(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位信号を送信する人工衛星から前記測位信号を受信して所定の情報を出力する複数の電子基準点のそれぞれから、前記所定の情報を電子基準点情報として収集する収集部と、
前記収集部の収集した前記電子基準点情報を使用することにより、前記電子基準点の位置を測位する場合の測位精度に影響するとともに前記電子基準点のそれぞれに固有な誤差量を示す基準点固有誤差を前記複数の電子基準点のそれぞれについて計算する第１計算部と、
所定の地域がＮ個（Ｎは２以上の整数）に分割された各地域のデータを示すＮ個の地域データの各地域データであって前記地域の中の位置を示す複数の位置表示点が設定されている各地域データを対象として、
前記Ｎ個の地域データに一対一に対応するＮ個の並列処理の各並列処理によって、
前記複数の位置表示点のそれぞれに対して前記位置表示点の示す位置を測位する場合の測位精度に影響するとともに前記位置表示点のそれぞれに固有な誤差量を示す表示点固有誤差データを前記第１計算部が計算した前記基準点固有誤差に基づいて計算し、計算された表示点固有誤差データをそれぞれの位置表示点に関連付けることにより、表示点固有誤差データが関連付けられたそれぞれの位置表示点を含む測位補強情報を地域データごとに生成する第２計算部と、
前記第２計算部によって生成されたＮ個の測位補強情報のうちのいずれか一つの測位補強情報を予め定められた送信順序で配信装置に伝送するデータ送信部と
を備え、
前記データ送信部は、
前記一つの測位補強情報を所定の伝送周期で前記配信装置に伝送し、
前記第１計算部は、
前記データ送信部により伝送中の前記一つの測位補強情報の前記伝送周期の間に、それぞれの基準点固有誤差を新たに計算し、
前記第２計算部は、
Ｎ個の前記並列処理の各並列処理によって、
伝送中の前記一つの測位補強情報の前記伝送周期の間に、前記第１計算部によって新たに計算された基準点固有誤差に基づいて、前記Ｎ個の地域データごとに、前記測位補強情報を新たに生成し、
前記データ送信部は、
Ｎ個の前記並列処理の各並列処理によって新たに生成されたＮ個の測位補強情報のうち、前記予め定められた送信順序から次が伝送順番となる一つの測位補強情報のみを、伝送中の前記一つの測位補強情報の次に前記伝送周期で前記配信装置に伝送することを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
前記第１計算部は、
前記基準点固有誤差として前記電子基準点における電離層遅延誤差と対流圏遅延誤差とを計算すると共に、前記基準点固有誤差以外の誤差であって前記人工衛星に固有の誤差であり、かつ、前記電子基準点に対応する衛星軌道誤差と衛星クロック誤差とを計算し、
前記第２計算部は、
Ｎ個の前記並列処理の各並列処理によって、
前記第１計算部が計算した前記電離層遅延誤差と、前記対流圏遅延誤差と、前記衛星軌道誤差と、前記衛星クロック誤差とに基づいて、Ｎ個の地域データのそれぞれを対象として各位置表示点における電離層遅延誤差と対流圏遅延誤差とを前記表示点固有誤差データとして計算すると共に、地域データに対応する前記測位補強情報のそれぞれに、前記地域データに対応する前記衛星軌道誤差と前記衛星クロック誤差とを含めると共に、
前記データ送信部は、
伝送中の前記一つの測位補強情報の次に前記配信装置に伝送される一つの測位補強情報に、前記伝送中の前記一つの測位補強情報の前記伝送周期の間に前記第２計算部によって生成されたそれぞれの測位補強情報に含まれる前記衛星クロック誤差をすべて含めて、次に伝送される一つの測位補強情報を前記伝送周期で伝送することを特徴とする請求項１記載のデータ送信装置。
【請求項３】
前記第１計算部は、
１つ以上の電子基準点における電子基準点情報として、観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相と、デルタレンジ（ドップラ）とのうちの少なくともいずれかを入力観測量として入力し、あらかじめ測定されている前記電子基準点の位置を取得し、
入力した前記入力観測量と取得した前記電子基準点の位置とに対してカルマンフィルタを使用することにより、測位に使用する誤差を前記電子基準点における前記基準点固有誤差である電離層遅延誤差と対流圏遅延誤差と、さらに前記基準点固有誤差以外の誤差である衛星クロック誤差と衛星軌道誤差との４つに分割して計算し、
前記第２計算部は、
前記第１計算部が計算した前記電離層遅延誤差と前記対流圏遅延誤差と前記衛星クロック誤差と前記衛星軌道誤差とを入力し、入力した前記電離層遅延誤差と前記対流圏遅延誤差と前記衛星クロック誤差と前記衛星軌道誤差とに基づいて、あらかじめ設定された前記位置表示点における電離層遅延誤差と対流圏遅延誤差とを、それぞれ前記表示点固有誤差データとして計算する
ことを特徴とする請求項２記載のデータ送信装置。
【請求項４】
前記第２計算部は、
それぞれの測位補強情報に、位置表示点の座標値、サンプリング間隔、範囲、及び測位補強情報の生成時刻を含めることを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載のデータ送信装置。
【請求項５】
前記データ送信部が送信する前記測位補強情報は、
隣接する地域を示す他の地域データに対応する測位補強情報と重複する範囲を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のデータ送信装置。
【請求項６】
収集部が、
測位信号を送信する人工衛星から前記測位信号を受信して所定の情報を出力する複数の電子基準点のそれぞれから、前記所定の情報を電子基準点情報として収集し、
第１計算部が、
前記収集部の収集した前記電子基準点情報を使用することにより、前記電子基準点の位置を測位する場合の測位精度に影響するとともに前記電子基準点のそれぞれに固有な誤差量を示す基準点固有誤差を前記複数の電子基準点のそれぞれについて計算し、
第２計算部が、
所定の地域がＮ個（Ｎは２以上の整数）に分割された各地域のデータを示すＮ個の地域データの各地域データであって前記地域の中の位置を示す複数の位置表示点が設定されている各地域データを対象として、
前記Ｎ個の地域データに一対一に対応するＮ個の並列処理の各並列処理によって、
前記複数の位置表示点のそれぞれに対して前記位置表示点の示す位置を測位する場合の測位精度に影響するとともに前記位置表示点のそれぞれに固有な誤差量を示す表示点固有誤差データを前記第１計算部が計算した前記基準点固有誤差に基づいて計算し、計算された表示点固有誤差データをそれぞれの位置表示点に関連付けることにより、表示点固有誤差データが関連付けられたそれぞれの位置表示点を含む測位補強情報を地域データごとに生成し、
データ送信部が、
前記第２計算部によって生成されたＮ個の測位補強情報のうちのいずれか一つの測位補強情報を予め定められた送信順序で配信装置に伝送し、
前記データ送信部が、
前記一つの測位補強情報を所定の伝送周期で前記配信装置に伝送し、
前記第１計算部が、
前記データ送信部により伝送中の前記一つの測位補強情報の前記伝送周期の間に、それぞれの基準点固有誤差を新たに計算し、
前記第２計算部が、
Ｎ個の前記並列処理の各並列処理によって、
伝送中の前記一つの測位補強情報の前記伝送周期の間に、前記第１計算部によって新たに計算された基準点固有誤差に基づいて、前記Ｎ個の地域データごとに、前記測位補強情報を新たに生成し、
