(57)【要約】【課題】長期予測エフェメリスの信頼性を判定するための手法を提案すること。【解決手段】測位システム１において、サーバシステム３は、外部システム２から受信したＧＰＳ衛星ＳＶの予測位置のデータである衛星予測暦と、予測位置に対応するＧＰＳ衛星ＳＶの実績位置のデータである衛星精密暦とを用いて、少なくとも１日以上の生成対象期間における衛星軌道を予測した長期予測エフェメリスの信頼性を判定する。そして、信頼性の判定結果を長期予測エフェメリスに含めて、携帯型電話機４に提供する。【選択図】図１
2010101803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位用衛星の予測位置を時系列に含んだ予測位置データと前記予測位置に対応する前記測位用衛星の実績位置を時系列に含んだ実績位置データとを用いて、少なくとも１日以上の対象期間における衛星軌道を予測した長期予測軌道データの信頼性を判定することを含む長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項２】
前記長期予測軌道データは、前記対象期間を区切ったＮ個の所定期間における衛星軌道を予測したデータでなり、
前記判定することは、前記予測位置データに含まれる予測位置を前記所定期間と同じ長さの期間毎に時系列にグループ分けした場合の第Ｍ期間（Ｍ＝１，２，・・・，Ｎ）の予測位置と当該予測位置に対応する前記実績位置とを用いて、前記長期予測軌道データの第Ｍ期間のデータの信頼性を判定することである、
請求項１に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項３】
前記予測位置データには、予測を行った日時が異なる複数の予測位置データがあり、
前記判定することには、
前記複数の予測位置データについて当該予測位置データに含まれる第Ｍ期間の予測位置と当該予測位置に対応する前記実績位置との差を算出して、第Ｍ期間における予測位置と実績位置との差を分析することと、
前記分析結果を用いて、前記長期予測軌道データの第Ｍ期間のデータの信頼性を判定することと、
が含まれる、
請求項２に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項４】
前記予測位置と前記実績位置との差を、所与の観測位置から前記予測位置までの距離と前記観測位置から前記実績位置までの距離との差として算出することを更に含む請求項３に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項５】
前記予測位置と前記実績位置との差を、前記観測位置から前記予測位置までの距離に、当該予測位置における前記測位用衛星の時計予測誤差分の計測距離誤差を加味した距離と、前記観測位置から前記実績位置までの距離に、当該実績位置における前記測位用衛星の時計実績誤差分の計測距離誤差を加味した距離との差として算出することを更に含む請求項３に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項６】
前記予測位置を地球上に投影した位置と前記実績位置を地球上に投影した位置との中間位置を前記観測位置として算出することを更に含む請求項４又は５に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項７】
長期予測軌道データを生成することと、
請求項１〜６の何れか一項に記載された長期予測軌道データの信頼性判定方法を用いて、前記生成した長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
前記生成した長期予測軌道データと前記判定した判定結果とを測位装置に提供することと、
を含む長期予測軌道データの提供方法。
【請求項８】
少なくとも１日以上の対象期間における衛星軌道を予測した長期予測軌道データを生成する生成部と、
測位用衛星の予測位置を時系列に含んだ予測位置データと前記予測位置に対応する前記測位用衛星の実績位置を時系列に含んだ実績位置データとを用いて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、
前記長期予測軌道データと前記判定部による判定結果とを測位装置に提供する提供部と、
を備えた情報提供装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長期予測軌道データの信頼性判定方法、長期予測軌道データの提供方法及び情報提供装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
測位用信号を利用した測位システムとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等に内蔵された測位装置に利用されている。ＧＰＳでは、複数のＧＰＳ衛星の位置や各ＧＰＳ衛星から自機までの擬似距離等の情報に基づいて自機の位置を示す３次元の座標値と時計誤差とを求める測位演算を行う。
【０００３】
ＧＰＳによる測位では、先ず、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ衛星信号に重畳されているアルマナックやエフェメリスといった航法データに基づいて、ＧＰＳ衛星の位置、速度、移動方向等の衛星情報を算出する。アルマナックは衛星を捕捉する際の有力な手掛かりとはなるが、衛星情報の精度が悪いため測位演算に使用しないのが一般的である。一方、エフェメリスは、衛星情報の精度が良いため、衛星を捕捉する際の有力な手掛かりとなるだけでなく、測位演算にも使用することができる。従って、例えばエフェメリスを保持していない状態で測位を開始した場合には、エフェメリスをＧＰＳ衛星信号から取得しなければならず、初回測位時間（ＴＴＦＦ：Time To First Fix）が増大する。
【０００４】
そこで、サーバクライアントシステムであって、１週間といった長期間分のエフェメリスである長期予測エフェメリス（長期予測軌道データ）をサーバが予測し、クライアントである測位装置に提供する技術が開発されており、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１８８４０３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２１２７００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
長期予測エフェメリスの定義方法としては、通常のエフェメリスと同様のデータフォーマットで定義する方法が考えられる。すなわち、衛星軌道の近似モデルの１つであるケプラーの楕円軌道モデルを用いて衛星軌道を近似し、その時のモデル式のパラメータ（以下、「衛星軌道パラメータ」と称す。）の値によって、長期予測エフェメリスを定義する方法である。測位用衛星の将来の位置を所定時間おきに時系列に予測した予測位置でなる衛星予測暦（予測位置データ）は、所定の商用システムから提供されている。ケプラーの楕円軌道モデルによる近似計算は、この衛星予測暦を用いて行うことが可能である。
【０００６】
しかし、衛星予測暦に含まれる測位用衛星の予測位置は、将来になるほど、測位用衛星の実際位置からずれる傾向がある。そのため、ケプラーの楕円軌道モデルによる近似計算を行って長期予測エフェメリスを生成する場合に、近似計算により求めた衛星軌道は、生成日時から将来のものであるほど、実際の衛星軌道からずれたものとなる可能性がある。従来は、長期予測エフェメリスを一旦生成した後は、生成した長期予測エフェメリスの信頼性（測位に使用するのに適しているか否か）を判定する手法が存在しなかったため、サーバから長期予測エフェメリスを取得した測位装置は、信頼性の低い長期予測エフェメリスを使用して測位を行う場合があり得た。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、長期予測エフェメリスの信頼性を判定するための手法を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための第１の発明は、測位用衛星の予測位置を時系列に含んだ予測位置データと前記予測位置に対応する前記測位用衛星の実績位置を時系列に含んだ実績位置データとを用いて、少なくとも１日以上の対象期間における衛星軌道を予測した長期予測軌道データの信頼性を判定することを含む長期予測軌道データの信頼性判定方法である。
