測位補強情報生成装置、ＧＮＳＳ受信機、測位補強システム、及び測位補強方法に関する。
　ＧＰＳ衛星等のＧＮＳＳを利用した測位は、広く一般的である。４機以上のＧＮＳＳからの電波を受信機で受信することで、地球上あるいは宇宙空間における受信機の位置を測定することができる。一般的に、ＧＮＳＳからの電波には、衛星の時計の誤差等の衛星に起因する誤差や、電離層による遅延等の大気状態に起因する誤差や、マルチパス等の受信機に起因する誤差が含まれている。これらの誤差の影響により、測位精度は１０ｍ程度である。
　一方で、座標が既知の電子基準点等による観測データを用いて、上記のいくつかの誤差を推定し、補正量（この同義語として補強データ）としてユーザに提供することで、測位精度を向上させることができる。これを実現するシステムを測位補強システムと呼び、多くの形態が提案され実施されている。
　この測位補強システムのうち、例えば日本全国のような広域のユーザに対する補正量をＳＢＡＳ（Satellite-Based Augmentation System）等により一律に配信する場合、データ伝送の帯域が狭いため、補正量を圧縮して配信する技術が提案されている。補正量を圧縮する場合、圧縮しない補正量に対して補正量自体が誤差を含む。そこで、補正量自体の誤差に関する情報をユーザに提供、あるいは補正量自体の誤差を取り除くことで、ユーザの測位を改善する技術が必要とされている。
　他の従来技術として、ＳＢＡＳ補強データを受信し補強データの誤差を算出する既知点ＳＢＡＳ受信機と、既知点ＳＢＡＳ受信機が算出した補強データの誤差情報を受信し補強データを補正し、補正した補強データを用いて測位を行う未知点ＳＢＡＳ受信機とで構成される衛星航法補強システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、他の従来技術として、位置が既知の電子基準点において、同地点における補正量を推定し、推定した補正量とその推定誤差の情報（ＵＤＲＥ：User Differential Range Error）とを、同地点付近の未知点におけるユーザに配信するフォーマットが提案され、広く利用されている（例えば、非特許文献１参照）。
　さらに、他の従来技術として、位置が既知の複数の電子基準点を組み合わせてなる電子基準点網の観測量を用いて、網内の任意の未知点における補正量を推定し、その推定誤差の情報（ＵＲＡ：User Range Accuracy）も同時に出力する測位補強システムが提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
　この他に、この発明に関連する従来技術として、例えば、特許文献２及び非特許文献３，４に示すようなものがある。
特許第４１０９３７０号公報 特開２００４－１２５６６７号公報
Radio Technical Commission For Maritime Service. RTCM RECOMMENDED STANDARDS FOR DIFFERENTIAL GNSS SERVICE VERSION2.2. p4-10 Wubbena, G., A. Bagge, M. Shcmitz (2001). RTK Network based on Geo++ GNSMART - Concepts, Implementation, Results. Presented at the International Technical Meeting, ION GPS-01, Salt Lake City, Utah. 臼井澄夫 他、（2010）.準天頂衛星LEX帯を利用したセンチメータ測位補強システムと民間利用実証．、日本航海学会、GPS／GNSSシンポジウム2010.pp.217-223. B.ホフマン-ウェレンホフ（2005）.GPS理論と応用.シュプリンガージャパン.p215
　ここで、特許文献１に示すような衛星航法補強システムでは、補強データ及び航法データに基づいて計算した既知点ＳＢＡＳ受信機及び衛星間の擬似距離と、既知の位置座標に基づいて計算した既知点ＳＢＡＳ受信機及び衛星間の真の距離の差分とから補強データの誤差を算出する構成である。このため、補強データの誤差の情報が局地的であり、その有効性が既知点ＳＢＡＳ受信機からの距離に依存していた。
　また、非特許文献１に示すようなフォーマットでは、航法データと、電子基準点の既知の位置座標とに基づいて補正量が計算される。このため、推定する補正量、及びその推定誤差の情報補正量ともに局地的であり、その有効性が電子基準点からの距離に依存していた。
　さらに、非特許文献２に示すような測位補強システムでは、複数の電子基準点の観測量が用いられる。このため、補正量の推定誤差の情報を場所に依らずに得ることができる。しかしながら、この測位補強システムでは、補正量を圧縮することによる誤差は考慮されていないという問題点が存在する。
　この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、補正量を圧縮することによる誤差の情報をユーザに提供することができるとともに、誤差の情報を場所に依らず、広範囲な領域で一律に有効とすることができる測位補強情報生成装置、ＧＮＳＳ受信機、測位補強システム、及び測位補強方法を得ることを目的とする。
　この発明の測位補強情報生成装置は、複数の電子基準点を組み合わせてなる電子基準点網のＧＮＳＳ観測量から補正量を生成する補正量生成部と、前記補正量生成部によって生成された補正量を圧縮する補正量圧縮部と、前記補正量生成部によって生成された補正量と、前記補正量圧縮部によって圧縮された補正量とを用いて、圧縮及び伝送遅延による、ユーザ側で使用される補正量の真の補正量に対する誤差である補正量誤差を計算し、その誤差に関する情報を生成してユーザに提供する補正量誤差計算部とを備える。
　また、この発明のＧＮＳＳ受信機は、測位補強情報生成装置より配信される、圧縮された補正量と補正量の誤差に関する情報とを同一の通信回線を介して受信し、測位計算を行う。
　また、この発明の測位補強システムは、この発明の測位補強情報生成装置をサービス提供側に配置し、この発明のＧＮＳＳ受信機をユーザ側に配置して構成される。
　また、この発明の測位補強方法は、複数の電子基準点を組み合わせてなる電子基準点網のＧＮＳＳ観測量から補正量を生成する補正量生成ステップと、前記補正量生成ステップによって生成された補正量を圧縮する補正量圧縮ステップと、前記補正量生成ステップによって生成された補正量と、前記補正量圧縮ステップによって圧縮された補正量とを用いて、圧縮及び伝送遅延による、ユーザ側で使用される補正量の真の補正量に対する誤差である補正量誤差を計算し、その誤差に関する情報を生成してユーザに提供する補正量誤差計算ステップと、前記補正量圧縮ステップによって生成された、圧縮された補正量と、補正量誤差計算ステップによって生成された、補正量の誤差に関する情報とを、同一の通信回線を介して受信し、測位計算を行う測位計算ステップとを備える。