前記データ送信部が、
Ｎ個の前記並列処理の各並列処理によって新たに生成されたＮ個の測位補強情報のうち、前記予め定められた送信順序から次が伝送順番となる一つの測位補強情報のみを、伝送中の前記一つの測位補強情報の次に前記伝送周期で前記配信装置に伝送することを特徴とするデータ送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測位に使用する補正データを送信するデータ送信装置及びデータ送信方法及び測位装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、位置を測位する場合の測位位置の補正のためには、測位装置に向けて補正データと観測データとを送信していた。このため、従来のＦＫＰで日本全国をカバーする補正データを送信しようとすると、送信するデータ量が１〜２Ｍｂｐｓ程度と多かった。また、このデータを受信する測位装置側には、このデータ量を処理する回路が必要であった（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、時間の経過と共に更新が必要な測位の補正データについて、補正データのデータ送信量の低減と、より新しい補正データの提供とを両立させることを目的とする。また、提供する補正データの精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のデータ送信装置は、
測位信号を送信する人工衛星から前記測位信号を受信して所定の情報を出力する複数の電子基準点のそれぞれから、前記所定の情報を電子基準点情報として収集する収集部と、
前記収集部の収集した前記電子基準点情報を使用することにより、前記電子基準点の位置を測位する場合の測位精度に影響するとともに前記電子基準点のそれぞれに固有な誤差量を示す基準点固有誤差を前記複数の電子基準点のそれぞれについて計算する第１計算部と、
所定の地域がＮ個（Ｎは２以上の整数）に分割された各地域のデータを示すＮ個の地域データの各地域データであって前記地域の中の位置を示す複数の位置表示点が設定されている各地域データを対象として、前記複数の位置表示点のそれぞれに対して、前記位置表示点の示す位置を測位する場合の測位精度に影響するとともに前記位置表示点のそれぞれに固有な誤差量を示す表示点固有誤差データを前記第１計算部が計算した前記基準点固有誤差に基づいて計算し、計算された表示点固有誤差データをそれぞれの位置表示点に関連付けることにより、表示点固有誤差データが関連付けられたそれぞれの位置表示点を含む測位補強情報を生成する第２計算部と、
前記第２計算部によって生成されたＮ個の測位補強情報を前記Ｎ個からできるＮ！通りの順列のうちの所定の順序で、順次に配信装置に伝送するデータ送信部と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、送信する補正データの精度を向上するとともに、送信する補正データのデータ量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１における測位用補正データ配信システムの構成を示す。
【図２】実施の形態１における各誤差要因のレンジ幅を示す。
【図３】実施の形態１における各誤差要因毎のデータサイズを示す。
【図４】実施の形態１における地域データの配置例を示す。
【図５】実施の形態１におけるデータ送信装置の構成を示す。
【図６】実施の形態１におけるデータ送信装置の動作を示す。
【図７】実施の形態１における衛星の軌道誤差を示す。
【図８】実施の形態１における各グリッドの電離層遅延誤差を求める過程を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１における地域データの配置例を示す。
【図１０】実施の形態１における地域データ内のグリッド配置例を示す。
【図１１】実施の形態１における電子基準点とグリッドの関係を示す。
【図１２】実施の形態１における関数モデルと統計モデルを使った２次元の場合の補間の概念を示す。
【図１３】実施の形態１における電離層遅延誤差δＩｉとグリッド電離層遅延誤差δＩｇとの関係を示す。
【図１４】実施の形態１における電離層データ配信フォーマットを示す。
【図１５】実施の形態１における対流圏データ配信フォーマットを示す。
【図１６】実施の形態１における各グリッドの対流圏遅延誤差を求める過程を示すフローチャートである。
【図１７】実施の形態１における衛星軌道誤差モデルを示す。
【図１８】実施の形態１におけるグリッド対流圏遅延誤差を示す。
【図１９】実施の形態１におけるデータ送信方法の発明の工程を示すフローチャートである。
【図２０】実施の形態２におけるデータ送信装置１０１の動作概要を説明する図。
【図２１】実施の形態２におけるデータ送信装置１０１によって配信される測位補強情報３１−１等を示す図。
【図２２】実施の形態２におけるデータ送信装置１０１による測位補強データ３１−１等の伝送方式を説明する図。
【図２３】図２２の内容を異なる表現で説明する図。
【図２４】実施の形態２における日本の領域を６つのブロックに分割した場合を示す図。
【図２５】実施の形態２における測位装置２０１の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１〜図１９を使用して本実施の形態を説明する。本実施の形態は、測位に使用する「補正データ」を配信する測位用補正データ配信システムに関する。「補正データ」とは、後述のように、ＧＰＳ衛星の軌道誤差δＯ、ＧＰＳ衛星の衛星クロック誤差δｔ、ＧＰＳ衛星の送信する測位情報（Ｌ１波、Ｌ２波などである。測位情報を測位信号という場合もある。）の電離層遅延δＩ及び対流圏遅延δＴを含む。
【０００９】
図１は、本実施の形態１に係る測位用補正データ配信システム５００の構成を示す。測位用補正データ配信システム５００は、測位情報１を送信するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星３００ａ・・・３００ｎと、測位情報１を受信し電子基準点情報２を出力する電子基準点１０ａ・・・１０ｎと、電子基準点情報２を収集して処理するセンター局１００（データ送信装置１０１）と、センター局１００からの補正データ３を中継する準天頂衛星４００と、ＧＰＳ衛星３００ａ等の測位情報１及び準天頂衛星４００の配信する補正データ３を受信して位置を測位する測位装置２０１とを備える。
【００１０】
センター局１００は、図に示すようにデータ送信装置１０１を備える。センター局１００における処理は、データ送信装置１０１が実行する。また、ＧＰＳ衛星は、ＧＰＳ衛星３００ａ，３００ｎの２機のみ図示しているが、例示であり２機にかぎらない。通常、４機以上を想定する。また、電子基準点は、電子基準点１０ａ，１０ｎの２点を図示しているが、例示であり２点にかぎらない。電子基準点は、例えば日本各地に約１０００点程度設置されているものとする。
【００１１】
測位用補正データ配信システム５００の特徴の一つは、後述のように、データ送信装置１０１の送信する補正データが、従来１Ｍｂｐｓ以上必要であったのに対して４０ｋｂｐｓ程度のデータ量となる点にある。これはデータ送信装置１０１が「補正データ」のみを送信し、更新間隔の短くデータ容量の大きな観測データを送信しないこと、及び誤差要因をそれぞれのダイナミックレンジに最適化すること、さらに誤差要因ごとのダイナミクスを考慮することにより更新周期を最適化すること、送信するべき「補正データ」に対して地域データとしてブロック化して送ることにより日本全国に渡り無駄なく送信すること等により、送信するべき「補正データ」のデータ形式を変更することによる。