【０００９】
また、他の発明として、少なくとも１日以上の対象期間における衛星軌道を予測した長期予測軌道データを生成する生成部と、測位用衛星の予測位置を時系列に含んだ予測位置データと前記予測位置に対応する前記測位用衛星の実績位置を時系列に含んだ実績位置データとを用いて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、前記長期予測軌道データと前記判定部による判定結果とを測位装置に提供する提供部と、を備えた情報提供装置を構成してもよい。
【００１０】
この第１の発明等によれば、測位用衛星の予測位置を時系列に含んだ予測位置データと予測位置に対応する測位用衛星の実績位置を時系列に含んだ実績位置データとを用いて、少なくとも１日以上の対象期間における衛星軌道を予測した長期予測軌道データの信頼性を判定する。
【００１１】
測位用衛星の実績位置は、測位用衛星の実際にいた位置である。そのため、測位用衛星の予測位置と実績位置との差が大きい場合は、予測位置の正確性が低く、この予測位置に基づいて予測した予測衛星軌道の信頼性は低いと言える。従って、予測位置データと実績位置データとを用いることで、長期予測軌道データの信頼性を適切に判定することが可能となる。
【００１２】
また、第２の発明として、第１の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記長期予測軌道データは、前記対象期間を区切ったＮ個の所定期間における衛星軌道を予測したデータでなり、前記判定することは、前記予測位置データに含まれる予測位置を前記所定期間と同じ長さの期間毎に時系列にグループ分けした場合の第Ｍ期間（Ｍ＝１，２，・・・，Ｎ）の予測位置と当該予測位置に対応する前記実績位置とを用いて、前記長期予測軌道データの第Ｍ期間のデータの信頼性を判定することである長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１３】
この第２の発明によれば、予測位置データに含まれる予測位置を所定期間と同じ長さの期間毎に時系列にグループ分けした場合の第Ｍ期間の予測位置と当該予測位置に対応する実績位置とを用いて、長期予測軌道データの第Ｍ期間のデータの信頼性を判定する。すなわち、予測位置が属する期間と、長期予測軌道データに含まれるデータの期間とを１対１に対応付けて、長期予測軌道データの信頼性を判定することになる。
【００１４】
また、第３の発明として、第２の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記予測位置データには、予測を行った日時が異なる複数の予測位置データがあり、前記判定することには、前記複数の予測位置データについて当該予測位置データに含まれる第Ｍ期間の予測位置と当該予測位置に対応する前記実績位置との差を算出して、第Ｍ期間における予測位置と実績位置との差を分析することと、前記分析結果を用いて、前記長期予測軌道データの第Ｍ期間のデータの信頼性を判定することと、が含まれる長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１５】
この第３の発明によれば、複数の予測位置データについて当該予測位置データに含まれる第Ｍ期間の予測位置と当該予測位置に対応する実績位置との差を算出して、第Ｍ期間における予測位置と実績位置との差を分析する。そして、その分析結果を用いて、長期予測軌道データの第Ｍ期間のデータの信頼性を判定する。予測位置と実績位置との差が大きい期間に対応する期間は、長期予測軌道データの信頼性が低いと判断することができる。
【００１６】
また、第４の発明として、第３の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記予測位置と前記実績位置との差を、所与の観測位置から前記予測位置までの距離と前記観測位置から前記実績位置までの距離との差として算出することを更に含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１７】
この第４の発明によれば、予測位置と実績位置との差を、所与の観測位置から予測位置までの距離と観測位置から実績位置までの距離との差として算出する。これにより、衛星位置の差を用いるのではなく、観測位置からの距離の差を用いて長期予測軌道データの信頼性を判定することができる。
【００１８】
また、第５の発明として、第３の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記予測位置と前記実績位置との差を、前記観測位置から前記予測位置までの距離に、当該予測位置における前記測位用衛星の時計予測誤差分の計測距離誤差を加味した距離と、前記観測位置から前記実績位置までの距離に、当該実績位置における前記測位用衛星の時計実績誤差分の計測距離誤差を加味した距離との差として算出することを更に含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１９】
この第５の発明によれば、予測位置と実績位置との差を、観測位置から予測位置までの距離に、当該予測位置における測位用衛星の時計予測誤差分の計測距離誤差を加味した距離と、観測位置から実績位置までの距離に、当該実績位置における測位用衛星の時計実績誤差分の計測距離誤差を加味した距離との差として算出する。これにより、測位用衛星の時計誤差分を加味した観測距離の差を用いて長期予測軌道データの信頼性を判定することができる。
【００２０】
また、第６の発明として、第４又は第５の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記予測位置を地球上に投影した位置と前記実績位置を地球上に投影した位置との中間位置を前記観測位置として算出することを更に含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００２１】
この第６の発明によれば、予測位置を地球上に投影した位置と実績位置を地球上に投影した位置との中間位置を観測位置として算出する。測位用衛星は地球を周回しており、ある位置に対する測位用衛星の仰角は変化するため、観測位置を固定とするのは適切ではない。そのため、いわゆる標高投影法に基づいて、観測位置を決定することにしたものである。
【００２２】
また、第７の発明として、長期予測軌道データを生成することと、第１〜第６の何れかの発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法を用いて、前記生成した長期予測軌道データの信頼性を判定することと、前記生成した長期予測軌道データと前記判定した判定結果とを測位装置に提供することと、を含む長期予測軌道データの提供方法を構成してもよい。
【００２３】
この第７の発明によれば、長期予測軌道データを生成する。そして、上述した長期予測軌道データの信頼性判定方法を用いて、生成した長期予測軌道データの信頼性を判定し、生成した長期予測軌道データと判定した判定結果とを測位装置に提供する。これにより、測位装置は、提供された長期予測軌道データの信頼性を参照し、信頼性の低いデータを測位に利用しないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるわけではない。