　この発明の測位補強情報生成装置、ＧＮＳＳ受信機、測位補強システム、及び測位補強方法によれば、補正量生成部が、複数の電子基準点からなる電子基準点網のＧＮＳＳ観測量から補正量を生成し、補正量誤差計算部が、圧縮及び伝送遅延による、ユーザ側で使用される補正量の真の補正量に対する誤差である補正量誤差を計算するので、補正量を圧縮することによる誤差の情報をユーザに提供することができるとともに、誤差の情報を場所に依らず、広範囲な領域で一律に有効とすることができる。
この発明の実施の形態１による測位補強システムを示すブロック図である。 この発明の実施の形態２による測位補強システムを示すブロック図である。 この発明の実施の形態３による測位補強システムを示すブロック図である。 補正量誤差の種類を示す表である。 図３の遅延模擬部を示すブロック図である。 ユーザの種類の定義を示す表である。 ユーザ種類誤差種類テーブルを示す表である。 図３の補正量使用推奨／非推奨決定部の動作を説明するための説明図である。 図３の補正量使用／不使用決定部の動作を説明するための説明図である。 図３の補正量選択部の動作を説明するための説明図である。 この発明の実施の形態４による測位補強システムを示すブロック図である。 図１１の誤差評価部の動作を説明するための説明図である。 図１１の補正量使用／不使用決定部の動作を説明するための説明図である。 この発明の実施の形態５による測位補強システムを示すブロック図である。 図１４の誤差値レベル化部の動作を説明するための説明図である。 図１４の補正量合計誤差計算部の動作を説明するための説明図である。 この発明の実施の形態６による測位補強システムのうち、ＧＮＳＳ受信機を示すブロック図である。 図１７の測位計算部の動作を説明するための説明図である。
　以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１による測位補強システムを示すブロック図である。
　図１において、測位補強システムは、センタ側の測位補強情報生成装置５０と、ユーザ側のＧＮＳＳ受信機１００によって構成されている。測位補強情報生成装置５０は、補正量生成部１、補正量圧縮部２及び補正量誤差計算部３を有している。補正量生成部１は、例えば非特許文献２に示すような方式で、複数の電子基準点からなる電子基準点網のＧＮＳＳ観測量から補正量を生成する。補正量圧縮部２は、補正量生成部１によって生成された補正量に対して、所定の圧縮処理を施すことにより、その補正量を圧縮する。
　補正量誤差計算部３は、圧縮及び伝送遅延等による、ＧＮＳＳ受信機１００側で使用される補正量誤差を含まない理想的な補正量である真の補正量に対する誤差（以下、「補正量誤差」とする）を計算し、その補正量誤差に関する情報を生成する。
　測位補強情報生成装置５０は、例えば、非特許文献３に示すような衛星回線である通信回線４，８を通じて、ＧＮＳＳ受信機１００に情報を配信可能である。なお、通信回線４，８には、衛星回線のみならず、例えば、ビーコン波、電話回線、ＦＭ多重波等を用いてもよい。また、通信回線４，８は、互いに同一の種類であっても、異なる種類であってもよい。
　測位補強情報生成装置５０は、補正量圧縮部２による圧縮された補正量の情報と、補正量誤差計算部３によって生成された補正量誤差に関する情報とをＧＮＳＳ受信機１００に送る。ＧＮＳＳ受信機１００は、圧縮された補正量の情報と、補正量誤差に関する情報と、受信（観測）したＧＮＳＳ観測量とを用いて、測位計算を行う。これにより、ＧＮＳＳ受信機１００では、補正量誤差を考慮した測位計算が可能となる。
　上記のような実施の形態１によれば、次の［１Ａ］～［１Ｆ］の効果を得ることができる。
　［１Ａ］：補正量誤差計算部３に圧縮された補正量を入力することで、補正量を圧縮することによる誤差を計算することができる。
　［１Ｂ］：補正量誤差計算部３に入力する補正量として、補正量生成部１へ複数の電子基準点を組み合わせてなる電子基準点網のＧＮＳＳ観測量を入力して、生成した補正量を用いることで、場所に依らない、網全体で有効な補正量誤差に関する情報を生成することができる。
　［１Ｃ］：補正量の情報と補正量誤差に関する情報とを同じ測位補強情報生成装置５０内で生成する構成とすることで、補正量と補正量誤差に関する情報との配信に、同一の通信回線・通信方式を使用する構成が可能になる。
　［１Ｄ］：補正量誤差計算部３が出力する補正量誤差に関する情報を利用することで、補正量圧縮部２が出力する圧縮された補正量をユーザが用いた場合の測距・測位の精度を見積もることができる。
　［１Ｅ］：補正量誤差に関する情報をＧＮＳＳ衛星毎に得ることで、ＧＮＳＳ受信機１００での測位の際に、補正量誤差の大きい衛星を測位計算から除外する等、圧縮された補正量の使用／不使用を衛星毎に決定することで、ＧＮＳＳ受信機１００側で安定した測位が可能になる。
　［１Ｆ］：補正量誤差に関する情報の地点・季節・時間帯等のデータベースを構築することで、統計的に測位補強システムの性能を把握でき、ユーザ環境に合致した補正量を計画的にユーザに提供することができる。
　ここで、特許文献１に示すような衛星航法補強システムでは、補強データの誤差の情報を既知点ＳＢＡＳ受信機から受信する構成である。このため、未知点ＳＢＡＳ受信機には、ＳＢＡＳ衛星との間での通信手段・通信回線に加えて、既知点ＳＢＡＳ受信機との間での通信手段・通信回線が必要である。これに対して、実施の形態１では、通信回線４，８を同一の回線を用いることができ、簡略化を図ることができる。
　実施の形態２．
　実施の形態２では、補正量圧縮部２が時間的かつ空間的に補正量を圧縮し、補正量誤差計算部３が時間的かつ空間的に圧縮された補正量に対して段階的に誤差を計算する構成について説明する。図２は、この発明の実施の形態２による測位補強システムを示すブロック図である。なお、図２では、ＧＮＳＳ受信機１００及び通信回線４，８を省略して示す。
　図２において、実施の形態２の補正量圧縮部２は、時間的圧縮部２ａ及び空間的圧縮部２ｂによって構成されている。時間的圧縮部２ａは、例えば非特許文献３に示すような方式で、補正量生成部１によって生成された補正量を時間的に圧縮する。空間的圧縮部２ｂは、例えば非特許文献３に示すような方式で、時間的圧縮部２ａによって時間的に圧縮された後の補正量を、空間的に圧縮する。
　また、実施の形態２の補正量誤差計算部３は、時間的圧縮誤差計算部３ａ、空間的圧縮誤差計算部３ｂ、遅延模擬部３ｃ及び遅延誤差計算部３ｄによって構成されている。時間的圧縮誤差計算部３ａは、補正量生成部１からの補正量と、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量とを用いて、補正量の時間的圧縮誤差を計算する。
　空間的圧縮誤差計算部３ｂは、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量と、空間的圧縮部２ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量とを用いて、空間的圧縮誤差を計算する。遅延模擬部３ｃは、空間的圧縮誤差計算部３ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量に遅延（ＧＮＳＳ受信機１００への伝送遅延に相当する遅延）を与えて、遅延誤差計算部３ｄに送る。