【００１２】
また、地域データとしてブロック化することの利点は、データ量削減のほか、運用後においても、地域データのサイズ、位置、解像度を柔軟に変更できる、ユーザは自分の位置に合致した地域データのみを受信すればよく、信頼性が向上するなどが考えられる。図２に各誤差要因のレンジ幅を示す。図３に各誤差要因毎のデータサイズを示す。図４に各誤差要因毎の更新周期とそれに基づくデータ転送容量を示す。これらの表から、従来の方式では、日本全国のデータを配信するのに、１Ｍｂｐｓ以上のデータ通信容量が必要であったのが、データを誤差要因に分解することにより、４０Ｋｂｐｓになり、さらに、各誤差要因に最適な更新周期を適応することにより、２Ｋｂｐｓ以下にまでデータ量を圧縮できる。また、電離層と対流圏は関数化が難しいため、グリッド化することが効率的である。このとき、グリッドの矩形のまとまりを複数個想定し、サイズを可変長にしたグリッドマトリックスを日本の形状に重なり合うように合わせることにより、グリッド点数が削減できデータサイズを小さくすることが可能となる。受信側の複合を考えた場合、矩形にすることが最も効率がよく、さらに柔軟性と効率化を考えたとき、グリッドの間隔とサイズをグリッドマトリックス毎に付与する方法を提案する。
【００１３】
図１を参照して、測位用補正データ配信システム５００の概要を説明する。
（１）ＧＰＳ衛星３００ａ・・・３００ｎ等は測位情報１を送信する。
（２）電子基準点１０ａ・・・１０ｎ等は、この測位情報１を受信して所定の情報を電子基準点情報２として出力する。所定の情報は、電子基準点とＧＰＳ衛星との擬似距離、ドップラ周波数、及び搬送波位相などを含む。
（３）センター局１００の備えるデータ送信装置１０１は、電子基準点１０ａ等のそれぞれが出力する電子基準点情報２を収集し、収集した電子基準点情報２に基づいて補正データを作成する。そして作成した補正データを、例えば準天頂衛星４００を介して配信する。なお、準天頂衛星４００を介して補正データを配信するのは一例である。他の衛星を介して配信しても構わない。また、衛星によらず地上波として配信しても構わない。また、インターネットなどのネットワークを介して配信しても構わない。
【００１４】
図５は、センター局１００の備えるデータ送信装置１０１の構成を示す。図に示すように、データ送信装置１０１は、源泉データ収集処理部１０２（収集部）、第１計算部１０３、第２計算部１０４、地域データ記憶部１０５、データ送信部１０６、電子基準点データ記憶部１０７とを備える。また、第２計算部１０４は、補間処理部１０４１とデータ形式変更部１０４２とを備える。
【００１５】
（１）源泉データ収集処理部１０２は、電子基準点情報２を収集し処理する。
（２）第１計算部１０３は、電子基準点情報２と電子基準点データ記憶部１０７が記憶する電子基準点の座標を表したデータを使用して、後述の電離層遅延量（電離層遅延誤差という場合もある）や対流圏遅延量（対流圏遅延誤差という場合もある）などの補正データを計算する。
（３）補間処理部１０４１は、地域データ記憶部１０５が記憶する所定の地域内に複数のグリッドを設定し、第１計算部１０３が計算した電離層遅延量や対流圏遅延量に基づき、設定した複数のグリッドのそれぞれに固有な電離層遅延量や対流圏遅延量を求める。
（４）データ形式変更部１０４２は、第２計算部１０４が求めたグリッドごとの電離層遅延量や対流圏遅延量のデータ形式を変更する。特に、日本の形状は北東から南西に細長いため、グリッドで構成される矩形で全エリアをカバーするには冗長で、多くのグリッドは意味のない海上の点となる。そこで、複数の地域データにより、日本の形状を効率よくカバーするように配置する。さらに、ユーザにどの地域データがユーザ位置に対応するデータかをリアルタイムに判別し、ユーザ側で測位計算に使えるようにするため、各地域データの基準点となるグリッドの位置と地域データのサイズ、グリッドの間隔情報を付与する。
（５）地域データ記憶部１０５は、所定の地域を示す地域データを記憶する。「地域データ」とは、例えば、前記所定の地域内の任意の場所を座標で表したデータである。
（６）データ送信部１０６は、データ形式変更部１０４２がデータ形式を変更したグリッドごとの電離層遅延量や対流圏遅延量を含むデータを測位に使用する補正データとして配信（送信）する。
（７）電子基準点データ記憶部１０７は、電子基準点の座標を表したデータを記憶する。
【００１６】
図６は、データ送信装置１０１の動作を示すフローチャートである。図６を参照して、データ送信装置１０１の動作の概略を説明する。
【００１７】
Ｓ１１において、源泉データ収集処理部１０２が複数の電子基準点のそれぞれから電子基準点情報２を収集する。
【００１８】
Ｓ１２において、第１計算部１０３は、源泉データ収集処理部１０２が収集した電子基準点情報２を使用することにより、
（１）ＧＰＳ衛星の軌道誤差δＯ、
（２）ＧＰＳ衛星の衛星クロック誤差δｔ、
（３）ＧＰＳ衛星の送信する測位情報１の電離層遅延（Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ  ｄｅｌａｙ）による電離層遅延誤差δＩ、
（４）ＧＰＳ衛星の送信する測位情報１の対流圏遅延（Ｔｒｏｐｏｓｐｈｅｒｉｃ  ｄｅｌａｙ）による対流圏遅延誤差δＴを計算する。
ここで、（１）ＧＰＳ衛星の軌道誤差δＯと、（２）ＧＰＳ衛星のクロック誤差δｔとは、それぞれの電子基準点の位置には依存しない、個々のＧＰＳ衛星に固有の誤差である。一方、電離層遅延誤差δＩと対流圏遅延誤差δＴとは、それぞれの電子基準点の位置に依存する電子基準点に固有な基準点固有誤差である。それぞれの電子基準点を「添え字ｉ」で表現するとすれば、各電子基準点における電離層遅延誤差δＩと対流圏遅延誤差δＴとは、「電離層遅延誤差δＩｉ」、「対流圏遅延誤差δＴｉ」と表すことができる。第１計算部１０３は、それぞれの電子基準点ｉごとに「電離層遅延誤差δＩｉ」、及び「対流圏遅延誤差δＴｉ」を計算する。「電離層遅延誤差δＩｉ」は、電子基準点ｉの位置を測位する場合の測位精度に影響する「電離層遅延による誤差」である。同様に「対流圏遅延誤差δＴｉ」は、電子基準点ｉの位置を測位する場合の測位精度に影響する「対流圏遅延による誤差」である。なお、第１計算部１０３の処理の詳細は後述する。
【００１９】
