(57)【要約】【課題】  捕捉されるＧＮＳＳ衛星数が不足する場合においてもセンサ端末の位置を検知することができる位置検知システム、位置検知装置、および位置検知方法を提供する。【解決手段】  位置検知システムは、ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号をスナップショット受信するセンサ端末と、前記センサ端末がスナップショット受信することで得られる測定データを保存する保存部から、各捕捉衛星数が５機未満で合計の捕捉衛星数が５機以上となる、第１時刻の第１測定データおよび第２時刻の第２測定データを取得し、前記第１時刻と前記第２時刻との時刻差を用いて、前記第１測定データおよび前記第２測定データを捕捉衛星数が５機以上となるように合成し、前記センサ端末の位置を演算する演算部を備える演算装置と、を備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号をスナップショット受信するセンサ端末と、
前記センサ端末がスナップショット受信することで得られる測定データを保存する保存部から、各捕捉衛星数が５機未満で合計の捕捉衛星数が５機以上となる、第１時刻の第１測定データおよび第２時刻の第２測定データを取得し、前記第１時刻と前記第２時刻との時刻差を用いて、前記第１測定データおよび前記第２測定データを捕捉衛星数が５機以上となるように合成し、前記センサ端末の位置を演算する演算部を備える演算装置と、を備えることを特徴とする位置検知システム。
【請求項２】
前記演算部は、各ＧＮＳＳ衛星の衛星軌道情報から得られた衛星座標と、前記第１測定データおよび前記第２測定データから算出された各ＧＮＳＳ衛星と前記センサ端末との疑似距離とを用い、｜（各衛星座標）−（センサ端末位置）｜＋（共通のバイアス）＋（各衛星とセンサ端末との相対移動距離変化率）×（時刻変数）＋（補正項）＝（疑似距離）を満たす前記センサ端末の位置を算出することを特徴とする請求項１記載の位置検知システム。
【請求項３】
前記演算部は、最小二乗法を用いて、前記センサ端末の位置を算出することを特徴とする請求項２記載の位置検知システム。
【請求項４】
前記演算部は、前記疑似距離を算出する際に、前記センサ端末が送信するスナップショットＧＮＳＳ信号を受信した中継装置の位置情報を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置検知システム。
【請求項５】
前記演算部は、前記疑似距離を算出する際に、前記センサ端末が送信するスナップショットＧＮＳＳ信号を受信した３以上の中継装置におけるＲＳＳＩを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置検知システム。
【請求項６】
ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号をセンサ端末がスナップショット受信することで得られる測定データを保存する保存部から、各捕捉衛星数が５機未満で合計の捕捉衛星数が５機以上となる、第１時刻の第１測定データと第２時刻の第２測定データとを取得し、前記第１時刻と前記第２時刻との時刻差を用いて、前記第１測定データおよび前記第２測定データを捕捉衛星数が５機以上となるように合成し、前記センサ端末の位置を演算する演算部を備えることを特徴とする位置検知装置。
【請求項７】
ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号をセンサ端末がスナップショット受信することで得られる測定データを保存する保存部から、各捕捉衛星数が５機未満で合計の捕捉衛星数が５機以上となる、第１時刻の第１測定データと第２時刻の第２測定データとを取得し、前記第１時刻と前記第２時刻との時刻差を用いて、前記第１測定データおよび前記第２測定データを捕捉衛星数が５機以上となるように合成し、前記センサ端末の位置を演算する、ことを特徴とする位置検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、位置検知システム、位置検知装置および位置検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星からの衛星信号を用いて、測位する技術が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。衛星信号を用いた測位技術として、スナップショット測位技術が挙げられる。スナップショット測位技術では、衛星信号を数１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ程度の短期間で受信し、ＩＱサンプル信号を生成し、測位計算を行う。ＩＱサンプル以外に必要な衛星軌道情報は、ネットワークを介してＮＡＳＡ等の演算装置（サーバ）から取得する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−３２４２６号公報