　遅延誤差計算部３ｄは、空間的圧縮誤差計算部３ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量と、遅延模擬部３ｃからの遅延した補正量とを用いて、補正量の遅延誤差を計算する。従って、実施の形態２では、時間的圧縮誤差計算部３ａ、空間的圧縮誤差計算部３ｂ及び遅延誤差計算部３ｄによって、補正量の時間的圧縮誤差、補正量の空間的圧縮誤差、及び補正量の遅延誤差が、補正量誤差として計算（算出）される。他の構成は、実施の形態１と同様である。
　上記のような実施の形態２の測位補強システムによれば、次の［２Ａ］～［２Ｄ］の効果を得ることができる。
　［２Ａ］：実施の形態１における補正量圧縮部２が時間的圧縮部２ａと空間的圧縮部２ｂとに分けた構成とされている。これにより、補正量を段階的に圧縮でき、実施の形態１の補正量誤差計算部３を時間的圧縮誤差計算部３ａと空間的圧縮誤差計算部３ｂとに分ける構成が可能になる。
　［２Ｂ］：時間的圧縮部２ａ及び空間的圧縮部２ｂの後段に遅延模擬部３ｃを配置することにより、遅延による補正量誤差のみを計算する遅延誤差計算部３ｄを配置する構成が可能になる。
　［２Ｃ］：上記の［２Ａ］及び［２Ｂ］により、補正量誤差を、時間的圧縮誤差と、空間的圧縮誤差と、遅延による誤差とに分けて得ることができ、補正量誤差に関する情報に複数種の指標を盛り込むことができる。
　［２Ｄ］：補正量誤差に関する情報に複数種の指標を盛り込むことで、複数種類のユーザについて指標を個別に組み合わせることができる。これにより、圧縮された補正量を用いた場合の測距・測位の精度を個別に見積もることができるとともに、圧縮された補正量の使用／不使用を個別に決定することができる。
　ここで、特許文献１に示すような従来の衛星航法補強システムでは、誤差演算部で補強データに含まれる誤差を算出する。しかしながら、この従来の衛星航法補強システムでは、補強データ及び航法データに基づいて計算した既知点ＳＢＡＳ受信機・衛星間の擬似距離と、既知の位置座標に基づいて計算した既知点ＳＢＡＳ受信機・衛星間の真の距離との差分から補強データの誤差を算出する構成である。このため、上記のような従来の衛星航法補強システムでは、時間的誤差と、空間的誤差と、遅延による誤差の複数種の指標とに分けて補正量誤差を算出することはできず、上記の［２Ｃ］及び［２Ｄ］の効果を得ることはできない。
　なお、実施の形態２における図２の時間的圧縮部２ａ及び空間的圧縮部２ｂを相互に入れ替えてもよい。このような時間的圧縮誤差計算部３ａ及び空間的圧縮誤差計算部３ｂを相互に入れ替えた構成でも、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
　また、実施の形態２における図２の遅延模擬部３ｃ及び遅延誤差計算部３ｄを、時間的圧縮部２ａ及び空間的圧縮部２ｂの前段に配置してもよい。このような配置でも、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
　実施の形態３．
　実施の形態３では、補正量の使用／不使用をユーザ毎に異なる基準で決定するために、複数種の指標を補正量誤差の情報に盛り込む場合の例について説明する。図３は、この発明の実施の形態３による測位補強システムを示すブロック図である。図３において、実施の形態３の測位補強情報生成装置５０は、図２に示す構成に加えて、閾値設定部５、複数種類ユーザ定義部６（センタ側ユーザ定義部）、及び補正量使用推奨／非推奨決定部７をさらに有している。
　閾値設定部５には、図２の構成で計算した時間的圧縮誤差、空間的圧縮誤差、及び遅延による補正量誤差のそれぞれに対する閾値が予め設定されている。これらの閾値は、補正量のユーザ側での使用の推奨／非推奨を判断するために用いられる。このような閾値を用いることによって、センタ側において、補正量誤差の大きな補正量についてはユーザ側での使用を推奨せず、補正量誤差の小さな補正量についてはユーザ側での使用を推奨する。
　複数種類ユーザ定義部６は、複数種類のユーザに対する各誤差の組み合わせが予め定義されたユーザ種類誤差種類テーブルを記憶している。補正量使用推奨／非推奨決定部７は、各補正量誤差を閾値設定部５からの各閾値と比較し、複数種類ユーザ定義部６のユーザ種類誤差種類テーブルに基づいて、ユーザ種類毎・衛星毎の補正量の使用推奨／非推奨ビットを生成する。
　実施の形態３のＧＮＳＳ受信機１００は、ユーザ種類選択部９、補正量使用／不使用決定部１０、補正量選択部１１及び測位計算部１２を有している。ユーザ種類選択部９は、ＧＮＳＳ受信機１００を使用するユーザによって、複数のユーザ種類から自身の属するユーザ種類が選択され、その選択されたユーザ種類を記憶している。あるいは、ユーザ種類選択部９は、予め登録された最寄りの空間圧縮基準点からの距離と、自己のＧＮＳＳ受信機１００の受信方式とに応じて、複数のユーザ種類から自動的に選択し、その選択したユーザ種類を記憶している。
　補正量使用／不使用決定部１０は、ユーザ種類選択部９に記憶されたユーザ種類と、通信回線８を介して配信されるユーザ種類毎・衛星毎の補正量の使用推奨／非推奨ビットとを用いて、衛星毎の補正量使用／不使用ビットを出力する。
　補正量選択部１１は、通信回線４を介して配信される圧縮された補正量と、補正量使用／不使用決定部１０からの衛星毎の補正量使用／不使用ビットとを用いて、使用する衛星の補正量のみを選択する。測位計算部１２は、補正量選択部１１によって選択された補正量と、ＧＮＳＳ受信部で受信したＧＮＳＳ観測量を用いて測位計算を行う。他の構成は、実施の形態２と同様である。
　次に、動作について説明する。補正量生成部１は、例えば非特許文献２に示すような方式で、電子基準点網からのＧＮＳＳ観測量から補正量を生成する。時間的圧縮部２ａは、例えば非特許文献３のような方式で、補正量生成部１が出力する補正量を時間的に圧縮する。また、空間的圧縮部２ｂは、例えば非特許文献３のような方式で、時間的圧縮部２ａが出力する時間的に圧縮された補正量を空間的に圧縮する。
　次に、時間的圧縮誤差計算部３ａ、空間的圧縮誤差計算部３ｂ及び遅延誤差計算部３ｄの動作について説明する。図４は、補正量誤差の種類を示す表である。時間的圧縮誤差計算部３ａは、図４に示すように、周波数非依存項１－１と周波数依存項１－２との２種類の誤差を、時間的圧縮誤差として計算する（以下、「誤差１－１～１－２」ともいう）。
　ここで、時間的圧縮誤差のうち、周波数非依存項１－１は、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量の周波数非依存項から、補正量生成部１からの圧縮されていない補正量の周波数非依存項を引くことで計算される。また、時間的圧縮誤差のうち、周波数依存項１－２は、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量の周波数依存項から、補正量生成部１からの圧縮されていない補正量の周波数依存項を引くことで計算される。