Ｓ１３において、補間処理部１０４１は、後述の図９で説明するが、地域データ記憶部１０５が記憶する「地域データ」を読み込み、「地域データ」が示す地域中に複数のグリッド（位置表示点の一例）を設定する。地域データは、複数エリア分用意し、日本の形状を効率よくカバーするように配置する。各地域データは、複数のグリッドで矩形の形状を構成する。地位データには、基準となるグリッドの位置座標と地域データの大きさを規定するための緯度／経度方向のサイズ、グリッドの間隔を付与情報として持つ。そして、電子基準点ｉごとの「電離層遅延誤差δＩｉ」に基づいて、設定した各グリッドｇ（位置表示点）ごとに「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」（表示点固有誤差データの一例）を計算する。「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」は、そのグリッドｇの示す位置を測位する場合の測位精度に影響する「電離層遅延による誤差」であり、そのグリッドｇに固有の誤差である。第２計算部１０４は、計算した複数の「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」を、送信するべき電離層遅延送信対象データ（送信対象データの一例）として出力する。同様に、補間処理部１０４１は、電子基準点ｉごとの「対流圏遅延誤差δＴｉ」に基づいて、設定した各グリッドｇごとに「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」（表示点固有誤差データの一例）を計算する。「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」は、そのグリッドｇの示す位置を測位する場合の測位精度に影響する「対流圏遅延による誤差」であり、そのグリッドｇに固有の誤差である。補間処理部１０４１は、計算した複数の「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」を、送信するべき対流圏遅延送信対象データ（送信対象データの一例）として出力する。これらのグリッドの設定及び「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」等については、さらに具体例により後述する。
【００２０】
Ｓ１４において、データ形式変更部１０４２は、入力した電離層遅延送信対象データに含まれる少なくともいずれかの「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」のデータ形式を変更する。データ形式の変更とは、例えば後述のように補間処理部１０４１が出力する電離層遅延送信対象データを入力し、各地域データに対応する電離層遅延送信対象データ毎に、基準となるグリッド座標値と地域データのサイズ、グリッド間隔を付与するなどのデータ形式に変更する。対流圏遅延送信対象データに関しても同様の処理を行う。また、データ形式の変更の第２の例として、「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」を各地域データの基準となるグリッドの「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」に対して差分表現するような場合である。同様に、データ形式変更部１０４２は、補間処理部１０４１が出力する対流圏遅延送信対象データを入力し、入力した対流圏遅延送信対象データに含まれる少なくともいずれかの「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」のデータ形式を変更する。データ形式の変更は、「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」の場合と同様である。
【００２１】
Ｓ１５において、データ送信部１０６は、データ形式変更部１０４２によりデータ形式が変更された「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」を含む電離層遅延送信対象データと、データ形式変更部１０４２によりデータ形式が変更された「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」を含む対流圏遅延送信対象データとを、「補正データ」の一部として送信する。
【００２２】
次に、図６のＳ１２の説明で述べた（１）ＧＰＳ衛星の軌道誤差δＯ、（２）ＧＰＳ衛星の衛星クロック誤差δｔ、（３）電離層遅延誤差δＩ、（４）対流圏遅延誤差δＴについて順に説明する。
【００２３】
まず「ＧＰＳ衛星の軌道誤差δＯ」について説明する。図７を参照して軌道誤差δＯについて説明する。図７は軌道誤差を説明する図である。第１計算部１０３は、１つのＧＰＳ衛星の軌道誤差を、軌道進行方向（ＡＴ）、軌道垂直方向（ＸＴ）、軌道半径方向（Ｒ）に分割する。従って、１つのＧＰＳ衛星毎に３パラメータの軌道誤差（δＡＴ，δＸＴ，δＲ）となる。なお更新周期はＴ秒とする。
【００２４】
次に、「衛星クロック誤差δｔ」について説明する。第１計算部１０３は、「衛星クロック誤差δｔ」を、以下の２次多項式δｔとして求める。データ送信装置１０１は、「衛星クロック誤差δｔ」として、以下の２次多項式δｔにおける（ａｆ０、ａｆ１、ａｆ２）の３つの係数を配信する。従って、１つＧＰＳ衛星毎に、３パラメータとなる。
δｔ＝ａｆ０＋ａｆ１・（ｔ−ｔｏｃ）＋ａｆ２・（ｔ−ｔｏｃ）２＋Δｔｒ
ここで、
δｔ：ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  ｃｌｏｃｋ  ｏｆｆｓｅｔ，
ｔ：ＧＰＳ  ｔ  ｓｅｃｏｎｄｓ，
ｔｏｃ：ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｅｐｏｃｈ，
ａｆ０：ｃｌｏｃｋ  ｏｆｆｓｅｔ（ｓｅｃｏｎｄ），
ａｆ１：ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｆｆｓｅｔ（ｓｅｃｏｎｄ／ｓｅｃｏｎｄ），
ａｆ２：ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｒｉｆｔ（ｓｅｃｏｎｄ／ｓｅｃｏｎｄ２），
Δｔｒ：ｒｅｌａｔｉｖｉｓｔｉｃ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，
【００２５】
次に図８〜図１４を参照して「電離層遅延誤差」について説明する。図８は、各グリッドにおける電離層遅延誤差の計算過程を示すフローチャートである。
（１）モデル化
Ｓ２１において、第１計算部１０３は電子基準点情報を使用して電子基準点ｉごとの「電離層遅延誤差δＩｉ」を計算する。また、第１計算部１０３は、電子基準点情報を使用して次に示す関数Ｉｆｕｎｃｔｉｏｎｋを求める。電離層誤差は、次式のように関数モデルと統計モデルの２段階で表すことができる。
（２）モデル
【００２６】
【数１】
0005436170.tif 000002
【００２７】
第１計算部１０３は、電離層の位置による変動状態を表現するために、関数モデルを使用する。関数モデルは、電離層レンジは３０ｍ、精度は１ｍ以内とし、緯度／経度をパラメータとして、電離層遅延量を多項式で表現する。第１計算部１０３は、電子基準点情報を使用することにより、次に示す関数Ｉｆｕｎｃｔｉｏｎｋを求める。さらに、Ｉｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｋを、時間的変動との整合性を維持するために、統計的条件として設定する。
【００２８】
【数２】
0005436170.tif 000003
【００２９】
関数Ｉｆｕｎｃｔｉｏｎｋは、緯度（ｙ）方向に４次、経度（ｘ）方向に３次の関数（ｓｐｒｉｎｅ関数、あるいは、ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）である。後述のようにデータ送信部１０６は、関数Ｉｆｕｎｃｔｉｏｎｋの定数項、クロス項を入れて、「α０，０〜α３，４」の２０のパラメータを送信する。「α０，０〜α３，４」の２０のパラメータは、関数Ｉｆｕｎｃｔｉｏｎｋを特定するための所定のパラメータである。第１計算部１０３は所定の期間ごとに「α０，０〜α３，４」の値を求め更新する。