【特許文献２】特開２０１５−６８７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スナップショット測位技術では、ＧＮＳＳ衛星とセンサ端末との間に遮蔽が多い環境において一部のＧＮＳＳ衛星がセンサ端末から不可視となりやすく、計算に必要な衛星信号の捕捉数を満たさなければ測位計算できない場合が発生する。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、捕捉されるＧＮＳＳ衛星数が不足する測定データをもとにセンサ端末の位置を検知することができる位置検知システム、位置検知装置、および位置検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、位置検知システムは、ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号をスナップショット受信するセンサ端末と、前記センサ端末がスナップショット受信することで得られる測定データを保存する保存部から、各捕捉衛星数が５機未満で合計の捕捉衛星数が５機以上となる、第１時刻の第１測定データおよび第２時刻の第２測定データを取得し、前記第１時刻と前記第２時刻との時刻差を用いて、前記第１測定データおよび前記第２測定データを捕捉衛星数が５機以上となるように合成し、前記センサ端末の位置を演算する演算部を備える演算装置と、を備える。
【０００７】
１つの態様では、位置検知装置は、ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号をセンサ端末がスナップショット受信することで得られる測定データを保存する保存部から、各捕捉衛星数が５機未満で合計の捕捉衛星数が５機以上となる、第１時刻の第１測定データと第２時刻の第２測定データとを取得し、前記第１時刻と前記第２時刻との時刻差を用いて、前記第１測定データおよび前記第２測定データを捕捉衛星数が５機以上となるように合成し、前記センサ端末の位置を演算する演算部を備える。
【発明の効果】
【０００８】
捕捉されるＧＮＳＳ衛星数が不足する測定データをもとにセンサ端末の位置を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】スナップショット受信を例示する図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は衛星の捕捉について例示する図である。
【図３】スナップショット測位演算について例示する図である。
【図４】（ａ）は実施例１に係る位置検知システムの全体構成を例示するブロック図であり、（ｂ）は中継装置について例示するブロック図であり、（ｃ）は演算装置について例示するブロック図である。
【図５】演算装置が実行する処理を表すフローチャートを例示する図である。
【図６】データ合成モードでの解析を例示する図である。
【図７】スナップショット測位演算について例示する図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は実施例に係る位置検知について整理した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の一種であるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信用のセンサ端末は、消費電力が大きいため、大きなバッテリが積まれることになる。この構成では、センサ端末の小型化および軽量化が阻害される。小さなバッテリを用いると、センサ端末の動作可能時間が短くなる。この構成では、バッテリ交換によるメンテナンスコストの増大を招く。ＧＰＳ受信用のセンサ端末の消費電力が大きい理由は、衛星信号のデータレートが５０ｂｐｓと低く、センサ端末が衛星信号を受信するための動作時間が３０秒〜１２．５分と長くなるためである。
【００１１】
この課題を解決する手段としてスナップショット測位と呼ばれる技術が開発されている。この技術は、数１０ｍｓｅｃ程度と短い時間だけセンサ端末を動作させ、この間に得られるコード位相およびドップラ周波数を用いて測位演算を行うものである。測位演算に必要なエフェメリス(衛星軌道データ)等はネット上から取得し、測位演算もクラウド上で行う方式が提案されている。
【００１２】