　空間的圧縮誤差計算部３ｂは、対流圏遅延（短距離）２－１、対流圏遅延（中距離）２－２、対流圏遅延（長距離）２－３、電離層遅延（短距離）２－４、電離層遅延（中距離）２－５、及び電離層遅延（長距離）２－６の６種類の誤差を、空間的圧縮誤差として計算する（以下、「誤差２－１～２－６」ともいう）。ここで、非特許文献３に示すような空間圧縮方式では、圧縮の基準となる空間的圧縮基準点を設けており、空間的圧縮誤差は、空間的圧縮基準点からの距離によって異なることを想定する。
　空間的圧縮誤差対流圏遅延（短距離）２－１は、空間的圧縮部２ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量の、空間的圧縮基準点から短距離地点における対流圏遅延量から、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量の、同一地点における対流圏遅延量を引くことで計算される。
　空間的圧縮誤差対流圏遅延（中距離）２－２は、空間的圧縮部２ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量の、空間的圧縮基準点から中距離地点における対流圏遅延量から、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量の、同一地点における対流圏遅延量を引くことで計算される。
　空間的圧縮誤差対流圏遅延（長距離）２－３は、空間的圧縮部２ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量の、空間的圧縮基準点から長距離地点における対流圏遅延量から、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量の、同一地点における対流圏遅延量を引くことで計算される。
　空間的圧縮誤差電離層遅延（短距離）２－４は、空間的圧縮部２ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量の、空間的圧縮基準点から短距離地点における電離層遅延量から、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量の、同一地点における電離層遅延量を引くことで計算される。
　空間的圧縮誤差電離層遅延（中距離）２－５は、空間的圧縮部２ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量の、空間的圧縮基準点から中距離地点における電離層遅延量から、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量の、同一地点における電離層遅延量を引くことで計算される。
　空間的圧縮誤差電離層遅延（長距離）２－６は、空間的圧縮部２ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量の、空間的圧縮基準点から長距離地点における電離層遅延量から、時間的圧縮部２ａからの時間的に圧縮された補正量の、同一地点における電離層遅延量を引くことで計算される。
　遅延誤差計算部３ｄは、図４に示すように、周波数非依存項３－１と周波数依存項３－２との２種類を遅延誤差として計算する（以下、「誤差３－１～３－２」ともいう）。遅延誤差周波数非依存項３－１は、遅延模擬部３ｃからの補正量のうち、時間的かつ空間的に圧縮され遅延した補正量の周波数非依存項から、空間的圧縮部２ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量の周波数非依存項を引くことで計算される。
　遅延誤差周波数依存項３－２は、遅延模擬部３ｃからの補正量のうち、時間的かつ空間的に圧縮され遅延した補正量の周波数依存項から、空間的圧縮部２ｂからの時間的かつ空間的に圧縮された補正量の周波数依存項を引くことで計算される。なお、時間的圧縮誤差計算部３ａ、空間的圧縮誤差計算部３ｂ、遅延模擬部３ｃ、及び遅延誤差計算部３ｄの処理は、補正量を配信する衛星毎に行う。
　ここで、閾値設定部５には、プロバイダの仕様や経験に基づいて、時間的圧縮誤差計算部３ａによる誤差１－１及び誤差１－２と、空間的圧縮誤差計算部３ｂによる誤差２－１～誤差２－６と、遅延誤差計算部３ｄによる誤差３－１及び誤差３－２とのそれぞれに対して、閾値が設定されている。
　次に、遅延模擬部３ｃの動作を、図５を用いて説明する。ここで、補正量生成部１が生成した補正量に対応するＧＮＳＳ時刻から、圧縮された補正量がユーザで使用される時刻までの時間を遅延時間とする。ここでは、この遅延時間をＸ秒とする。遅延模擬部３ｃは、図５に示すように、Ｘ秒のバッファを有し、空間的圧縮部２ｂが出力する時間的かつ空間的に圧縮された補正量をＸ秒間待機させ、時間的かつ空間的に圧縮され遅延した補正量を発生させる。
　次に、複数種類ユーザ定義部６の動作を、図６，７を用いて説明する。複数種類ユーザ定義部６には、図６に示すように、上記の実施の形態１の［１Ｄ］の効果を得るためのユーザの種類が予め定義されている。具体的に、複数種類ユーザ定義部６には、同期１Ｈｚ以上、同期０．２Ｈｚ以下、非同期１Ｈｚ以上、及び非同期０．２Ｈｚ以下の４つの時間的分類と、一周波短距離、一周波中距離、一周波長距離、多周波短距離、多周波中距離、及び多周波長距離の６つの空間的分類とを組み合わせた２４種類のユーザが定義されている。
　また、複数種類ユーザ定義部６は、各種類のユーザにおける誤差１－１～誤差３－２の各種類の誤差の組み合わせ、即ち図７に示すような誤差の有無を定義するユーザ種類誤差種類テーブルを出力する（あるいは、ユーザ種類誤差種類テーブルをデータベースとして保持する）。
　ここで、図７の横の列は、ユーザの種類を示し、図７の縦の列は、誤差の種類を示す。この図７の表において、○印が付された誤差は、該当する種類のユーザが使用する圧縮された補正量の、補正量誤差に含まれることを示す。例えば、１５番の非同期１Ｈｚ以上・多周波数短距離のユーザが使用する圧縮された補正量には、補正量誤差として時間的圧縮誤差周波数非依存項１－１、空間的圧縮誤差対流圏遅延（短距離）２－１、及び遅延誤差周波数非依存項３－１が含まれていることを示す。
　次に、補正量使用推奨／非推奨決定部７の動作を、図８を用いて説明する。補正量使用推奨／非推奨決定部７は、時間的圧縮誤差計算部３ａが計算した誤差１－１及び誤差１－２と、空間的圧縮誤差計算部３ｂが計算した誤差２－１～２－６と、遅延誤差計算部３ｄが計算した誤差３－１及び誤差３－２とのそれぞれの値が、閾値設定部５が出力するそれぞれの誤差の閾値以下であるかどうかを判定する（閾値以下であれば「１」とし、閾値よりも大きければ「０」とする）。この補正量使用推奨／非推奨決定部７の判定は、誤差の種類毎、及び補正量を配信する衛星毎に行われる。
　そして、補正量使用推奨／非推奨決定部７は、この判定結果を用いて、複数種類ユーザ定義部６が出力するユーザ種類誤差種類テーブルのそれぞれの種類のユーザについて、ユーザ種類誤差種類テーブルで誤差有りとされる種類の誤差が全て閾値以下である場合（論理積が１の場合）には、そのユーザ・その衛星の補正量の使用推奨／非推奨ビットを「１」とする。それ以外の場合は、そのユーザ・その衛星の補正量の使用推奨／非推奨ビットを「０」とする。