【００２５】
図１は、各実施形態に共通する測位システム１の概略構成を示す図である。測位システム１は、外部システム２と、情報提供装置の一種であるサーバシステム３と、測位装置を備えた電子機器の一種である携帯型電話機４と、測位用衛星の一種である複数のＧＰＳ衛星ＳＶ（ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４，・・・）とを備えて構成される。尚、携帯型電話機４が必要なデータをサーバシステム３から取得した後は、携帯型電話機４とＧＰＳ衛星ＳＶとで測位が可能であるため、携帯型電話機４とＧＰＳ衛星ＳＶとで１つの測位システムが構成されるということもできる。また、地上側のシステムとして、サーバシステム３と携帯型電話機４とで測位システムと呼ぶこともできる。
【００２６】
外部システム２は、ＧＰＳ衛星ＳＶから定期的に衛星信号を受信し、当該衛星信号に含まれる航法データ等に基づいて衛星予測暦を生成してサーバシステム３に提供する公知のシステムである。外部システム２が提供する衛星予測暦は、各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれについて、将来の位置を予測した予測位置及びＧＰＳ衛星ＳＶに搭載された原子時計の誤差を予測した時計予測誤差を所定時間おき（例えば１５分おき）に時系列に並べた位置のデータである。
【００２７】
また、外部システム２は、将来のデータとしての衛星予測暦を提供する他に、過去の事実のデータも提供する。すなわち、外部システム２は、ＧＰＳ衛星ＳＶの実際の位置である実績位置及びＧＰＳ衛星ＳＶに搭載された原子時計の実際の誤差である時計実績誤差を含む衛星精密暦を過去の事実のデータとして生成して、サーバシステム３に提供する。実績位置及び時計実績誤差の算出方法については公知であるため、詳細な説明を省略する。外部システム２は、例えば衛星予測暦や衛星精密暦の提供を業務とする民間や公営の団体のコンピュータシステムに相当する。
【００２８】
サーバシステム３は、衛星予測暦及び衛星精密暦を外部システム２から取得し、当該衛星予測暦及び衛星精密暦を用いて、全てのＧＰＳ衛星ＳＶの予測されるエフェメリスであって、少なくとも１日分以上の例えば１週間といった長期間有効なエフェメリス（以下、本実施形態において「長期予測エフェメリス」と称す。長期間有効な軌道でもあるため、長期予測軌道データとも言える。）を生成・提供するサーバを備えたシステムである。
【００２９】
携帯型電話機４は、ユーザが通話やメールの送受信等を行うための電子機器であり、通話やメールの送受信といった携帯型電話機としての本来の機能の他、位置を計測する機能（測位機能）をなす測位装置を具備している。携帯型電話機４は、ユーザ操作に従って、サーバシステム３に対して長期予測エフェメリスの要求信号を送信し、サーバシステム３から長期予測エフェメリスを受信する。そして、受信した長期予測エフェメリスを用いてＧＰＳ衛星ＳＶを捕捉し、衛星信号に基づく測位演算を実行する。
【００３０】
１．第１実施形態
１−１．原理
サーバシステム３は、外部システム２から取得した衛星予測暦を用いて、長期予測エフェメリスを生成する処理を行う。具体的には、長期予測エフェメリスの生成日時を基準として１週間後までの期間を生成対象期間とし、当該生成対象期間を衛星軌道の近似・モデル化を行う複数の期間（以下、「予測対象期間」と称す。）に区切る。本実施形態では、予測対象期間の長さを一律に６時間とする。すなわち、１週間の生成対象期間を６時間毎に２８個の予測対象期間（第１予測対象期間〜第２８予測対象期間）に区切る。
【００３１】
そして、サーバシステム３は、外部システム２から取得した衛星予測暦に含まれる予測位置のうち、各予測対象期間に対応する期間の予測位置を抽出する。そして、抽出した全ての予測位置からの距離の二乗和が最小となるようなケプラーの衛星軌道モデル式（以下、「近似モデル」ともいう。）を各予測対象期間それぞれについて求める。このとき求めた衛星軌道の近似モデル式のパラメータを「衛星軌道パラメータ」と称し、近似モデルを算出する計算を「近似計算」ともいう。また、近似計算により求めた予測された衛星軌道のことを「予測軌道」と称する。長期予測エフェメリスは、全てのＧＰＳ衛星の全ての予測対象期間の衛星軌道パラメータの値が格納されたデータである。
【００３２】
衛星予測暦に含まれるＧＰＳ衛星ＳＶの予測位置は、将来になるほど、ＧＰＳ衛星ＳＶの実際の位置からずれる傾向がある。そのため、近似計算を行って長期予測エフェメリスを生成した場合に、近似計算により求めた予測軌道は、生成日時から将来のものであるほど、実際の衛星軌道からずれたものとなる可能性がある。
【００３３】
本実施形態では、サーバシステム３は、各ＧＰＳ衛星の各予測対象期間について、予測軌道の信頼性を示す指標値である「予測軌道信頼度」を決定し、決定した予測軌道信頼度を信頼性パラメータとして長期予測エフェメリスに含めて携帯型電話機４に提供する。本実施形態では、予測軌道信頼度は「０」〜「１２」の１３段階で表され、「０」が予測軌道の信頼性が最も高く、「１２」が予測軌道の信頼性が最も低いことを示している。尚、予測軌道信頼度の数値範囲は適宜設定変更可能であり、例えば「０」〜「１５」の１６段階で表すこととしてもよい。予測軌道信頼度は、エフェメリスに含まれている「ＵＲＡ index」に相当する値である。
【００３４】
図２は、予測軌道信頼度の具体的な決定方法を説明するための図である。分かり易くするため、長期予測エフェメリスのうち、第１予測対象期間のデータを生成する流れを中心に記載してある。本実施形態では、開始日時の異なる複数の衛星予測暦と、それらの衛星予測暦に対応する衛星精密暦（開始日時が同じ衛星精密暦）との組合せ（以下、「衛星暦組合せ」と称す。）を用いて、長期予測エフェメリスに含める予測軌道信頼度を決定する。開始日時とは、衛星予測暦及び衛星精密暦にそれぞれ含まれる衛星位置のうち最も古い衛星位置の日時である。
【００３５】
本実施形態では、開始日時が４時間ずつずれた衛星予測暦と、それらに対応する衛星精密暦を用いて予測軌道信頼度を決定する。また、衛星予測暦及び衛星精密暦には、それぞれ１週間分の衛星位置及び時計誤差のデータが含まれており、便宜的に、この１週間を６時間毎にグループ分けした２８個の期間を「第１期間〜第２８期間」と表現する。但し、実際には、衛星予測暦及び衛星精密暦のデータは、衛星位置及び時計誤差が羅列的に配列されたデータ構造となっており、期間毎にグループ分けされているわけではない。
【００３６】
予測軌道信頼度は、例えば、開始日時が異なる１週間分の衛星暦組合せを用いて決定することができる。具体的には、現在日時から見て、８日と０時間前を開始日時とする衛星暦組合せ、７日と２０時間前を開始日時とする衛星暦組合せ、７日と１６時間前を開始日時とする衛星暦組合せ、・・・、１日と０時間前を開始日時とする衛星暦組合せといった具合に、開始日時が４時間毎に異なる１週間分の衛星暦組合せを抽出する。
【００３７】
そして、各衛星暦組合せそれぞれについて、当該衛星予測暦に含まれる各日時（衛星予測暦に含まれる１５分おきの日時）における予測位置と、当該衛星精密暦に含まれる各日時（衛星精密暦に含まれる１５分おきの日時）における実績位置間の距離（以下、「衛星位置間距離」と称す。）を、第１期間〜第２８期間それぞれについて算出する。すなわち、第１期間は第１期間同士、第２期間は第２期間同士、各日時における衛星位置間距離を算出する。
【００３８】
そして、全ての衛星暦組合せについて算出した衛星位置間距離を用いて、「衛星位置誤差」を算出する。衛星位置誤差は、例えば、全ての衛星暦組合せについて算出した衛星位置間距離の平均値とすることができる。予測軌道信頼度は、衛星位置誤差の大きさに基づいて決定する。衛星位置誤差が大きいほど、予測軌道の信頼性は低い。従って、予測軌道信頼度は、衛星位置誤差が大きいほど大きな値（予測軌道信頼度は値が大きいほど信頼性が低いことを意味する。）となるように決定する。