図１で例示するように、スナップショット受信では、ＧＮＳＳ衛星からセンサ端末までの信号伝搬時間のうち、ミリ秒を単位とした場合の整数値の部分の情報を得ることが困難である。この整数値が得られないと、センサ端末の測位演算を行うことが困難である。そこで、受信信号のドップラ周波数を用いて大まかな位置の絞り込みを行う。さらに、センサ端末からコード位相およびドップラ周波数を受信する中継装置（受信局）の位置を用いて、センサ端末の位置を正確に測定できるようになる。
【００１３】
しかしながら、都市部など、ＧＮＳＳ衛星とセンサ端末との間に遮蔽が多い環境では、一部のＧＮＳＳ衛星がセンサ端末から不可視となりやすい。ＧＮＳＳ衛星の捕捉数が、測位計算に必要な数を満たさなければ、測位計算ができない場合が発生する。センサ端末の起動時点から不可視の状態が連続した場合においては、前後の測位結果から中間時点の位置を補間することも困難である。
【００１４】
例えば、マイクロソフト社製のＣＯ−ＧＰＳでは、コード位相およびドップラ周波数のみから測位計算を行うために、測位演算にcoarse time errorという新たな変数が導入されている。この手法では、センサ端末のｘｙｚ座標および時刻補正値と合わせて、必要な変数が合計で５変数となったため、測位可能とするには５機以上のＧＮＳＳ衛星を捕捉することが求められる。しかしながら、障害物が多いエリアでは、低仰角のＧＮＳＳ衛星は遮蔽などにより捕捉できない場合もある。
【００１５】
例えば、図２（ａ）で例示するように、港湾でのコンテナ管理等において、周辺のコンテナが遮蔽となって捕捉衛星数不足により測位できない場合がある。図２（ａ）の例では、第１時刻において、ＧＮＳＳ衛星３，５を捕捉できていない。特に、遮蔽物が密集した状態では、時間経過により衛星配置が変化しても、別のＧＮＳＳ衛星が遮蔽されることがある。この場合、単一時刻の測定データのみでは結局のところ測位に必要な捕捉衛星数を確保できず、測位困難な状態が継続してしまう。例えば、図２（ｂ）で例示するように、第２時刻においては、ＧＮＳＳ衛星３，５は捕捉可能になったものの、ＧＮＳＳ衛星１，４を捕捉できていない。このように、ＧＮＳＳ衛星１〜５の全てを同時時刻（単一時刻）で捕捉することは困難である。
【００１６】
そこで、図３で例示するように、スナップショット測位演算において、捕捉衛星数が５機未満で測位解を得られない測定データについて、他の捕捉衛星数が不足する測定データと測定時刻の違いを考慮したうえで独立衛星数が５機以上となるようにデータの合成を行う。このようにすることで、単一時刻における捕捉衛星数が５機に満たない測定データを基に、測位解を得ることができる。
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。
【実施例１】
【００１８】
図４（ａ）は、実施例１に係る位置検知システム１００の全体構成を例示するブロック図である。図４（ａ）で例示するように、位置検知システム１００は、センサ端末１０、中継装置２０、演算装置３０、衛星軌道サーバ４０などが、無線や有線により通信可能に接続された構造を有する。センサ端末１０は、ＧＮＳＳセンサ端末であり、フロントエンド部１１、ベースバンド部１２、送受信機１３、制御部１４などを備える。センサ端末１０は、無線で、コード位相、ドップラ周波数などを中継装置２０に送信する。中継装置２０は、コード位相、ドップラ周波数、時刻情報、基地局位置、ＲＳＳＩ情報などを、無線または有線で演算装置３０に送信する。演算装置３０は、中継装置２０から受信した情報と、ＮＡＳＡなどのネット上の衛星軌道サーバ４０から受信した衛星軌道情報とから測位演算を行い、センサ端末１０の位置（緯度および経度）を算出する。
【００１９】
フロントエンド部１１は、アナログフロントエンドとしての機能を有し、所定の周期（サンプリング周期）で、ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号をスナップショット受信し、捕捉衛星ごとに、受信した衛星信号をデジタルＩＱサンプルに変換する。ＩＱサンプルとは、衛星信号をＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）周波数帯からＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）周波数帯にダウンコンバートし、帯域制限フィルタを通した後にアナログ・デジタル変換を施して得られる信号である。ＩとＱの二つの直交位相でダウンコンバートすることから、ＩＱサンプルと呼ばれる。
【００２０】
ベースバンド部１２は、フロントエンド部１１から受信したＩＱサンプルからベースバンド処理によりｒａｗデータを算出し、算出したｒａｗデータを出力する。ｒａｗデータとは、衛星信号から得られたＩＱサンプルに対して、ベースバンド処理（衛星捕捉処理）を行って得られる、コード位相およびドップラ周波数である。捕捉されたＧＮＳＳ衛星の数だけ、これら２種類の値が算出されることになる。コード位相とは、ＧＮＳＳ衛星からセンサ端末１０までの信号伝搬遅延のうち、１ｍｓｅｃを単位とした場合の少数部を表す。送受信機１３は、捕捉衛星ごとに、ベースバンド部１２が出力したｒａｗデータを、スナップショットＧＮＳＳ信号として無線で送信する。