関数モデルは、空間的な連続性を記述するのに対して、統計モデルＩｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｋは時間的ダイナミクスを記述する。電離層遅延における統計的条件としては、一次マルコフ過程（前エポックからの時間間隔ｔと時定数τ）としてモデル化する。
【００３０】
【数３】
0005436170.tif 000004
【００３１】
以上のように、電子基準点における空間的、時間的な条件により電離層遅延量をモデル化しリアルタイムに推定する。
【００３２】
（２）グリッドの設定
Ｓ２２において、第１計算部１０３において推定した電子基準点における電離層遅延量を、第２計算部１０４では、グリッドを日本における形状に効率よく配置した地域データ内のグリッドに変換する。図９に地域データの配置例を示す。図１０は地域データ内のグリッド配置例、図１１は電子基準点とグリッドの関係を示す。なお、地域データ内のグリッド配置は、エリアを重ねて配置する。グリッド変換は、関数モデルを使った座標値による変換と、グリッドの周囲の電子基準点の統計モデルを使った位置による内挿を行う。図１２に関数モデルと統計モデルを使った２次元の場合の補間の概念を示す。
【００３３】
（３）「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」の計算
さらにＳ２２において、第２計算部１０４は、設定したグリッドのそれぞれにつき、第１計算部１０３が電子基準点ｉごとに計算（図６のＳ１２）した「電離層遅延誤差δＩｉ」（基準点固有誤差）に基づき、「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」（表示点固有誤差データ）を計算する。これにより、グリッドｇごとの「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」が決まる。図１３は、電子基準点ｉごとの「電離層遅延誤差δＩｉ」とグリッドｇごとの「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」との関係を示す概念図である。三角形は電子基準点を表し、三角形における矢印は「電離層遅延誤差δＩｉ」をあらわす。また、白丸はグリッドを表し、白丸における矢印は「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」を表す。第１計算部１０３が三角形における矢印（「電離層遅延誤差δＩｉ」）を算出し、第２計算部１０４がそれぞれの三角形における矢印（「電離層遅延誤差δＩｉ」）に基づいて、白丸（グリッド）における矢印（「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」）を算出する。
まず、関数モデルにより、対象となるグリッド位置における電離層遅延量を計算する。ついで、統計モデルにより、グリッドの周囲の電子基準点から線形補間によりグリッドの位置における統計モデルに相当する電離層遅延量を求める。この処理を、地域データごとに全てのグリッドについて実行する。
【００３４】
（４）Ｓ２３において、求められたグリッドにおける電離層遅延量について、各地域データごとに、地域データの基準となるグリッドの電離層遅延量からの差分を計算する。地域データのなかの各グリッドの電離層遅延量との差分を各グリッドの値とする。
【００３５】
（５）さらに、Ｓ２４において、データ形式変更部１０４２が、グリッド電離層遅延誤差δＩのデータ形式を変更する。図１４に地域データにおける電離層データ配信フォーマット例を示す。地域データ毎に基準となるグリッドの座標と、グリッドの間隔を付与し、あらかじめ定められた順番でグリッドの電離層遅延量がそれに続く。
【００３６】
次に図１５〜図１８を使用して対流圏遅延誤差δＴについて説明する。図１５は、地域データにおける対流圏データ配信フォーマット例を示す。図１６は、各グリッドにおける対流圏遅延誤差を求める過程を示すフローチャートである。図１７は、対流圏遅延誤差δＴを説明するための衛星軌道誤差を示す図である。図１８は、グリッドの対流圏遅延誤差を示す図である。図１６のフローチャートを参照して説明する。対流圏遅延誤差を電離層遅延誤差と同様に、５０ｋｍメッシュのグリッドで配信する。対流圏遅延誤差のレンジは２ｍ、解像度は０．２ｃｍとする。更新周期はｔ秒とする。
（１）Ｓ３１において、第１計算部１０３は電子基準点情報を使用して電子基準点ｉごとの「対流圏遅延誤差δＴｉ」を計算する。
（２）グリッドの設定．
Ｓ３２において、第２計算部１０４はグリッド（位置表示点の一例）を設定する。
（３）「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」の計算．
さらにＳ３２において、第２計算部１０４は、設定したグリッドのそれぞれにつき、第１計算部１０３が電子基準点ｉごとに計算した「対流圏延誤差δＴｉ」（基準点固有誤差）に基づき、「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」（表示点固有誤差データ）を計算する。これにより、グリッドｇごとの「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」が決まる。図１８は、グリッドについて計算する「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」を示している。図１８に示すように対流圏遅延誤差はグリッド位置により変動するが、変動量は通常電離層遅延誤差に比べて少ない。
（４）Ｓ３３において、データ形式変更部１０４２が、「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」のデータ形式を変更する。このデータ変更は、電離層遅延の場合と同様であるが、対流圏遅延の場合は、第２計算部１０４が計算した「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」である。そして第２計算部１０４は、データ送信部１０６を介して、図１５のフォーマットで「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」として送信する。
【００３７】
データ送信装置１０１は、以上から求めた軌道誤差δＯ、衛星クロック誤差δｔ、電離層遅延誤差δＩ、対流圏遅延誤差δＴを補正データとして送信する。
【００３８】
（拡張カルマンフィルタによる実時間推定）
次に第１計算部１０３による処理内容の詳細について以下に説明する。衛星軌道、衛星クロック、電離層遅延、対流圏遅延等の各変数は、以下の拡張カルマンフィルタを用いて実時間推定する。
【００３９】
各状態量のモデルを以下に示す。
［搬送波位相］
Φｉｋは、観測距離であり、既知量である。
［幾何学的距離］
ｒｉｋは衛星ｉと基地局ｋ間の真の距離で次式で表され、衛星位置と基準位置が既知であることから既知量である。
【００４０】
【数４】
0005436170.tif 000005
【００４１】
［アンビギュイティ］
アンビギュイティのダイナミクスは、定数としてモデル化する。