　補正量使用推奨／非推奨決定部７は、全種類のユーザ、及び全衛星に対して、この処理を行い、複数種類のユーザ毎・衛星毎の補正量の使用推奨／非推奨ビットを出力する。例えば、補正量を配信する衛星数が９機のとき、補正量使用推奨／非推奨決定部７の出力は、合計２１６ビット（ユーザ２４種×９機）となる。
　次に、補正量使用／不使用決定部１０の動作を、図９を用いて説明する。補正量使用／不使用決定部１０は、通信回線８を介して配信される複数種類のユーザ毎・衛星毎の補正量の使用推奨／非推奨ビットから、ユーザ種類選択部９からのユーザ種類に対応する衛星毎の補正量の使用推奨／非推奨ビットを抽出し、衛星毎の補正量使用／不使用ビットを生成する。
　次に、補正量選択部１１の動作を、図１０を用いて説明する。補正量選択部１１は、通信回線４を介して配信された各衛星の圧縮された補正量について、補正量使用／不使用決定部１０からの衛星毎の補正量使用／不使用ビットを参照し、補正量使用／不使用ビットが「１」の衛星の補正量のみを測位計算部１２に送る。
　他方、補正量選択部１１は、補正量使用／不使用ビットが「０」の衛星の補正量を破棄する。そして、測位計算部１２は、例えば非特許文献４に示すような方式で、補正量選択部１１が出力する補正量と観測量とを用いて測位計算を行う。
　上記のような実施の形態３によれば、次の［３Ａ］～［３Ｊ］の効果を得ることができる。
　［３Ａ］：時間的圧縮誤差計算部３ａが、時間的圧縮誤差を周波数非依存項と周波数依存項とに分けて出力する。これにより、一周波のユーザと他周波のユーザとが、圧縮された補正量の使用／不使用を異なる基準で決定することができる。
　［３Ｂ］：空間的圧縮誤差計算部３ｂが、空間的圧縮誤差を対流圏遅延と電離層遅延とに分けて出力する。これにより、一周波のユーザと他周波のユーザとが、圧縮された補正量の使用／不使用を異なる基準で決定することができる。
　［３Ｃ］：空間的圧縮誤差計算部３ｂが、空間的圧縮誤差の対流圏遅延を、対流圏遅延（短距離）と、対流圏遅延（中距離）と、対流圏遅延（長距離）とに分けて出力する。これにより、空間的圧縮基準点からの距離が異なるユーザが、圧縮された補正量の使用／不使用を異なる基準で決定することができる。
　［３Ｄ］：空間的圧縮誤差計算部３ｂが、空間的圧縮誤差の電離層遅延を、電離層遅延（短距離）と、電離層遅延（中距離）と、電離層遅延（長距離）とに分けて出力する。これにより、空間的圧縮基準点からの距離が異なるユーザが、圧縮された補正量の使用／不使用を異なる基準で決定することができる。
　［３Ｅ］：遅延誤差計算部３ｄが、圧縮による誤差とは別に、遅延誤差を出力する。これにより、同期受信方式のユーザと非同期受信方式のユーザとが、圧縮された補正量の使用／不使用を異なる基準で決定することができる。
　［３Ｆ］：遅延誤差計算部３ｄが、遅延誤差を、周波数非依存項と周波数依存項とに分けて出力する。これにより、一周波のユーザと他周波のユーザが、圧縮された補正量の使用／不使用を異なる基準で決定することができる。
　［３Ｇ］：補正量使用推奨／非推奨決定部７で、ユーザ種類誤差種類テーブルで誤差が有である各誤差の値が閾値以下であることの論理積を求める処理（ＡＮＤ処理）を行う。これにより、補正量使用推奨／非推奨ビットの値を安全側の値として出力できる。
　［３Ｈ］：補正量使用推奨／非推奨決定部７で、ユーザ種類誤差種類テーブルで誤差が有である各誤差の値が閾値以下であることの論理積を求める処理を行う。これにより、システムの特性を反映し得る各誤差の詳細な数値をユーザに秘匿にすることができる。
　［３Ｉ］：補正量使用推奨／非推奨決定部７で、ユーザ種類毎・衛星毎の補正量の使用推奨／非推奨ビットを生成することにより、ユーザ種類選択部９が出力するユーザ種類に最適な、補正量の使用／不使用ビットを得ることができ、誤差の過大評価や過小評価を避けることができる。
　［３Ｊ］：ユーザ種類に最適な、補正量の使用／不使用ビットを用いることにより、補正量誤差が大きい衛星を測位計算から除外することができ、ユーザ側で安定した測位計算が可能である。
　ここで、特許文献１の衛星航法補強システムでは、補強データの誤差情報の有効性が既知点ＳＢＡＳ受信機からの距離に依存する。これに対して、上記の実施の形態３では、補正量の空間的圧縮誤差における対流圏遅延と電離層遅延とのそれぞれについて、短距離・中距離・長距離の場合の誤差を導出することで、補正量誤差の情報の有効性がユーザの位置に依存しない。
　また、特許文献１の衛星航法補強システムでは、既知点ＳＢＡＳ受信機が補強データの誤差を算出する構成である。これに対して、上記の実施の形態３では、センタ側で補正量誤差を算出する構成であるため、補正量と補正量誤差情報とを同一の回線で配信可能であり、通信回線４と通信回線８とに同一回線を用いる場合には、ユーザ側に既知点ＳＢＡＳ受信機との通信回線を不要とすることができる。
　さらに、特許文献２の測位装置の構成には、補強情報利用判定部が含まれており、この補強情報利用判定部が測位演算に利用可能な補正量のみを測位部に渡す点で、上記の実施の形態３と一部共通する。しかしながら、特許文献２のものは、補正量を保存するメモリの節約を目的としており、上記の実施の形態３のように補正量誤差の大きな衛星を取り除き、測位性能を安定化させることはできない。また、特許文献２の測位装置の補強情報利用判定部は、衛星の軌道と自己位置とを入力とし、機能は追尾可能性を計算することであり、入出力構成及び機能ともに、上記の実施の形態３とは異なる。
　実施の形態４．
　先の実施の形態３では、測位補強情報生成装置５０が複数種類ユーザ定義部６を有しており、この複数種類ユーザ定義部６のユーザ種類誤差種類テーブルを用いて、補正量使用推奨／非推奨決定部７が補正量の使用推奨／非推奨をユーザ毎・衛星毎に判断した。これに対して、実施の形態４では、ＧＮＳＳ受信機１００が複数種類ユーザ定義部１４及び補正量使用／不使用決定部１５を有しており、この複数種類ユーザ定義部１４のユーザ種類誤差種類テーブルを用いて、補正量使用／不使用決定部１５が衛星毎に補正量の使用／不使用を判断する。
　図１１は、この発明の実施の形態４による測位補強システムを示すブロック図である。図１１において、実施の形態４の測位補強情報生成装置５０は、図２に示す構成に加えて、閾値設定部５及び誤差評価部１３を有している。閾値設定部５には、図２の構成で計算した時間的圧縮誤差、空間的圧縮誤差、及び遅延による補正量誤差のそれぞれに対する閾値が予め設定されている。誤差評価部１３は、複数種類の補正量誤差のそれぞれと、閾値設定部５に設定された各閾値とを比較し、誤差種類毎・衛星毎の評価結果ビットを生成する。
　実施の形態４のＧＮＳＳ受信機１００は、ユーザ種類選択部９、補正量選択部１１、測位計算部１２、複数種類ユーザ定義部（受信機側ユーザ定義部）１４、及び補正量使用／不使用決定部１５を有している。なお、ユーザ種類選択部９、補正量選択部１１及び測位計算部１２の機能は、実施の形態３のユーザ種類選択部９、補正量選択部１１及び測位計算部１２の機能と同様である。