【００２１】
図４（ｂ）は、中継装置２０について例示するブロック図である。中継装置２０は、ＬＰＷＡ（Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ  Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ）の基地局、アクセスポイントまたはゲートウェイである。図４（ｂ）で例示するように、中継装置２０は、信号受信部２１、記憶装置２２、ＧＮＳＳ受信部２３、測位演算部２４、タイマ２５、送信機２６などを備える。中継装置２０は、複数設けられている。各中継装置２０は、異なる箇所に配置されている。
【００２２】
信号受信部２１は、センサ端末１０から送信されたｒａｗデータを受信する。信号受信部２１は、捕捉衛星ごとに、ｒａｗデータに含まれるコード位相およびドップラ周波数を抽出して記憶装置２２に記憶させる。ＧＮＳＳ受信部２３は、ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号を受信する。この場合、ＧＮＳＳ受信部２３は、スナップショット受信を行うのではなく、信号伝搬時間の整数値および小数値の両方を受信する。測位演算部２４は、ＧＮＳＳ受信部２３が受信した衛星信号を用いて、中継装置２０の位置を算出し、記憶装置２２に記憶させる。タイマ２５は、時刻情報（現在時刻など）を記憶装置２２に記憶させる。記憶装置２２は、信号受信部２１から受け取ったコード位相およびドップラ周波数と、測位演算部２４から受け取った中継装置２０の位置とを、タイマ２５から受け取った時刻情報に関連付けて記憶する。すなわち、記憶装置２２は、ｒａｗデータに、中継装置２０の位置と、時刻とを付加する。送信機２６は、センサ端末１０のサンプリング周期で、捕捉衛星ごとに、記憶装置２２に記憶された情報を測定データとして送信する。
【００２３】
図４（ｃ）は、演算装置３０について例示するブロック図である。図４（ｃ）で例示するように、演算装置３０は、測定データ保存部３１、抽出部３２、演算部３３、結果保存部３４などを備える。測定データ保存部３１は、中継装置２０から受信した測定データを、中継装置２０によって付加された時刻ごとに保存する。したがって、測定データ保存部３１は、センサ端末１０のサンプリング周期の各時刻に対応して、測定データを保存する。抽出部３２は、測位演算に必要な測定データを測定データ保存部３１から抽出する。演算部３３は、抽出部３２によって抽出された測定データを用いて、測位演算を行う。結果保存部３４は、演算部３３による測位演算の結果を保存する。
【００２４】
図５は、演算装置３０が実行する処理を表すフローチャートを例示する図である。図５で例示するように、抽出部３２は、中継装置２０からセンサ端末１０の測定データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１で「Ｎｏ」と判定された場合、抽出部３２は、ステップＳ１を再度実行する。ステップＳ１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、抽出部３２は、ステップＳ１で受信した測定データに係る捕捉衛星数が５未満であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００２５】
ステップＳ２で「Ｙｅｓ」と判定された場合、抽出部３２は、保存されている測定データのうち、捕捉衛星数の合計が５機以上となる組み合わせが有るか否かを判定する（ステップＳ３）。ここでは、互いに時刻の異なる２つの測定データ間で、捕捉されたＧＮＳＳ衛星の一部が重複し、互いに異なるＧＮＳＳ衛星の合計数が５以上となる組合せが有るか否かが判定される。例えば、捕捉されたＧＮＳＳ衛星がＡ〜Ｄの４種類である測定データと、捕捉されたＧＮＳＳ衛星がＢ〜Ｅの４種類である測定データとの組み合わせがあれば、ステップＳ３で「Ｙｅｓ」と判定される。
【００２６】
ステップＳ３で「Ｙｅｓ」と判定された場合、演算部３３は、データ合成モードで解析を行う（ステップＳ４）。図６は、データ合成モードでの解析を例示する図である。抽出部３２は、ステップＳ３で「Ｙｅｓ」と判定された組み合わせの第１測定データおよび第２測定データを測定データ保存部３１から抽出する。第１測定データは、タイムスタンプ１の測定データである。第２測定データは、タイムスランプ２の測定データである。タイムスタンプは、中継装置２０によって付された時刻である。各測定データには、捕捉衛星ごとに、ｒａｗデータが含まれている。