【００４２】
【数５】
0005436170.tif 000006
【００４３】
［対流圏モデル］
対流圏モデルは、ｆｕｎｃｔｉｏｎモデルと統計モデルの積で表す。
（１）ｆｕｎｃｔｉｏｎモデル
ｆｕｎｃｔｉｏｎモデルとしてホップフィールドを採用する。
【００４４】
【数６】
0005436170.tif 000007
【００４５】
（２）統計モデル
統計モデルに関するダイナミックスは、ガウスマルコフモデルとする。
【００４６】
【数７】
0005436170.tif 000008
【００４７】
［衛星軌道誤差］
図１７に、衛星軌道誤差モデルを示す。１つの衛星の軌道誤差を軌道進行方向（ＡＴ）、軌道垂直方向（ＸＴ）、軌道半径方向（Ｒ）に、速度誤差を軌道進行方向（ＡＴ）、軌道垂直方向（ＸＴ）、軌道半径方向（Ｒ）に分割する。従って、１衛星毎に６パラメータとなる。更新周期はＴｓとする。
【００４８】
【数８】
0005436170.tif 000009
【００４９】
【数９】
0005436170.tif 000010
【００５０】
【数１０】
0005436170.tif 000011
【００５１】
［マルチパス］
アンビギュイティのダイナミクスは、ガウスマルコフモデルとする。
【００５２】
（１）対象システムの状態方程式の記述
【００５３】
【数１１】
0005436170.tif 000012
【００５４】
ここで、ｔは時刻、ｘ（ｔ）は状態変数、ｆ（ｘ（ｔ））は状態遷移関数、ω（ｔ）はシステム雑音である。
状態変数の内容は以下の（ａ）〜（ｈ）である。
（ａ）衛星位置・速度：衛星数×６
（ｂ）衛星搭載時計のバイアス・ドリフト・周波数間バイアス・周波数間バイアスドリフト：衛星数×４
（ｃ）衛星信号遅延：衛星数
（ｄ）電離層遅延のＦｕｎｃｔｉｏｎモデルパラメータ＋Ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ項：２０＋１、
（ｅ）対流圏遅延のＳｔｏｃｈａｓｔｉｃ項：１、
（ｆ）地上基準点時計のバイアス・ドリフト・ドリフトレート・周波数間バイアス：基準点数×４、
（ｇ）受信機信号遅延：基準点数
（ｈ）波数不定数：衛星数×基準点数、
【００５５】
（２）対象システムの観測方程式の記述
【００５６】
【数１２】
0005436170.tif 000013
【００５７】
ここで、ｍ（ｔ）は観測量、ｇ（ｘ（ｔ））は観測関数、ｖ（ｔ）は観測雑音である。
観測量の内容は擬似距離、搬送波位相、デルタレンジである。
【００５８】
【数１３】
0005436170.tif 000014
【００５９】
ここで、記号の説明は以下の通りである。
【００６０】
【数１４】
0005436170.tif 000015
【００６１】
式（２）を離散値化することとで以下の離散表現が得られる。
【００６２】
【数１５】
0005436170.tif 000016
【００６３】
（３）時間外挿計算
【００６４】
式（１）の状態量のダイナミクスは、線形化のために以下のように定義する。
【００６５】
【数１６】
0005436170.tif 000017
【００６６】
時間外挿計算のためのシステム状態量の更新は推移行列Φを用いて以下のように表す。
【００６７】
【数１７】
0005436170.tif 000018
【００６８】
（４）誤差共分散伝播計算
【００６９】
【数１８】
0005436170.tif 000019
【００７０】
（５）観測更新計算
【００７１】
【数１９】
0005436170.tif 000020
【００７２】
ここで、Ｋはカルマンゲインである。観測量計算において、光路差補正、サニャック効果、相対論補正、群遅延補正の４つの補正を考慮する。
カルマンゲインＫは以下のように求める。
【００７３】
【数２０】
0005436170.tif 000021
【００７４】
以上、拡張カルマンフィルタによる実時間推定を示した。
【００７５】
次に、図１９を用いて方法及びソフトウェアの実施形態を示す。データ送信装置１０１の源泉データ収集処理部１０２、第１計算部１０３、第２計算部１０４、データ形式変更部１０４２等の各部が行なう動作は、ハードウェアのみでも実施することができ、ソフトウェアのみでも実施することができ、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせでも実施することができる。また、地域データ記憶部１０５、電子基準点データ記憶部１０７は、例えば、磁気記憶装置である。
【００７６】
上記のデータ送信装置１０１の源泉データ収集処理部１０２、第１計算部１０３、第２計算部１０４、データ形式変更部１０４２、データ送信部１０６等の構成要素の動作は互いに関連しており、これら各構成要素の一連の動作からデータ送信方法の発明を把握することが可能である。図１９はこれら各構成要素の一連の動作から把握したデータ送信方法の発明の工程を示すフローチャートである。
（１）Ｓ１０１は、測位情報１を送信する人工衛星から測位情報１を受信して電子基準点情報２を出力するそれぞれの電子基準点から、電子基準点情報２を収集する工程である。（２）Ｓ１０２は、収集した電子基準点情報２を使用することにより、電子基準点の位置を測位する場合の測位精度に影響するとともに電子基準点のそれぞれに固有な誤差量を示す基準点固有誤差（例えば、電離層遅延誤差、あるいは対流圏遅延誤差）を複数の電子基準点のそれぞれについて計算する工程である。
（３）Ｓ１０３は、地域データに地域の中の位置を示す複数のグリッド（位置表示点）を設定し、設定した複数のグリッドのそれぞれに対して、グリッドの示す位置を測位する場合の測位精度に影響するとともにグリッドのそれぞれに固有な誤差量を示す表示点固有誤差データ（例えば、そのグリッドについての電離層遅延誤差、あるいは対流圏遅延誤差）を複数の電子基準点のそれぞれについて計算した基準点固有誤差に基づいて計算し、複数のグリッドのそれぞれに対して計算した複数の表示点固有誤差データを送信対象データとして出力する工程である。
（３）Ｓ１０４は、出力された送信対象データに含まれる少なくともいずれかの表示点固有誤差データのデータ形式を変更する工程である。例えば、データ形式を差分表示に変更する。
（４）Ｓ１０５は、データ形式が変更された表示点固有誤差データを含む送信対象データを送信する工程である。
【００７７】
センター局１００のデータ送信装置１０１が送信する補正データを用いて自己の位置を測位する測位装置２０１について説明する。図１に示すように、測位装置２０１は、準天頂衛星４００を介して補正データ３（軌道誤差δＯ、衛星クロック誤差、グリッド電離層遅延誤差δＩｇ、グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ等）を受信する。測位装置２０１は、この補正データ３と、ＧＰＳ衛星３００ａ・・・ＧＰＳ衛星３００ｎ等からの測位情報１とにより位置を測位する。補正データ３のうち、グリッド電離層遅延誤差δＩｇ、及びグリッド対流圏遅延誤差δＴｇについては、図１３に示した各グリッドのデータを受信する。測位装置２０１は、単独測位による単独測位位置を求め、この単独測位位置に基づいて、受信した各グリッドのうち所定のグリッドに関するグリッド電離層遅延誤差δＩｇ、及びグリッド対流圏遅延誤差δＴｇを選択する。そして、選択したグリッド電離層遅延誤差δＩｇ、及びグリッド対流圏遅延誤差δＴｇから、測位計算に使用するべき電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差を計算し（グリッド電離層遅延誤差δＩｇとグリッド対流圏遅延誤差δＴｇとを、使用するべき電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差に「変換」する）、これら変換した電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差を使用して測位する。