　複数種類ユーザ定義部１４は、実施の形態３の複数種類ユーザ定義部６と同様に、各種類のユーザにおける誤差１－１～誤差３－２の各種類の誤差の組み合わせ、即ち図７に示すような誤差の有無を定義するユーザ種類誤差種類テーブルを出力する（あるいは、ユーザ種類誤差種類テーブルをデータベースとして保持する）。
　補正量使用／不使用決定部１５は、通信回線８を介して配信される誤差種類毎・衛星種類毎の評価結果ビットと複数種類ユーザ定義部１４が出力するユーザ種類誤差種類テーブルとを用いて、ユーザ種類選択部９が出力するユーザ種類に応じた衛星毎の補正量の使用／不使用ビットを出力する。他の構成は、実施の形態３と同様である。
　次に、動作について説明する。実施の形態４の補正量生成部１、時間的圧縮部２ａ、空間的圧縮部２ｂ、時間的圧縮誤差計算部３ａ、空間的圧縮誤差計算部３ｂ、遅延模擬部３ｃ、遅延誤差計算部３ｄ、通信回線４、閾値設定部５、通信回線８、ユーザ種類選択部９、補正量選択部１１及び測位計算部１２の動作は、実施の形態３の動作と同様である。
　次に、誤差評価部１３の動作を、図１２を用いて説明する。誤差評価部１３は、実施の形態３の補正量使用推奨／非推奨決定部７と同様に、時間的圧縮誤差計算部３ａからの誤差１－１及び誤差１－２と、空間的圧縮誤差計算部３ｂからの誤差２－１～２－６と、遅延誤差計算部３ｄからの誤差３－１及び誤差３－２とのそれぞれの値が、閾値設定部５が出力するそれぞれの誤差の閾値以下であるかどうかを判定する（閾値以下であれば「１」とし、閾値よりも大きければ「０」とする）。また、誤差評価部１３は、この判定を、誤差種類毎・補正量を配信する衛星毎に行い、誤差種類毎・衛星種類毎の誤差評価結果ビットとして生成する。
　次に、補正量使用／不使用決定部１５の動作を、図１３を用いて説明する。補正量使用／不使用決定部１５は、複数種類ユーザ定義部１４のユーザ種類誤差種類テーブルを参照し、ユーザ種類選択部９に記憶されたユーザ種類に応じた各誤差の有無を抽出する。また、補正量使用／不使用決定部１５は、補正量が配信される各衛星について、ユーザ種類誤差種類テーブルで誤差が有りの誤差の、通信回線８を介して配信される誤差種類毎・衛星毎の誤差評価結果が全て「１」の場合には、補正量使用／不使用ビットを「１」とし、それ以外の場合には、補正量使用／不使用ビットを「０」とする。
　上記のような実施の形態４によれば、実施の形態１，２の効果、及び実施の形態３の効果［３Ａ］～［３Ｆ］に加えて、以下の効果を得ることができる。
　［４Ａ］：誤差種類毎・衛星毎の誤差評価結果ビットを配信する構成とすることにより、実施の形態３と比較して誤差情報のデータ量を削減できる（実施の形態３：２１６ビット→実施の形態４：９０ビット）。
　［４Ｂ］：誤差種類毎・衛星毎の誤差評価結果ビットを配信する構成とすることにより、誤差評価結果ビットを各２ビット以上とし、各誤差に関する情報を付加する等の構成が可能になる。
　［４Ｃ］：また、付加された各誤差に関する情報を利用した、補正量使用／不使用の決定のアルゴリズムを自由に設計することができる。
　［４Ｄ］：ユーザ側でユーザ種類誤差種類テーブルを作成する構成とすることにより、センタ側が意図するユーザ種類・誤差種類に依らずに、ユーザ独自にユーザ種類及び誤差種類を定義可能な構成とすることができる。
　実施の形態５．
　実施の形態５では、実施の形態４の効果［４Ｂ］、［４Ｃ］として記載した、誤差評価結ビットを２ビット以上とした構成の具体的な形態について説明する。
　実施の形態４では、図１１に示したように、測位補強情報生成装置５０が閾値設定部５を有しており、この閾値設定部５の各誤差の閾値を用いて、誤差評価部１３が誤差種類毎・衛星毎の各誤差が許容範囲内か範囲外かを判断した。
　これに対して、実施の形態５では、ＧＮＳＳ受信機１００が閾値設定部１９を有しており、合計誤差の閾値を設定し、補正量使用／不使用決定部２０が閾値設定部１９の合計誤差の閾値を用いて、衛星毎の合計誤差が許容範囲内か範囲外かを判断する。
　図１４は、この発明の実施の形態５による測位補強システムを示すブロック図である。図１４において、実施の形態５の測位補強情報生成装置５０は、図２に示す構成に加えて、誤差値レベル化部１６と誤差レベル化定義部１７を有している。誤差レベル化定義部１７には、図２の構成で計算した時間的圧縮誤差、空間的圧縮誤差、及び遅延による補正量誤差を量子化するためのオフセットと数値分解能が予め設定されている。
　誤差値レベル化部１６は、複数種類の補正量誤差のそれぞれに、誤差レベル化定義部１７に設定された各オフセットと数値分解能を適用し、誤差種類毎・衛星毎のレベル化された誤差を生成する。
　実施の形態５のＧＮＳＳ受信機１００は、ユーザ種類選択部９、補正量選択部１１、測位計算部１２、複数種類ユーザ定義部（受信機側ユーザ定義部）１４、補正量合計誤差計算部１８、閾値設定部１９、及び補正量使用／不使用決定部２０を有している。なお、ユーザ種類選択部９、補正量選択部１１、測位計算部１２及び複数種類ユーザ定義部（受信機側ユーザ定義部）１４の機能は、実施の形態４のユーザ種類選択部９、補正量選択部１１、測位計算部１２及び複数種類ユーザ定義部（受信機側ユーザ定義部）１４の機能と同様である。
　補正量合計誤差計算部１８は、通信回線８を介して配信される誤差種類毎・衛星毎のレベル化された誤差と、複数種類ユーザ定義部１４が出力するユーザ種類誤差種類とを用いて、ユーザ種類選択部９が出力するユーザ種類に応じた衛星毎の補正量の合計誤差を出力する。
　補正量使用／不使用決定部２０は、補正量合計誤差計算部１８から出力される衛星毎の補正量の合計誤差と、閾値設定部１９が設定する合計誤差の閾値とを用いて、衛星毎の補正量の使用／不使用ビットを出力する。他の構成は、実施の形態４と同様である。
　次に、動作について説明する。実施の形態５の補正量生成部１、時間的圧縮部２ａ、空間的圧縮部２ｂ、時間的圧縮誤差計算部３ａ、空間的圧縮誤差計算部３ｂ、遅延模擬部３ｃ、遅延誤差計算部３ｄ、通信回線４、通信回線８、ユーザ種類選択部９、補正量選択部１１、測位計算部１２及び複数種類ユーザ定義部（受信機側ユーザ定義部）１４の動作は、実施の形態４の動作と同様である。
　次に、誤差値レベル化部１６の動作を、図１５を用いて説明する。誤差値レベル化部１６は、時間的圧縮誤差計算部３ａからの誤差１－１及び誤差１－２と、空間的圧縮誤差計算部３ｂからの誤差２－１～２－６と、遅延誤差計算部３ｄからの誤差３－１及び誤差３－２とのそれぞれの値を、誤差レベル化定義部１７が出力するオフセット値と数値分解能とを用いて、量子化する。
　次に、補正量合計誤差計算部１８の動作を、図１６を用いて説明する。補正量合計誤差計算部１８は、複数種類ユーザ定義部１４のユーザ種類誤差種類テーブルを参照し、ユーザ種類選択部９に記憶されたユーザ種類に応じて、通信回線８を介して配信される、誤差種類毎・衛星毎のレベル化された各誤差を選択して足し合わせ、衛星毎の合計誤差を出力する。