【００３９】
最後に、衛星暦組合せの第１期間〜第２８期間を、長期予測エフェメリスの第１予測対象期間〜第２８予測対象期間にそれぞれ対応させる。そして、各期間について決定された予測軌道信頼度を対応する予測対象期間における予測軌道信頼度として、長期予測エフェメリスに格納する。
【００４０】
１−２．機能構成
図３は、サーバシステム３の機能構成を示すブロック図である。サーバシステム３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０と、操作部３２０と、通信部３３０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０と、ハードディスク３５０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３６０とを備え、各部がバス３７０で接続されたコンピュータシステムである。
【００４１】
ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されているシステムプログラム等に従ってサーバシステム３の各部を統括的に制御するプロセッサである。本実施形態では、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されている長期予測エフェメリス提供プログラム３４１に従って、携帯型電話機４に長期予測エフェメリスを提供する処理を行う。
【００４２】
操作部３２０は、サーバシステム３の管理者による操作指示を受け付け、操作に応じた信号をＣＰＵ３１０に出力する入力装置である。この機能は、例えばキーボードやボタン、マウス等により実現される。
【００４３】
通信部３３０は、システム内部で利用される各種データをインターネット等の通信ネットワークを介して外部システム２や携帯型電話機４とやり取りするための通信装置である。
【００４４】
ＲＯＭ３４０は、読み取り専用の不揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ３１０がサーバシステム３を制御するためのシステムプログラムや、長期予測エフェメリスを携帯型電話機４に提供するためのプログラム、長期予測エフェメリスを生成するためのプログラム等の各種プログラムや各種データ等を記憶している。
【００４５】
ハードディスク３５０は、磁気ヘッド等を用いてデータの読み書きを行う記憶装置であり、ＲＯＭ３４０と同様、サーバシステム３が備える各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶している。
【００４６】
ＲＡＭ３６０は、読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ３１０により実行されるシステムプログラム、長期予測エフェメリス提供プログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。
【００４７】
１−３．データ構成
図４は、ＲＯＭ３４０に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ３４０には、ＣＰＵ３１０により読み出され、長期予測エフェメリス提供処理（図１２参照）として実行される長期予測エフェメリス提供プログラム３４１と、予測軌道信頼度決定用データ３４３とが記憶されている。また、長期予測エフェメリス提供プログラム３４１には、長期予測エフェメリス生成処理（図１３及び図１４参照）として実行される長期予測エフェメリス生成プログラム３４１１がサブルーチンとして含まれている。
【００４８】
長期予測エフェメリス提供処理とは、ＣＰＵ３１０が、長期予測エフェメリスデータ３５７を生成する処理を定期的に行い、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータ３５７の要求信号を受信した場合に、生成しておいた長期予測エフェメリスデータ３５７を要求元の携帯型電話機４に送信する処理である。長期予測エフェメリス提供処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００４９】
長期予測エフェメリス生成処理とは、ＣＰＵ３１０が、長期予測エフェメリスデータ３５７を生成する処理である。本実施形態では、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリスデータ３５７を４時間に１回生成する。長期予測エフェメリス生成処理についても、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００５０】
図６は、予測軌道信頼度決定用データ３４３のデータ構成の一例を示す図である。予測軌道信頼度決定用データ３４３には、衛星位置誤差が含まれる範囲である衛星位置誤差範囲３４３１と、衛星位置誤差が当該衛星位置誤差範囲３４３１に含まれる場合に設定する予測軌道信頼度３４３３とが対応付けて記憶されている。
【００５１】
衛星予測暦及び衛星精密暦でなる衛星暦組合せそれぞれについて、各予測位置と、その予測位置の日時に対応する日時における実績位置との間の距離（衛星位置間距離）を求める。そして、求めた衛星位置間距離の平均値が衛星位置誤差となる。衛星位置誤差は、衛星暦組合せ毎に求める。
【００５２】
予測軌道信頼度３４３３は、原理で説明したように、予測軌道の信頼性を示す指標値の一種であり、例えば「０」〜「１２」の１３段階で表され、「０」が予測軌道の信頼性が最も高く、「１２」が予測軌道の信頼性が最も低いことを意味している。例えば、衛星位置誤差３４３１が「２０ｍ〜４０ｍ」の範囲に含まれる場合は、予測軌道信頼度３４３３として「５」が設定される。
【００５３】
図５は、ハードディスク３５０に格納されたデータの一例を示す図である。ハードディスク３５０には、衛星予測暦データベース３５１と、衛星精密暦データベース３５３と、衛星位置誤差データベース３５５と、長期予測エフェメリスデータ３５７とが記憶されている。
【００５４】
図７は、衛星予測暦データベース３５１のデータ構成の一例を示す図である。衛星予測暦データベース３５１は、複数の衛星予測暦３５２（３５２−１，３５２−２，３５２−３，・・・）が時系列に記憶されている。衛星予測暦３５２は、各ＧＰＳ衛星ＳＶの１週間後までの予測位置及び時計予測誤差が１５分おきに記憶された離散的なデータであり、開始日時毎に纏められたデータである。便宜的に、１週間の期間を６時間毎にグループ分けすることで、第１期間〜第２８期間の２８個の期間が構成される。
【００５５】
例えば、衛星予測暦３５２−１は、予測の開始日時が「２００８年８月１日０時００分」のデータである。そして、「２００８年８月１日５時４５分」におけるＧＰＳ衛星「ＳＶ２」の予測位置は「（Ｘｐ３２，Ｙｐ３２，Ｚｐ３２）」であり、原子時計の予測誤差は「Δｔｐ３２」である。
【００５６】
ＣＰＵ３１０は、外部システム２から定期的に（例えば４時間に１回）衛星予測暦を受信する。そして、受信した衛星予測暦を衛星予測暦データベース３５１に蓄積・記憶するためにデータフォーマットの加工処理等を行う。具体的には、開始日時が異なり、長期予測エフェメリスの生成対象期間（例えば１週間）と同じ期間分のデータが格納された複数の衛星予測暦３５２を生成して、衛星予測暦データベース３５１に蓄積・記憶させる。
【００５７】
図８は、衛星精密暦データベース３５３のデータ構成の一例を示す図である。衛星精密暦データベース３５３には、複数の衛星精密暦３５４（３５４−１，３５４−２，３５４−３，・・・）が時系列に記憶されている。衛星精密暦３５４は、各ＧＰＳ衛星ＳＶの１週間分の実績位置及び時計実績誤差が１５分おきに記憶された離散的なデータであり、開始日時毎に纏められたデータである。１週間の期間を６時間毎にグループ分けすることで、第１期間〜第２８期間の２８個の期間が構成される。