【００７８】
また、図１に示すように、測位装置２０１は、準天頂衛星４００を介して補正データ３（軌道誤差δＯ、衛星クロック誤差、グリッド電離層遅延誤差δＩｇ、グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ等）を受信する。測位装置２０１は、この補正データ３と、ＧＰＳ衛星３００ａ・・・ＧＰＳ衛星３００ｎ等からの測位情報１とにより位置を測位する。補正データ３のうち、グリッド電離層遅延誤差δＩｇ、及びグリッド対流圏遅延誤差δＴｇについては、各グリッドのデータを受信する。測位装置２０１は、単独測位による単独測位位置を求め、この単独測位位置に基づいて、受信した各グリッドのうち所定のグリッドに関するグリッド電離層遅延誤差δＩｇ、及びグリッド対流圏遅延誤差δＴｇを選択する。そして、選択したグリッド電離層遅延誤差δＩｇ、及びグリッド対流圏遅延誤差δＴｇから、測位計算に使用するべき電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差を計算する（グリッド電離層遅延誤差δＩｇとグリッド対流圏遅延誤差δＴｇとを、使用するべき電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差に「変換」する）。並行して、単独測位による単独測位位置を求め、この単独測位位置に基づいて衛星間の幾何学的距離を求め、電離層、対流圏、衛星クロック誤差、軌道誤差を加算して、単独測位位置における仮想的な観測データ（仮想観測データ）を求める。この仮想的な観測データから、測位装置で観測された観測データとの差分を取り、相対測位を実施し、測位する。
また、上記の変換ための変換器を従来の受信機に付与して、従来の受信機からの単独測位結果から、上記の補正値および仮想的な観測データを生成し、従来の受信機に送ることにより、従来の受信機を用いても測位可能である。
なお、各電子基準点ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）における対流圏遅延誤差δＴｉは、通常、ある電子基準点ｉの直上方向に対して決まる誤差であり、人工衛星ｋ（ｋ＝１，２，３・・・）によらない誤差である。
一方、電子基準点ｉにおける電離層遅延誤差δＩｉは、電子基準点ｉに対して人工衛星ｋごとに決まる誤差である。したがって、電離層遅延誤差δＩｉは、各人工衛星を示すサフィックスｋを用いて電離層遅延誤差δＩｉｋのように表現することができる。
電子基準点ｉと、人工衛星（ｋ）及び人工衛星（ｋ＋１）に対する電離層遅延誤差を、それδＩｉｋ、δＩｉｋ＋１する。この場合、例えば、電離層遅延誤差δＩｉｋは、電子基準点ｉと人工衛星（ｋ）とを結ぶ直線と、地上から３５０ｋｍ上空に想定した電離層（ただし、本数値は、電離層モデルで設定するもので、他の数値でもよい）を示す面との交点位置における電離層の影響する電離層遅延誤差を意味し、電離層遅延誤差δＩｉｋ＋１は、電子基準点ｉと人工衛星（ｋ＋１）とを結ぶ直線と、地上から３５０ｋｍ上空に想定した電離層を示す面との交点位置における電離層の影響する電離層遅延誤差を意味する。
なお、電子基準点における対流圏遅延誤差δＴｉ及び電離層遅延誤差δＩｉとも、電子基準点ごとに決まる誤差であり、電子基準点ｉに固有の誤差である。
【００７９】
以上のように本実施の形態に係るデータ送信装置は、電子基準点のそれぞれについて計算した電離層遅延誤差（あるいは対流圏遅延誤差）に基づき、各グリッドごとの電離層遅延誤差（あるいは対流圏遅延誤差）を計算し送信するので、測位の精度を向上することができる。また、観測データを送信しないので、送信するべきデータ量を低減することができる。
【００８０】
以上のように本実施の形態に係るデータ送信装置は、送信するべきデータのデータ形式を変更するデータ形式変更部を備えたので、送信するデータのデータ量を低減することができる。
【００８１】
以上のように本実施の形態に係るデータ送信方法は、電子基準点のそれぞれについて計算した電離層遅延誤差（あるいは対流圏遅延誤差）に基づき、各グリッドごとの電離層遅延誤差（あるいは対流圏遅延誤差）を計算し送信するので、測位の精度を向上することができる。また、観測データを送信しないので、送信するべきデータ量を低減することができる。
【００８２】
以上のように本実施の形態に係る測位装置は、本実施の形態１に係るデータ送信装置からデータ量が低減された補正データを受信して位置を測位する。このため、より簡単な構成にすることができる。また、本実施の形態に係る測位装置は、各グリッドに関する電離層遅延誤差（あるいは対流圏遅延誤差）に基づき位置を測位するので、精度を向上することができる。
【００８３】
以上のように本実施の形態に係るデータ送信装置は、地域データ毎に電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差を分割して送ることにより、グリッドの形状、サイズをシステム構築後の運用段階においても変更およびグリッドの追加、地域データの追加等が可能であり、システムにおける柔軟性を向上することができる。
【００８４】
実施の形態２．
次に図２０〜図２５を参照して実施の形態２を説明する。実施の形態２は、データ送信装置１０１の送信する地域データ（以下、実施の形態２では測位補強情報ともいう）の伝送方式に関する実施形態である。システム構成及びデータ送信装置１０１の構成は、実施の形態１と同様である。実施の形態１と異なるのは、データ送信装置１０１の第２計算部１０４及びデータ送信部１０６の動作である。実施の形態２の特徴は以下に示す、「Ａ．データ送信装置１０１による測位補強情報の伝送方式」、「Ｂ．測位補強情報の送信順序」、「Ｃ．誤差データの圧縮」、「Ｄ．測位装置２０１」である。
【００８５】
図２０は、実施の形態２におけるデータ送信装置１０１の動作概要を説明する図である。破線で囲んだ範囲（Ｓ１２）は第１計算部１０３の処理を示している。範囲（Ｓ１２）は、図６のＳ１２の説明で述べた内容と同じである。すなわち、第１計算部１０３は、源泉データ収集処理部１０２が収集した電子基準点情報２を使用することにより、軌道誤差δＯ、衛星クロック誤差δｔ、電離層遅延誤差δＩ、対流圏遅延誤差δＴを計算する。
【００８６】
一方、図２０の破線で囲んだ範囲（Ｓ１３−１）は、図６の第２計算部１０４、データ送信部１０６によるＳ１３〜Ｓ１５の処理に対応するが、範囲（Ｓ１３−１）の内容は図６のＳ１３〜Ｓ１５とは異なる。この範囲（Ｓ１３−１）が実施の形態１のデータ送信装置１０１との相違である。この相違を以下に説明する。
【００８７】
図２１は、実施の形態２のデータ送信装置１０１によって配信される各ブロックごとの測位補強情報である。
図２１は日本の領域が３つのブロック（ブロック１〜ブロック３）に分割されている状態を示している。３つの分割は例示であり、いくつでもよい。各ブッロク１〜３は、実施の形態１の地域データを意味する。データ送信装置１０１は、各ブロックの測位補強情報を配信する。