　上記のような実施の形態５によれば、実施の形態１，２の効果、及び実施の形態３の効果［３Ａ］～［３Ｆ］、実施の形態４の効果［４Ｃ］、［４Ｄ］に加えて、以下の効果を得ることができる。
　［５Ａ］：ユーザ側で閾値設定部１９を有する構成とすることにより、個別のユーザの測位アルゴリズムが許容する補正量の誤差の閾値にて、衛星毎の補正量の使用／不使用を決定することができる。
　実施の形態６．
　実施の形態５では、ＧＮＳＳ受信機１００は、通信回線８を介して配信された誤差種類毎・衛星毎のレベル化された誤差を用いて、補正量合計誤差計算部１８、補正量使用／不使用決定部２０の処理を行い、補正量使用／不使用決定部２０より出力された衛星毎の補正量の使用／不使用ビットに基づいて、補正量選択部１１にて補正量の選択を行い、測位計算部１２にて測位計算を行っていた。
　これに対して、実施の形態６では、ＧＮＳＳ受信機１００は、通信回線８を介して配信された誤差種類毎・衛星毎のレベル化された誤差を測位計算部２１に直接入力し、測位計算を行う。
　図１７は、この発明の実施の形態６による測位補強システムのうち、ＧＮＳＳ受信機１００を示すブロック図である。対応する測位補強情報生成装置としては、実施の形態５の測位補強情報生成装置５０と同じものを想定する。
　図１７において、実施の形態６のＧＮＳＳ受信機１００は、実施の形態５のＧＮＳＳ受信機１００と比較して、補正量選択部１１、補正量合計誤差計算部１８、閾値設定部１９、補正量使用／不使用決定部２０を有していない。さらに、測位計算部１２の代わりに測位計算部２１を有している。
　次に、動作について説明する。実施の形態６のＧＮＳＳ受信機１００に通信回線４、８を介してそれぞれ圧縮された補正量と誤差種類毎・衛星毎のレベル化された誤差を配信する測位補強情報生成装置５０の動作は、実施の形態５と同様である。ＧＮＳＳ受信機１００において、通信回線４、通信回線８、ユーザ種類選択部９及び複数種類ユーザ定義部（受信機側ユーザ定義部）１４の動作は、実施の形態４の動作と同様である。
　次に、測位計算部２１の動作を、図１８を用いて説明する。測位計算部２１内のノイズ行列計算部２１ａは、通信回線８を介して配信された誤差種類毎・衛星毎のレベル化された誤差を用いて、複数種類ユーザ定義部１４のユーザ種類誤差種類テーブルを参照し、ユーザ種類選択部９に記憶されたユーザ種類に応じて、推定器で用いるための観測ノイズ行列やプロセスノイズ行列を生成する。
　一方、測位計算部２１内の観測量補正ｏｒ仮想基準点観測量生成部２１ｂは、通信回線４を介して配信された圧縮された補正量を用いてユーザ観測量を補正し、補正後の観測量または仮想基準点における観測量を出力する。
　そして、測位計算部２１内の推定器２１ｃは、ノイズ行列計算部２１ａで生成された観測ノイズ行列やプロセスノイズ行列と、観測量補正ｏｒ仮想基準点観測量生成部２１ｂで生成された補正後の観測量または仮想基準点における観測量とを合わせて処理し、測位結果を出力する。
　上記のような実施の形態６によれば、実施の形態１，２の効果、及び実施の形態３の効果［３Ａ］～［３Ｆ］、実施の形態４の効果［４Ｃ］、［４Ｄ］に加えて、以下の効果を得ることができる。
　［６Ａ］：誤差種類毎・衛星毎のレベル化された誤差を測位計算部２１に直接入力する構成により、補正量誤差に関する情報を利用した結果として、補正量の使用／不使用の判定ができるのみでなく、最終的に得られる共分散行列等、測位解の推定確度の情報に直接的に反映することができる。
　１　補正量生成部、２　補正量圧縮部、２ａ　時間的圧縮部、２ｂ　空間的圧縮部、３　補正量誤差計算部、３ａ　時間的圧縮誤差計算部、３ｂ　空間的圧縮誤差計算部、３ｃ　遅延模擬部、３ｄ　遅延誤差計算部、４　通信回線、５　閾値設定部、６　複数種類ユーザ定義部（センタ側ユーザ定義部）、７　補正量使用推奨／非推奨決定部、８　通信回線、９　ユーザ種類選択部、１０　補正量使用／不使用決定部、１１　補正量選択部、１２　測位計算部、１３　誤差評価部、１４　複数種類ユーザ定義部（受信機側ユーザ定義部）、１５　補正量使用／不使用決定部、１６　誤差値レベル化部、１７　誤差レベル化定義部、１８　補正量合計誤差計算部、１９　閾値設定部、２０　補正量使用／不使用決定部、２１　測位計算部、２１ａ　ノイズ行列計算部、２１ｂ　観測量補正ｏｒ仮想基準点観測量生成部、２１ｃ　推定器、５０　測位補強情報生成装置、１００　ＧＮＳＳ受信機。

Claims (22)

  1. 　複数の電子基準点を組み合わせてなる電子基準点網のＧＮＳＳ観測量から補正量を生成する補正量生成部と、
    　前記補正量生成部によって生成された補正量を圧縮する補正量圧縮部と、
    　前記補正量生成部によって生成された補正量と、前記補正量圧縮部によって圧縮された補正量とを用いて、圧縮及び伝送遅延による、ユーザ側で使用される補正量の真の補正量に対する誤差である補正量誤差を計算し、その誤差に関する情報を生成してユーザに提供する補正量誤差計算部と
    　を備える測位補強情報生成装置。
  2. 　前記補正量圧縮部は、時間的でかつ空間的に補正量を段階的に圧縮し、
    　前記圧縮誤差計算部は、補正量誤差を、時間的圧縮による誤差と、空間的圧縮による誤差と、伝送遅延による誤差とに分けて計算する
    　請求項１記載の測位補強情報生成装置。
  3. 　前記圧縮誤差計算部は、時間的圧縮による誤差を、周波数非依存項と周波数依存項とに分けて計算する
    　請求項２記載の測位補強情報生成装置。
  4. 　前記圧縮誤差計算部は、空間的圧縮による誤差を、対流圏遅延と電離層遅延とに分けて計算する
    　請求項２又は請求項３に記載の測位補強情報生成装置。
  5. 　前記圧縮誤差計算部は、空間的圧縮による誤差の対流圏遅延を、短距離、中距離、及び長距離に分けて計算する
    　請求項４記載の測位補強情報生成装置。
  6. 　前記圧縮誤差計算部は、空間的圧縮による誤差の電離層遅延を、短距離、中距離、及び長距離に分けて計算する
    　請求項４又は請求項５に記載の測位補強情報生成装置。
  7. 　前記圧縮誤差計算部は、伝送遅延による誤差を、周波数非依存項と周波数依存項とに分けて計算する
    　請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の測位補強情報生成装置。
  8. 　複数種類の誤差のそれぞれに対する閾値が予め設定された閾値設定部と、
    　複数種類の誤差のそれぞれの使用／不使用に関する情報と、複数種類のユーザのそれぞれの属性に関する情報とを対応付けて定義するユーザ種類誤差種類テーブルを保持するセンタ側ユーザ定義部と、
    　前記センタ側ユーザ定義部の前記ユーザ種類誤差種類テーブルと、前記閾値設定部に設定された閾値とを用いて、ユーザ種類毎・衛星毎の補正量の使用推奨／非推奨を決定し、その情報をユーザに提供する補正量使用推奨／非推奨決定部と
    　をさらに備える請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載の測位補強情報生成装置。
  9. 　前記複数種類の誤差のそれぞれに対する閾値が予め設定された閾値設定部と、