【００５８】
例えば、衛星精密暦３５４−１は、計測の開始日時が「２００８年８月１日０時００分」のデータである。そして、「２００８年８月１日５時４５分」におけるＧＰＳ衛星「ＳＶ２」の実績位置は「（Ｘｍ３２，Ｙｍ３２，Ｚｍ３２）」であり、原子時計の実際誤差は「Δｔｍ３２」であった。
【００５９】
ＣＰＵ３１０は、外部システム２から定期的に（例えば４時間に１回）衛星精密暦を受信する。そして、受信した衛星精密暦を衛星精密暦データベース３５３に蓄積・記憶するためにデータフォーマットの加工処理等を行う。具体的には、衛星予測暦データベース３５１に格納されている複数の衛星予測暦３５２と開始日時が対応する衛星精密暦３５４を生成して、衛星精密暦データベース３５３に蓄積・記憶させる。
【００６０】
図９は、衛星位置誤差データベース３５５のデータ構成の一例を示す図である。衛星位置誤差データベース３５５は、複数の衛星位置誤差データ３５６（３５６−１，３５６−２，３５６−３，・・・）が期間別に記憶されたデータである。各衛星位置誤差データ３５６には、当該期間の番号と、当該期間における各ＧＰＳ衛星（ＳＶ１〜ＳＶ３２）の衛星位置誤差とが対応付けて記憶されている。
【００６１】
例えば、衛星位置誤差データ３５６−１は、第１期間のデータである。また、第１期間におけるＧＰＳ衛星「ＳＶ２」の衛星位置誤差は「２４ｍ」である。ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリス生成処理において、衛星予測暦３５２に含まれる予測位置と、当該衛星予測暦３５２に対応する期間の衛星精密暦３５４に含まれる実績位置とを用いて、各期間における各ＧＰＳ衛星ＳＶの衛星位置誤差を算出する。そして、算出した衛星位置誤差を格納した衛星位置誤差データ３５６を生成して、衛星位置誤差データベース３５５に蓄積・記憶させる。
【００６２】
図１０は、長期予測エフェメリスデータ３５７のデータ構成の一例を示す図である。長期予測エフェメリスデータ３５７には、長期予測エフェメリスデータの生成日時３５７１と、ＧＰＳ衛星ＳＶ１〜ＳＶ３２の予測エフェメリス３５７３（３５７３−１〜３５７３−３２）とが対応付けて記憶されている。
【００６３】
図１１は、予測エフェメリス３５７３のデータ構成の一例を示す図である。予測エフェメリス３５７３（３５７３−１，３５７３−２，・・・，３５７３−３２）には、各予測対象期間それぞれについて、軌道長半径や離心率、軌道傾斜角といったケプラーの衛星軌道パラメータの値と、衛星時計の基準時刻、衛星時計のオフセット、衛星時計のドリフト及び衛星時計周波数のドリフトでなるクロック補正パラメータの値と、信頼性パラメータである予測軌道信頼度とが記憶されている。
【００６４】
ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリス生成処理において、各ＧＰＳ衛星ＳＶについて、予測対象期間毎に衛星軌道パラメータ、クロック補正パラメータ及び信頼性パラメータの値を算出して予測エフェメリス３５７３を生成する。そして、全てのＧＰＳ衛星ＳＶについて生成した予測エフェメリス３５７３を纏めて、生成日時３５７１と対応付けて長期予測エフェメリスデータ３５７を生成して、ハードディスク３５０に記憶させる。
【００６５】
１−４．処理の流れ
図１２は、ＲＯＭ３４０に記憶されている長期予測エフェメリス提供プログラム３４１がＣＰＵ３１０により読み出されて実行されることで、サーバシステム３において実行される長期予測エフェメリス提供処理の流れを示すフローチャートである。
【００６６】
先ず、ＣＰＵ３１０は、外部システム２から衛星予測暦及び衛星精密暦を受信したか否かを判定し（ステップＡ１）、受信しなかったと判定した場合は（ステップＡ１；Ｎｏ）、ステップＡ５へと処理を移行する。
【００６７】
また、受信したと判定した場合は（ステップＡ１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、受信した衛星予測暦及び衛星精密暦に加工処理を施し、開始日時及び期間が同一である複数の衛星予測暦３５２及び衛星精密暦３５４を生成する（ステップＡ２）。そして、生成した衛星予測暦３５２及び衛星精密暦３５４を、ハードディスク３５０の衛星予測暦データベース３５１及び衛星精密暦データベース３５３にそれぞれ蓄積記憶させる（ステップＡ３）。
【００６８】
次いで、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリスの生成日時であるか否かを判定する（ステップＡ５）。本実施形態では、４時間に１回長期予測エフェメリスを生成するものとする。そして、まだ生成日時ではないと判定した場合は（ステップＡ５；Ｎｏ）、ＣＰＵ３１０は、ステップＡ９へと処理を移行する。
【００６９】
また、長期予測エフェメリスの生成日時であると判定した場合は（ステップＡ５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されている長期予測エフェメリス生成プログラム３４１１を読み出して実行することで、長期予測エフェメリス生成処理を行う（ステップＡ７）。
【００７０】
図１３及び図１４は、長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ３１０は、ハードディスク３５０の衛星予測暦データベース３５１から、開始日時が異なる１週間分の衛星予測暦３５２を抽出する（ステップＢ１）。また、抽出した衛星予測暦３５２に対応する衛星精密暦３５４を抽出する（ステップＢ３）。
【００７１】
次いで、ＣＰＵ３１０は、第１〜第２８期間それぞれについて、ループＡの処理を実行する（ステップＢ５〜Ｂ２３）。ループＡの処理では、ＣＰＵ３１０は、各ＧＰＳ衛星ＳＶについて、ループＢの処理を行い（ステップＢ７〜Ｂ２１）、ループＢの処理では、各衛星暦組合せについて、ループＣの処理を実行する（ステップＢ９〜Ｂ１７）。
【００７２】
ループＣの処理では、ＣＰＵ３１０は、当該衛星予測暦３５２から、当該期間の当該ＧＰＳ衛星の各日時における予測位置を読み出す（ステップＢ１１）。また、ＣＰＵ３１０は、当該衛星精密暦３５４から、当該期間の当該ＧＰＳ衛星の各日時における実績位置を読み出す（ステップＢ１３）。
【００７３】
次いで、ＣＰＵ３１０は、各日時について、ステップＢ１１で読み出した予測位置と、ステップＢ１３で読み出した実績位置間の距離（衛星位置間距離）を算出する（ステップＢ１５）。そして、ＣＰＵ３１０は、次の衛星暦組合せへと処理を移行する。
【００７４】
全ての衛星暦組合せについてステップＢ１１〜Ｂ１５の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＣの処理を終了する（ステップＢ１７）。その後、ＣＰＵ３１０は、全ての衛星暦組合せについてステップＢ１５で算出した衛星位置間距離の平均値を算出し、当該ＧＰＳ衛星の当該期間における衛星位置誤差とし、衛星位置誤差データベース３５５に衛星位置誤差データ３５６として記憶させる（ステップＢ１９）。そして、ＣＰＵ３１０は、次のＧＰＳ衛星へと処理を移行する。
【００７５】
全てのＧＰＳ衛星についてステップＢ９〜Ｂ１９の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＢの処理を終了する（ステップＢ２１）。また、ＣＰＵ３１０は、全ての期間についてステップＢ７〜Ｂ２１の処理を行った後、ループＡの処理を終了する（ステップＢ２３）。
【００７６】
その後、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリスの今回の生成日時（現在日時）に基づいて各予測対象期間を判定する（ステップＢ２５）。すなわち、今回の生成日時から１週間後までの期間を生成対象期間とし、当該生成対象期間を６時間毎に区切った各期間を予測対象期間と判定する。