【００２７】
演算部３３は、衛星軌道サーバ４０から、第１測定データの捕捉衛星および第２測定データの捕捉衛星の衛星軌道情報（エフェメリス）を取得する。演算部３３は、衛星軌道情報を用いて、タイムスタンプ１における各ＧＮＳＳ衛星の座標（衛星座標１）と、タイムスタンプ２における各ＧＮＳＳ衛星の座標（衛星座標２）とを算出する。次に、演算部３３は、第１測定データのコード位相から、各ＧＮＳＳ衛星とセンサ端末１０との距離（疑似距離１）を算出する。この場合において、演算部３３は、中継装置２０の位置情報を用いることで、Ｓｈａｄｏｗ  ｌｏｃａｔｉｏｎを排除することができる。タイムスタンプ１において、第１測定データに係るｎ番目のＧＮＳＳ衛星とセンサ端末１０との距離と、疑似距離との差をｅｎ１とする（ｎ＜５）。タイムスタンプ２において、第２測定データに係るｍ番目の衛星とセンサ端末１０との距離と、疑似距離との差をｅｍ２とする（ｍ＜５）。
【００２８】
次に、演算部３３は、他の捕捉衛星数が不足する測定データと測定時刻の違いを考慮したうえで独立衛星数が５機以上となるようにデータの合成を行う。例えば、演算部３３は、最小二乗法を用いて、各ＧＮＳＳ衛星とセンサ端末１０との真の距離と、各ＧＮＳＳ衛星とセンサ端末１０との疑似距離との差が最小となるように、センサ端末１０の座標と時刻変数とを算出する。具体的には、演算部３３は、図６で例示する行列式を用いる。
【００２９】
ｒｎ１は、タイムスタンプ１において、ｎ番目のＧＮＳＳ衛星とセンサ端末１０との計算上の距離を表す。ｘによるｒｎ１の偏微分項は、タイムスタンプ１における、センサ端末１０の座標のうち、ｘを変化させた場合のｎ番目のＧＮＳＳ衛星との計算上の距離の変化率を表す。ｙによるｒｎ１の偏微分項は、タイムスタンプ１における、センサ端末１０の座標のうち、ｙを変化させた場合のｎ番目のＧＮＳＳ衛星との計算上の距離の変化率を表す。ｚによるｒｎ１の偏微分項は、タイムスタンプ１における、センサ端末１０の座標のうち、ｚを変化させた場合のｎ番目のＧＮＳＳ衛星との計算上の距離の変化率を表す。
【００３０】
ｒｍ２は、タイムスタンプ２において、ｍ番目のＧＮＳＳ衛星とセンサ端末１０との真の距離を表す。ｘによるｒｍ２の偏微分項は、タイムスタンプ２における、センサ端末１０の座標のうち、ｘを変化させた場合のｍ番目のＧＮＳＳ衛星との計算上の距離の変化率を表す。ｙによるｒｍ２の偏微分項は、タイムスタンプ２における、センサ端末１０の座標のうち、ｙを変化させた場合のｍ番目のＧＮＳＳ衛星との計算上の距離の変化率を表す。ｚによるｒｍ２の偏微分項は、タイムスタンプ２における、センサ端末１０の座標のうち、ｚを変化させた場合のｍ番目のＧＮＳＳ衛星との計算上の距離の変化率を表す。
【００３１】
ＲＲｎ１は、タイムスタンプ１におけるｎ番目のＧＮＳＳ衛星に係るレンジレートを表し、当該衛星とセンサ端末１０との間の単位時間当たりの相対距離移動（相対距離変化率）を表す。言い換えれば、ＲＲｎ１は、タイムスタンプ１におけるｎ番目のＧＮＳＳ衛星の速度の補正項である。ＲＲｍ２は、タイムスタンプ２におけるｍ番目のＧＮＳＳ衛星に係るレンジレートを表す。言い換えれば、ＲＲｍ２は、タイムスタンプ２におけるｍ番目のＧＮＳＳ衛星の速度の補正項である。
【００３２】
Δｘ、Δｙ、およびΔｚは、それぞれ、ｘｙｚ座標におけるセンサ端末１０の位置補正項である。ｔ１およびｔ２は、タイムスタンプ１とタイムスタンプ２それぞれにおける測定時刻ずれを担保するための時刻変数に相当する。ｄｔは、時刻変数を表し、タイムスタンプ１およびタイムスタンプ２におけるｃｏａｒｓｅ  ｔｉｍｅ  ｅｒｒｏｒに相当する。
【００３３】
図６の行列式において、未知の変数は、Δｘ、Δｙ、Δｚ、ｔ１、ｔ２およびｄｔである。演算部３３は、最小二乗法を用いて、図６の等式の左辺と右辺との差が最小となるようなΔｘ、Δｙ、Δｚ、ｔ１、ｔ２およびｄｔを算出する。演算部３３は、算出されたΔｘ、Δｙ、およびΔｚを用いて、センサ端末１０のｘｙｚ座標を算出する。このことは、｜（各衛星座標）−（センサ端末位置）｜＋ｔ＋α×ｄｔ＋補正項＝（疑似距離）を満たすセンサ端末位置を算出することに相当する。結果保存部３４は、得られた結果を測位結果として保存する（ステップＳ５）。
【００３４】
次に、抽出部３２は、中継装置２０から受信した測定データのうち、未処理のものがあるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６で「Ｙｅｓ」と判定された場合、ステップＳ２から再度実行される。ステップＳ６で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１から再度実行される。ステップＳ３で「Ｎｏ」と判定された場合、測定データ保存部３１は、未処理の測定データを保存する（ステップＳ７）。その後、ステップＳ１から再度実行される。