    　前記閾値設定部に設定された複数種類の誤差の閾値を用いて、誤差種類毎・衛星毎の誤差評価を行い、その結果の情報をユーザに提供する誤差評価部と
    　をさらに備える請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載の測位補強情報生成装置。
  10. 　前記複数種類の誤差のそれぞれを量子化するためのオフセットと数値分解能、ビット数が予め設定された誤差値レベル化定義部と、
    　前記圧縮誤差計算部で計算された補正量誤差に対して、前記誤差値レベル化定義部に設定されたオフセットと数値分解能を適用し、誤差種類毎・衛星毎のレベル化された誤差を決定し、その情報をユーザに提供する誤差値レベル化部と
    　をさらに備える請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載の測位補強情報生成装置。
  11. 　測位補強情報生成装置より配信される、圧縮された補正量と補正量の誤差に関する情報とを同一の通信回線を介して受信し、測位計算を行うＧＮＳＳ受信機。
  12. 　ユーザ種類を選択するためのユーザ種類選択部と、
    　前記補正量の誤差に関する情報として前記通信回線を介して受信したユーザ種類毎・衛星毎の補正量の使用推奨／非推奨の情報と、前記ユーザ種類選択部からのユーザ種類の情報とを用いて、補正量の使用／不使用を決定する補正量使用／不使用決定部と、
    　前記通信回線を介して受信した前記圧縮された補正量の中で、前記補正量使用／不使用決定部によって使用を決定された補正量を用いて測位を行う測位計算部と
    　を備える請求項１１記載のＧＮＳＳ受信機。
  13. 　複数種類の誤差のそれぞれの使用／不使用に関する情報と、複数種類のユーザのそれぞれの属性に関する情報とを対応付けて定義するユーザ種類誤差種類テーブルを保持する受信機側ユーザ定義部と、
    　ユーザ種類を選択するためのユーザ種類選択部と、
    　前記補正量の誤差に関する情報として前記通信回線を介して受信した誤差種類毎・衛星毎の誤差評価結果の情報と、前記受信機ユーザ定義部の前記ユーザ種類誤差種類テーブルと、前記ユーザ種類選択部からのユーザ種類の情報とを用いて、補正量の使用／不使用を決定する補正量使用／不使用決定部と、
    　前記通信回線を介して受信した前記圧縮された補正量の中で、前記補正量使用／不使用決定部によって使用を決定された補正量を用いて測位を行う測位計算部と
    　を備える請求項１１記載のＧＮＳＳ受信機。
  14. 　複数種類の誤差のそれぞれの使用／不使用に関する情報と、複数種類のユーザのそれぞれの属性に関する情報とを対応付けて定義するユーザ種類誤差種類テーブルを保持する受信機側ユーザ定義部と、
    　ユーザ種類を選択するためのユーザ種類選択部と、
    　前記補正量の誤差に関する情報として前記通信回線を介して受信した誤差種類毎衛星毎の誤差レベルの情報と、前記受信機側ユーザ定義部の前記ユーザ種類誤差種類テーブルと、前記ユーザ種類選択部からのユーザ種類の情報とを用いて、各衛星の補正量の合計誤差を決定する補正量合計誤差計算部と
    　前記合計誤差に対する閾値が予め設定された閾値設定部と、
    　前記補正量合計誤差計算部で決定された各衛星の補正量の合計誤差と、前記閾値設定部に設定された合計誤差の閾値とを用いて、衛星毎の補正量の使用／不使用を決定する補正量使用／不使用決定部と、
    　前記通信回線を介して受信した前記圧縮された補正量の中で、前記補正量使用／不使用決定部によって使用を決定された補正量を用いて測位を行う測位計算部と
    　を備える請求項１１記載のＧＮＳＳ受信機。
  15. 　複数種類の誤差のそれぞれの使用／不使用に関する情報と、複数種類のユーザのそれぞれの属性に関する情報とを対応付けて定義するユーザ種類誤差種類テーブルを保持する受信機側ユーザ定義部と、
    　ユーザ種類を選択するためのユーザ種類選択部と、
    　前記通信回線を介して受信した前記圧縮された補正量と、前記補正量の誤差に関する情報として前記通信回線を介して受信した誤差種類毎衛星毎の誤差レベルの情報と、前記受信機側ユーザ定義部の前記ユーザ種類誤差種類テーブルと、前記ユーザ種類選択部からのユーザ種類の情報とを用いて、測位計算を行う測位計算部と
    　を備える請求項１１記載のＧＮＳＳ受信機。
  16. 　前記測位計算部は、
    　　前記補正量の誤差に関する情報として前記通信回線を介して受信した誤差種類毎衛星毎の誤差レベルの情報と、前記受信機側ユーザ定義部の前記ユーザ種類誤差種類テーブルと、前記ユーザ種類選択部からのユーザ種類の情報とを用いて、観測ノイズ行列及びプロセスノイズ行列を計算するノイズ行列計算部と、
    　　前記通信回線を介して受信した前記圧縮された補正量によりユーザ観測量を補正し、補正後の観測量を生成する観測量補正部と、
    　　前記ノイズ行列計算部で計算された前記観測ノイズ行列及び前記プロセスノイズ行列と、観測量補正部で生成された前記補正後の観測量とを用いて測位計算を行う推定器と
    　　を備える請求項１５記載のＧＮＳＳ受信機。
  17. 　請求項１に記載の測位補強情報生成装置をサービス提供側に配置し、請求項１１に記載のＧＮＳＳ受信機をユーザ側に配置して構成される測位補強システム。
  18. 　請求項８に記載の測位補強情報生成装置をサービス提供側に配置し、請求項１２に記載のＧＮＳＳ受信機をユーザ側に配置して構成される測位補強システム。
  19. 　請求項９に記載の測位補強情報生成装置をサービス提供側に配置し、請求項１３に記載のＧＮＳＳ受信機をユーザ側に配置して構成される測位補強システム。
  20. 　請求項１０に記載の測位補強情報生成装置をサービス提供側に配置し、請求項１４に記載のＧＮＳＳ受信機をユーザ側に配置して構成される測位補強システム。
  21. 　請求項１０に記載の測位補強情報生成装置をサービス提供側に配置し、請求項１５に記載のＧＮＳＳ受信機をユーザ側に配置して構成される測位補強システム。
  22. 　複数の電子基準点を組み合わせてなる電子基準点網のＧＮＳＳ観測量から補正量を生成する補正量生成ステップと、
    　前記補正量生成ステップによって生成された補正量を圧縮する補正量圧縮ステップと、
    　前記補正量生成ステップによって生成された補正量と、前記補正量圧縮ステップによって圧縮された補正量とを用いて、圧縮及び伝送遅延による、ユーザ側で使用される補正量の真の補正量に対する誤差である補正量誤差を計算し、その誤差に関する情報を生成してユーザに提供する補正量誤差計算ステップと、
    　前記補正量圧縮ステップによって生成された、圧縮された補正量と、補正量誤差計算ステップによって生成された、補正量の誤差に関する情報とを、同一の通信回線を介して受信し、測位計算を行う測位計算ステップと
    　を備える測位補強方法。
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