【００７７】
次いで、ＣＰＵ３１０は、各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれについて、ループＤの処理を実行する（ステップＢ２７〜Ｂ４５）。ループＤの処理では、ＣＰＵ３１０は、ステップＢ２５で判定した各予測対象期間それぞれについて、ループＥの処理を実行する（ステップＢ２９〜Ｂ４１）。
【００７８】
ループＥの処理では、ＣＰＵ３１０は、ハードディスク３５０の衛星予測暦データベース３５１に記憶されている最新の衛星予測暦３５２から、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間の各日時における予測位置を読み出す（ステップＢ３１）。そして、ＣＰＵ３１０は、読み出した予測位置を用いて、ケプラーの楕円軌道モデルに従って当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間における予測軌道を算出し、ケプラーの衛星軌道パラメータの値を求める（ステップＢ３３）。尚、予測軌道の具体的な算出方法については公知であるため、詳細な説明を省略する。
【００７９】
その後、ＣＰＵ３１０は、最新の衛星予測暦３５２から、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間の各日時における時計予測誤差を読み出す（ステップＢ３５）。そして、ＣＰＵ３１０は、読み出した時計予測誤差を用いて、当該ＧＰＳ衛星の当該予測対象期間のクロック補正パラメータの値を求める（ステップＢ３７）。
【００８０】
時刻「ｔ」における時計予測誤差「Δｔ」は、クロック補正パラメータである衛星時計の基準時刻「ｔc」、衛星時計のオフセット「ａ0」、衛星時計のドリフト「ａ1」及び衛星時計周波数のドリフト「ａ2」を用いて、次式（１）によって近似することができる。
Δｔ＝ａ0＋ａ1（ｔ−ｔc）＋ａ2（ｔ−ｔc）2    ・・・（１）
【００８１】
式（１）は、時計予測誤差の経時変化を近似するための時計誤差モデル式である。衛星予測暦３５２に含まれる各日時の時計予測誤差「Δｔ」をサンプリングデータとして、例えば最小二乗法を用いた近似計算を行うことで、クロック補正パラメータの値を算出することができる。
【００８２】
次に、ＣＰＵ３１０は、衛星位置誤差データベース３５５の衛星位置誤差データ３５６に記憶されている衛星位置誤差に基づいて、当該ＧＰＳ衛星の当該予測対象期間の予測軌道信頼度を決定する（ステップＢ３９）。具体的には、ＲＯＭ３４０に記憶されている予測軌道信頼度決定用データ３４３を参照し、衛星位置誤差が含まれる衛星位置誤差範囲３４３１を判定する。そして、判定した衛星位置誤差範囲３４３１に対応する予測軌道信頼度３４３３を、当該ＧＰＳ衛星の当該予測対象期間の予測軌道信頼度に決定する。その後、ＣＰＵ３１０は、次の予測対象期間へと処理を移行する。
【００８３】
全ての予測対象期間についてステップＢ３１〜Ｂ３９の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＥの処理を終了する（ステップＢ４１）。その後、ＣＰＵ３１０は、全ての予測対象期間についてステップＢ３３で求めた衛星軌道パラメータの値と、ステップＢ３７で求めたクロック補正パラメータの値と、ステップＢ３９で決定した信頼性パラメータの値である予測軌道信頼度とを纏めて当該ＧＰＳ衛星ＳＶの予測エフェメリス３５７３を生成する（ステップＢ４３）。そして、ＣＰＵ３１０は、次のＧＰＳ衛星ＳＶへと処理を移行する。
【００８４】
全てのＧＰＳ衛星ＳＶについてステップＢ２９〜Ｂ４３の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＤの処理を終了する（ステップＢ４５）。その後、ＣＰＵ３１０は、全てのＧＰＳ衛星ＳＶについてステップＢ４３で生成した予測エフェメリス３５７３を纏めて、生成日時３５７１と対応付けて長期予測エフェメリスデータ３５７を生成し、ハードディスク３５０に記憶させる（ステップＢ４７）。そして、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリス生成処理を終了する。
【００８５】
図１２の長期予測エフェメリス提供処理に戻って、長期予測エフェメリス生成処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータ３５７の要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＡ９）。そして、受信しなかったと判定した場合は（ステップＡ９；Ｎｏ）、ステップＡ１に戻る。
【００８６】
また、要求信号を受信したと判定した場合は（ステップＡ９；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、ハードディスク３５０に記憶されている長期予測エフェメリスデータ３５７を要求元の携帯型電話機４に送信する（ステップＡ１１）。そして、ＣＰＵ３１０は、ステップＡ１に戻る。
【００８７】
１−５．作用効果
第１実施形態によれば、測位システム１において、サーバシステム３は、外部システム２から受信したＧＰＳ衛星ＳＶの予測位置のデータである衛星予測暦と、予測位置に対応するＧＰＳ衛星ＳＶの実績位置のデータである衛星精密暦とを用いて、少なくとも１日以上の生成対象期間における衛星軌道を予測した長期予測エフェメリスの信頼性を判定する。そして、信頼性の判定結果を長期予測エフェメリスに含めて、携帯型電話機４に提供する。
【００８８】
具体的には、長期予測エフェメリスの生成対象期間を２８個に区切った予測対象期間それぞれについて、衛星予測暦に含まれる予測位置を予測対象期間と同じ長さの２８個の期間毎に時系列にグループ分けする。同様に、衛星精密暦に含まれる実績位置を２８個の期間にグループ分けする。そして、衛星予測暦及び衛星精密暦の複数の組合せそれぞれについて、各期間毎に、予測位置と実績位置間の距離から衛星位置誤差を算出する。そして、衛星位置誤差が大きいほど予測軌道の信頼性が低くなるように、各予測対象期間における信頼性パラメータの値を決定する。
【００８９】
ＧＰＳ衛星ＳＶの実績位置は、その時刻におけるＧＰＳ衛星ＳＶの実際の位置である。そのため、ＧＰＳ衛星ＳＶの予測位置と実績位置間の距離が大きいほど、予測した衛星軌道の信頼性は低いことになる。従って、衛星予測暦と衛星精密暦とを対比することで、長期予測エフェメリスの信頼性を適確に判定し、適切な信頼性パラメータの値を携帯型電話機４に提供することが可能となる。
【００９０】
２．第２実施形態
２−１．データ構成
第２実施形態は、ＲＯＭ３４０に、長期予測エフェメリス提供プログラム３４１のサブルーチンとして、第２の長期予測エフェメリス生成プログラムが格納されており、データとして、第２の予測軌道信頼度決定用データ３４５が格納された実施形態である。ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリス提供処理において、第２の長期予測エフェメリス生成プログラムを読み出して実行することで、第２の長期予測エフェメリス生成処理を行う。
【００９１】
図１５は、第２の予測軌道信頼度決定用データ３４５のデータ構成の一例を示す図である。第２の予測軌道信頼決定用データ３４５には、後述する衛星観測誤差が含まれる範囲である衛星観測誤差範囲３４５１と、衛星観測誤差が当該衛星観測誤差範囲３４５１に含まれる場合に設定する予測軌道信頼度３４５３とが対応付けて記憶されている。第１実施形態では、衛星位置誤差に基づいて予測軌道信頼度を決定したが、第２実施形態では、衛星観測誤差に基づいて予測軌道信頼度を決定する。
【００９２】
２−２．処理の流れ