【００３５】
ステップＳ２で「Ｎｏ」と判定された場合、演算部３３は、スナップショット測位演算を行う（ステップＳ８）。この場合、演算部３３は、図７で例示する行列式を用いる。図６の行列式との相違点は、タイムスタンプ２の測定データに係る部分が削除されており、ｎが５以上の整数を表している点である。ステップＳ８の実行後、ステップＳ５が実行される。
【００３６】
図８（ａ）および図８（ｂ）は、本実施例に係る位置検知について整理した図である。図８（ａ）で例示するように、ＧＮＳＳ衛星のうち、ＧＰＳなどの静止軌道ではない衛星は、地表座標に対して相対的に移動して見える。したがって、時刻によっては一部の衛星が障害物によって遮蔽される。しかしながら、時間の経過によって、図８（ｂ）で例示するように、当該衛星が移動して遮蔽が解消される。測定時刻差分を衛星軌道計算の時刻に修正量として適用すれば別時点の測定データを同様の形態で利用可能となり、データ合成して測位演算が可能となる。例えば、それぞれの時点で４機ずつしか観測できず、測位演算が適用できないデータについても、５機の独立したＧＮＳＳ衛星の観測情報が含まれる場合はデータ合成することにより５機捕捉データ相当の測位演算が可能となる。
【００３７】
本実施例によれば、ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号をセンサ端末１０がスナップショット受信することで得られる測定データが測定データ保存部３１に保存される。抽出部３２は、測定データ保存部３１から、各捕捉衛星数が５機未満で合計の捕捉衛星数が５機以上となる、第１時刻の第１測定データおよび第２時刻の第２測定データを抽出する。演算部３３は、第１測定データおよび第２測定データを取得し、第１時刻と第２時刻との時刻差を用いて、第１測定データおよび第２測定データを捕捉衛星数が５機以上となるように合成し、センサ端末１０の位置を演算する。この構成によれば、捕捉されるＧＮＳＳ衛星数が不足する場合においてもセンサ端末の位置を検知することができる。
【００３８】
なお、上記例において、ＲＳＳＩを用いて、各ＧＮＳＳ衛星とセンサ端末１０との疑似距離を算出してもよい。例えば、信号受信部２１は、センサ端末１０から送信されたｒａｗデータを受信するとともに、ＲＳＳＩを算出する。信号受信部２１は、ｒａｗデータに含まれるコード位相およびドップラ周波数を抽出し、ＲＳＳＩと関連付けて記憶装置２２に記憶させる。記憶装置２２は、信号受信部２１から受け取ったＲＳＳＩ、コード位相およびドップラ周波数と、測位演算部２４から受け取った中継装置２０の位置とを、タイマ２５から受け取った時刻情報に関連付けて記憶する。すなわち、記憶装置２２は、ｒａｗデータに、ＲＳＳＩ、中継装置２０の位置および時刻情報を付加する。送信機２６は、記憶装置２２に記憶された情報を送信する。演算部３３は、３以上の中継装置２０のＲＳＳＩを用いて３点測位することで、センサ端末１０の位置を絞り込む。それにより、演算部３３は、センサ端末１０の初期位置を算出することができる。この初期位置を用いることで、各ＧＮＳＳ衛星とセンサ端末１０との疑似距離を算出してもよい。
【００３９】
上記例において、センサ端末１０が、ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号をスナップショット受信するセンサ端末の一例として機能する。測定データ保存部３１が、前記センサ端末がスナップショット受信することで得られる測定データを保存する保存部の一例として機能する。演算部３３が、前記保存部から、各捕捉衛星数が５機未満で合計の捕捉衛星数が５機以上となる、第１時刻の第１測定データおよび第２時刻の第２測定データを取得し、前記第１時刻と前記第２時刻との時刻差を用いて、前記第１測定データおよび前記第２測定データを捕捉衛星数が５機以上となるように合成し、前記センサ端末の位置を演算する演算部の一例として機能する。
【００４０】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  センサ端末
１１  フロントエンド部
１２  ベースバンド部
１３  送受信機
１４  制御部
２０  中継装置
２１  信号受信部
２２  記憶装置
２３  ＧＮＳＳ受信部
２４  測位演算部
２５  タイマ
２６  送信機
３０  演算装置
３１  測定データ保存部
３２  抽出部
３３  演算部
３４  結果保存部
４０  衛星軌道サーバ
１００  位置検知システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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