図１６及び図１７は、第２の長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ３１０は、衛星予測暦データベース３５１から、開始日時が異なる４週間分の衛星予測暦３５２を抽出する（ステップＣ１）。また、衛星精密暦データベース３５３から、ステップＣ１で抽出した衛星予測暦３５２に対応する衛星精密暦３５４を抽出する（ステップＣ３）。
【００９３】
次いで、ＣＰＵ３１０は、第１〜第２８期間それぞれについて、ループＦの処理を実行する（ステップＣ５〜Ｃ３９）。ループＦの処理では、ＣＰＵ３１０は、各ＧＰＳ衛星について、ループＧの処理を行い（ステップＣ７〜Ｃ３７）、ループＧの処理では、各衛星暦組合せについて、ループＨの処理を実行する（ステップＣ９〜Ｃ３１）。
【００９４】
ループＨの処理では、ＣＰＵ３１０は、当該衛星予測暦３５２から、当該ＧＰＳ衛星の当該期間の各日時における予測位置及び予測時計誤差を読み出す（ステップＣ１１）。また、当該衛星精密暦３５４から、当該ＧＰＳ衛星の当該期間の各日時における実績位置及び時計実績誤差を読み出す（ステップＣ１３）。
【００９５】
そして、ＣＰＵ３１０は、ステップＣ１１及びＣ１３で読み出した予測位置及び実績位置を用いて、当該ＧＰＳ衛星の当該期間の各日時における観測位置を算出する（ステップＣ１５）。観測位置は、予測位置を地球上に投影した位置と、実績位置を地球上に投影した位置との中間位置として算出する。より具体的には、予測位置と地球中心を結ぶ線分が地表面（標高０ｍ）と交差する交点の座標と、実績位置と地球中心を結ぶ線分が地表面（標高０ｍ）と交差する交点の座標を求める。そして、この２つの交点座標の中点の座標で表される位置を観測位置とする。いわゆる標高投影法を用いて観測位置を算出することになる。
【００９６】
その後、ＣＰＵ３１０は、各日時について、予測位置と観測位置間の距離を算出して、第１の観測距離とする（ステップＣ１７）。また、各日時について、実績位置と観測位置間の距離を算出して、第２の観測距離とする（ステップＣ１９）。そして、各日時について、第１の観測距離と第２の観測距離との差を算出して、観測距離誤差とする（ステップＣ２１）。
【００９７】
次に、ＣＰＵ３１０は、各日時について、ステップＣ１１で読み出した時計予測誤差の距離相当値を算出して、第１の時計誤差距離とする（ステップＣ２３）。また、各日時について、ステップＣ１３で読み出した時計実績誤差の距離相当値を算出して、第２の時計誤差距離とする（ステップＣ２５）。距離相当値は、時計誤差に光速を乗算することで求めることができる。
【００９８】
その後、ＣＰＵ３１０は、各日時について、ステップＣ２３で算出した第１の時計誤差距離と、ステップＣ２５で算出した第２の時計誤差距離との差を算出して、時計距離誤差とする（ステップＣ２７）。そして、ＣＰＵ３１０は、各日時について、ステップＣ２１で算出した観測距離誤差と、ステップＣ２７で算出した時計距離誤差とを合算して、観測誤差とする（ステップＣ２９）。そして、ＣＰＵ３１０は、次の衛星暦組合せへと処理を移行する。
【００９９】
通常、測位を行う際には、ＧＰＳ衛星の時計誤差分の位置誤差を加味して、ＧＰＳ衛星と測位装置間の正しい擬似距離を算出し、測位演算に利用する。そのため、本実施形態では、第１の観測距離と第２の観測距離の差として求められる観測距離誤差と、第１の時計誤差距離と第２の時計誤差距離の差として求められる時計距離誤差とを合算して観測誤差を求め、この観測誤差を用いて、予測軌道信頼度を決定することにしている。
【０１００】
全ての衛星暦組合せについてステップＣ１１〜Ｃ２９の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＨの処理を終了する（ステップＣ３１）。その後、ＣＰＵ３１０は、観測誤差を加重平均計算する際の重みを設定する（ステップＣ３３）。具体的には、開始日時が古い衛星暦組合せに対応する観測誤差ほど、重みが小さくなるように設定する。
【０１０１】
そして、ＣＰＵ３１０は、全ての衛星暦組合せについてステップＣ２９で算出した観測誤差を、ステップＣ３３で設定した重みを用いて加重平均計算し、当該ＧＰＳ衛星の当該期間における衛星観測誤差として記憶する（ステップＣ３５）。より具体的には、加重平均計算の重みを「ｋ1〜ｋN」、観測誤差を「ｅ1〜ｅN」とした場合、次式（２）及び（３）に従って衛星観測誤差「Ｅｏ」を算出する。
Ｅｏ＝（ｋ1／Ｋ）×ｅ1＋（ｋ2／Ｋ）×ｅ2＋・・・＋（ｋN／Ｋ）×ｅN
・・・（２）
Ｋ＝ｋ1＋ｋ2＋・・・＋ｋN    ・・・（３）
但し、「Ｎ」は衛星暦組合せの数である。
【０１０２】
その後、ＣＰＵ３１０は、次のＧＰＳ衛星へと処理を移行する。そして、全てのＧＰＳ衛星についてステップＣ９〜Ｃ３５の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＧの処理を終了する（ステップＣ３７）。また、全ての期間についてステップＣ７〜Ｃ３７の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＦの処理を終了する（ステップＣ３９）。
【０１０３】
次いで、ＣＰＵ３１０は、ステップＣ４１〜Ｃ６３の処理を行う。これらの処理は、
図１４の長期予測エフェメリス生成処理のステップＢ２５〜Ｂ４７の処理と略同一である。異なるのは、ステップＣ５５において、ステップＣ３５で算出した衛星観測誤差に基づいて、当該ＧＰＳ衛星の当該予測対象期間の予測軌道信頼度を決定する点である。
【０１０４】
具体的には、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されている第２の予測軌道信頼度決定用データ３４５を参照し、ステップＣ３５で算出した衛星観測誤差が含まれる衛星観測誤差範囲３４５１を判定する。そして、判定した衛星観測誤差範囲３４５１に対応する予測軌道信頼度３４５３を読み出して、当該ＧＰＳ衛星の当該予測対象期間の予測軌道信頼度に決定する。
【０１０５】
２−３．作用効果
第２実施形態によれば、サーバシステム３は、衛星予測暦及び衛星精密暦の複数の組合せそれぞれについて、各期間毎に、観測位置から予測位置までの距離に当該予測位置におけるＧＰＳ衛星ＳＶの時計予測誤差分の計測距離誤差を加味した第１の距離を算出する。また、観測位置から実績位置までの距離に、当該実績位置におけるＧＰＳ衛星ＳＶの時計実績誤差分の計測距離誤差を加味した第２の距離を算出する。次いで、第１の距離と第２の距離との差（観測距離誤差）を算出する。そして、各期間毎に、観測距離誤差を加重平均計算して衛星観測誤差を算出し、算出した衛星観測誤差を用いて、各予測対象期間における予測軌道信頼度を決定する。
【０１０６】
長期予測エフェメリスの生成日時に開始日時が近い衛星暦組合せについて算出された観測距離誤差ほど、観測距離誤差を正確に再現したものである可能性が高い。そのため、開始日時が長期予測エフェメリスの生成日時に近いほど重みを高く設定し、逆に開始日時が古いほど重みを低く設定して、観測距離誤差を加重平均計算する。これにより、予測軌道の信頼性を適確に判定し、より適切な信頼性パラメータの値を携帯型電話機４に提供することが可能となる。
【０１０７】
３．変形例
３−１．測位システム
上述した実施形態では、サーバシステム３と携帯型電話機４を備えた測位システム１を例に挙げて説明したが、本発明を適用可能な測位システムはこれに限られるわけではない。例えば、携帯型電話機４の代わりに、測位装置を備えたノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、カーナビゲーション装置等の電子機器に適用することも可能である。
【０１０８】
また、上述した実施形態では、情報提供装置の一種としてサーバシステム３を例に挙げて説明したが、情報提供装置はサーバシステム３に限られるわけではない。例えば、汎用のパソコン等であってもよい。
【０１０９】
３−２．衛星測位システム
また、上述した実施形態では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛星測位システムであってもよい。
【０１１０】
３−３．衛星位置誤差
第１実施形態では、各期間それぞれについて、全ての衛星暦組合せについて算出した衛星位置間距離の平均値を算出して衛星位置誤差とするものとして説明したが、衛星位置誤差を次のように求めてもよい。すなわち、全ての衛星暦組合せについて算出した衛星位置間距離のうちの最大値を判定して衛星位置誤差とする。この場合、ある１つの期間について衛星位置間距離が極端に大きくなったような場合（衛星位置の誤差が極端に大きくなったような場合）を検出して、適切な予測軌道信頼度を設定することが可能となる。
【０１１１】
また、各期間それぞれについて、次式（４）に従って衛星位置誤差を算出することとしてもよい。
Ｅｐ＝ｄAVE＋Ｒ・（ｄMAX−ｄAVE）    ・・・（４）
但し、「Ｅｐ」は衛星位置誤差、「ｄAVE」は衛星位置間距離の平均値、「ｄMAX」は衛星位置間距離の最大値、「Ｒ」は、衛星位置間距離が、当該期間における全てのＧＰＳ衛星の衛星位置間距離を平均した値の２倍以上となった率である。この場合は、極端に大きな衛星位置間距離が多数存在する期間ほど、衛星位置誤差が大きくなるため、予測軌道の信頼性は低く判定されることになる。
【０１１２】
さらには、衛星位置に時計誤差分の位置誤差を加味した位置を用いて衛星位置誤差を算出することとしてもよい。具体的には、各期間について、衛星予測暦に含まれる予測位置及び時計予測誤差を読み出し、予測位置に時計予測誤差分の位置誤差を加味した位置を第１の衛星位置として算出する。同様に、衛星精密暦に含まれる実績位置及び時計実績誤差を読み出し、実績位置に時計実績誤差の位置誤差を加味した位置を第２の衛星位置として算出する。そして、第１の衛星位置と第２の衛星位置間の距離を衛星位置間距離とし、この衛星位置間距離を期間毎に平均することで、衛星位置誤差を算出する。
【０１１３】
３−４．衛星観測誤差
第２実施形態では、各期間について算出された観測誤差を加重平均計算することで衛星観測誤差を算出するものとして説明したが、衛星観測誤差を次のように求めてもよい。すなわち、各期間について算出された観測誤差の標準偏差（σ）を求め、観測誤差の平均値から標準偏差だけ離れた信頼区間（１σ）に含まれる観測誤差の平均値又は最大値を求める。そして、求めた平均値又は最大値を、当該期間における衛星観測誤差とする。
【０１１４】
この場合、１σの信頼区間に含まれない大きな観測誤差は無視した上で、大部分の観測誤差が分布している範囲に含まれる観測誤差の大きさに基づいて衛星観測誤差を求めることになり、観測誤差の平均とばらつきとを考慮して、予測軌道の信頼性を適切に判定することが可能となる。
【０１１５】
３−５．長期予測エフェメリスの生成
上述した実施形態では、サーバシステム３が長期予測エフェメリスデータを生成して携帯型電話機４に提供するものとして説明したが、携帯型電話機４が自ら長期予測エフェメリスデータを生成することとしてもよい。すなわち、携帯型電話機４が外部システム２から定期的に衛星予測暦及び衛星精密暦を取得し、取得した衛星予測暦及び衛星精密暦を用いて長期予測エフェメリス生成処理を実行することで、長期予測エフェメリスデータを生成する。携帯型電話機４の代わりに、測位装置を備えたノート型パソコンやＰＤＡ、カーナビゲーション装置等の電子機器に適用する場合も同様である。
【０１１６】
また、上述した実施形態では、サーバシステム３が予め所定の時間間隔（例えば４時間に１回）で長期予測エフェメリスデータを生成しておき、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータの要求を受けた場合に、生成しておいた長期予測エフェメリスデータを送信するものとして説明した。このような構成ではなく、サーバシステム３が、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータの要求を受けたときに長期予測エフェメリスデータを生成して、携帯型電話機４に送信する構成としてもよい。
【０１１７】
３−６．生成対象期間
上述した実施形態では、長期予測エフェメリスの生成日時を基準として１週間後までの期間を生成対象期間として長期予測エフェメリスを生成するものとして説明したが、生成対象期間は１週間よりも長い期間（例えば２週間）としてもよいし、１週間よりも短い期間（例えば３日）としてもよい。ＧＰＳ衛星ＳＶから送信される航法データとしてのエフェメリスは有効期間が一般に４時間程度であるが、長期予測エフェメリスは少なくともＧＰＳ衛星ＳＶから送信される航法データとしてのエフェメリスよりも有効期間が長ければよい。１日以上であれば好適である。
【０１１８】
３−７．予測対象期間
また、上述した実施形態では、予測対象期間の長さを６時間とするものとして説明したが、これに限定されるわけではなく、４時間や８時間等としてもよく、適宜設定可能であることは勿論である。
【０１１９】
３−８．衛星暦組合せの抽出
第１実施形態では、開始日時が異なる１週間分の衛星暦組合せ（衛星予測暦及び衛星精密暦）を抽出して衛星位置誤差を算出するものとして説明したが、抽出する衛星暦組合せは１週間分に限られるわけではなく、これよりも長い期間分（例えば２週間分）としてもよいし、これよりも短い期間分（例えば５日分）としてもよい。
【０１２０】
また、第２実施形態では、開始日時が異なる４週間分の衛星暦組合せを抽出して衛星観測誤差を算出するものとして説明したが、この場合も同様に、これよりも長い期間（例えば８週間分）の衛星暦組合せを抽出することにしてもよいし、これよりも短い期間分（例えば２週間分）の衛星暦組合せを抽出することにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】測位システムの概略構成を示す図。
【図２】予測軌道信頼度の決定方法の説明図。
【図３】サーバシステムの機能構成を示すブロック図。
【図４】サーバシステムのＲＯＭに格納されたデータの一例を示す図。
【図５】サーバシステムのハードディスクに格納されたデータの一例を示す図。
【図６】予測軌道信頼度決定用データのデータ構成の一例を示す図。
【図７】衛星予測暦データベースのデータ構成の一例を示す図。
【図８】衛星精密暦データベースのデータ構成の一例を示す図。
【図９】衛星位置誤差データベースのデータ構成の一例を示す図。
【図１０】長期予測エフェメリスデータのデータ構成の一例を示す図。
【図１１】予測エフェメリスのデータ構成の一例を示す図。
【図１２】長期予測エフェメリス提供処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。
【図１４】長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。
【図１５】第２の予測軌道信頼度決定用データのデータ構成の一例を示す図。
【図１６】第２の長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。
【図１７】第２の長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１２２】
１  測位システム  、  ２  外部システム、  ３  サーバシステム、
４  携帯型電話機、  ３１０  ＣＰＵ、  ３２０  操作部、  ３３０  通信部、
３４０  ＲＯＭ、  ３５０  ハードディスク、  ３６０  ＲＡＭ、  ３７０  バス、
ＳＶ  ＧＰＳ衛星
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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