【００８８】
（測位補強情報）
実施の形態２における「測位補強情報」とは、位置表示点に表示点固有誤差データが関連付けらた状態の実施の形態１の地域データに相当する。
実施の形態２では、単にグリッドの位置情報のみを有するものを地域データと呼び、地域データに対して、第２計算部１０４によって、電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差、衛星軌道誤差及び衛星時計誤差が対応付けられた後の地域データを「測位補強情報」と呼んでいる。電離層遅延誤差等が対応付けられていない地域データは、例えば地域データ記憶部１０５に格納されている。第２計算部１０４は、地域データを地域データ記憶部１０５から読み込み、電離層遅延誤差等の誤差を対応付ける。
【００８９】
（Ａ．データ送信装置１０１による測位補強情報の伝送方式）
実施の形態２のデータ送信装置１０１は、高精度測位に使用する測位補強情報３１−１等を以下に述べる方式で伝送する。
【００９０】
図２２は、データ送信装置１０１による測位補強情報３１−１等の伝送方式を説明する図である。また、図２３は図２２の示す内容をブロックごと、処理対象の誤差ごとに分類して示した図である。
【００９１】
まず図２２を説明する。横軸方向はデータ送信装置１０１による処理を示す。縦軸は時間（秒）を示す。＜Ｂ１処理＞はブロック１に対する測位補強情報の生成処理を示す。＜Ｂ１伝送＞はブロック１に対して生成した測位補強情報の伝送処理を示す。
【００９２】
以下に図２２を参照して実施の形態２のデータ送信装置１０１の動作を説明する。日本の領域は、図２０に示すように３つのブロックに分割されているとする。３つに分割するのは一例であり、いくつに分割しても構わない。
【００９３】
図２２では左側の時間軸にそって、データ送信部１０６の伝送周期（Ｔ）（この例では１０秒）ごとに実際に伝送された測位補強情報３１−１等を示した。以下に、伝送周期（１０秒）ごとの動作を説明する。
（１）０秒〜１０秒：
時間軸における０秒（単に基準にしたにすぎない）〜１０秒の間に、第１計算部１０３は、軌道誤差δＯ、衛星クロック誤差δｔ、電離層遅延誤差δＩ、対流圏遅延誤差δＴなどの誤差を計算する。第２計算部１０４は、第１計算部１０３の計算結果を用いて測位補強情報を生成する。この場合、第２計算部１０４は、図２２に示すように、並列処理により、ブロック１の測位補強情報３１、ブロック２の測位補強情報３２、ブロック３の測位補強情報３３を同時進行で０秒〜１０秒の間に作成する。＜Ｂ１処理＞における測位補強情報３１では、「その他１−１」としてブロック１に関する軌道誤差δＯ、電離層遅延誤差δＩ、対流圏遅延誤差δＴが生成され、ブロック１に関する時計１−１として衛星クロック誤差δｔが生成される。ここで「１−１」の意味は、最初の「１」はブロック番号を示し、次の「１」は３０秒間に３回生成されるうちの何回目（１は１回目）かを示している。＜Ｂ２処理＞及び＜Ｂ３処理＞についても同様に、「その他２−１、時計２−１」、「その他３−１、時計３−１」が生成されるが、その意味は、＜Ｂ１処理＞の場合と同様である。
（２）１０秒〜２０秒：
次の１０秒の間では、測位補強情報の生成処理と測位補強情報の伝送処理とが実行される。まず伝送について説明する。データ送信部１０６は、１０秒〜２０秒の１０秒間で、生成された３個の測位補強情報３１〜３３のうちの一つの測位補強情報３１（ブロック１に対応）を伝送する。このとき、データ送信部１０６は、測位補強情報３１に、第２計算部１０４によって生成されたそれぞれの測位補強情報３２、３３に含まれる衛星クロック誤差δｔ（時計２−１、時計３−１）も含めて伝送する。次に誤差の計算処理を説明する。第１計算部１０３は、１０秒〜２０秒の１０秒間で、０秒〜１０秒の場合と同様に、源泉データ収集処理部１０２によって新たに収集された直近の電子基準点情報を使用して、軌道誤差δＯ、衛星クロック誤差δｔ、電離層遅延誤差δＩ、対流圏遅延誤差δＴなどを新たに計算し、更新する。第２計算部１０４は、０秒〜１０秒の場合と同様に、第１計算部１０３の計算結果を用いて測位補強情報を生成する。この場合、第２計算部１０４は、測位補強情報４１〜４３を生成する。
（３）２０秒〜３０秒：
次の１０秒の間では、１０秒〜２０秒と同様な処理が実行される。伝送については、データ送信部１０６は、２０秒〜３０秒の１０秒間で、直前の１０秒〜２０秒で生成された３個の測位補強情報４１〜４３のうちの一つの測位補強情報４２（ブロック２に対応）を伝送する。このとき、データ送信部１０６は、測位補強情報４２に、第２計算部１０４によって生成されたそれぞれの測位補強情報４１、４３に含まれる衛星クロック誤差δｔ（時計１−２、時計３−２も加える）も含めて、測位補強情報４２−１として伝送する。誤差の計算処理については、第１計算部１０３は、２０秒〜３０秒の１０秒間で、１０秒〜２０秒の場合と同様に、源泉データ収集処理部１０２によって新たに収集された直近の電子基準点情報を使用して、軌道誤差δＯ、衛星クロック誤差δｔ、電離層遅延誤差δＩ、対流圏遅延誤差δＴなどを新たに計算し、更新する。第２計算部１０４は、１０秒〜２０秒の場合と同様に、第１計算部１０３の計算結果を用いて測位補強情報を生成する。この場合、第２計算部１０４は、測位補強情報５１〜５３を生成する。
（４）３０秒〜４０秒：
次の１０秒の間では、２０秒〜３０秒と同様な処理が実行される。伝送については、データ送信部１０６は、３０秒〜４０秒の１０秒間で、直前の２０秒〜３０秒で生成された３個の測位補強情報５１〜５３のうちの一つの測位補強情報５３（ブロック３に対応）を伝送する。このとき、データ送信部１０６は、測位補強情報５３に、第２計算部１０４によって生成されたそれぞれの測位補強情報５１、５２に含まれる衛星クロック誤差δｔ（時計１−３、時計２−３も加える）も含めて、測位補強情報５３−１として伝送する。以上で測位補強情報３１−１、測位補強情報４２−１、測位補強情報５３−１が送信された。よってブロック１〜３に関する測位補強情報が３０秒の周期で送信され、日本の領域がカバーされたことになる。例えば、これをブロック１〜３に関するＮ回目の伝送とすると、以降同様にして、データ送信装置１０１は、３０秒周期で、ブロック１〜３に関するＮ＋１回目、Ｎ＋２回目・・・の測位補強情報の伝送を、繰り返す。
【００９４】
次に図２３を説明する。図２３は図２２の内容を異なる表現で説明する図である。縦軸方向は、各誤差の計算処理を示す。横軸は時間（秒）を示す。Ｂ（１）〜Ｂ（３）はブロック１〜３に対する測位補強情報の生成処理を示す。黒丸及び白丸は各誤差データの計算処理が実施されることを示している。黒丸は、さらに、その誤差データがデータ送信部１０６によって配信されたことを意味する。また、電子基準点情報２とあるのは、源泉データ収集処理部１０２によって、常時、電子基準点情報２が収集されることを示す。０秒〜６０秒にかけて記載した上向きの矢印は、１０秒ごとの時間を示す。また矢印６０は１０秒間の伝送周期（Ｔ）を示す。図２３に示すように、データ送信装置１０１は、白丸及び黒丸で示すように、１０秒周期で、それぞれのブロックに対応する４つの誤差である軌道誤差δＯ、衛星クロック誤差δｔ、電離層遅延誤差δＩ、対流圏遅延誤差δＴを計算する。その場合、データ送信装置１０１は、計算された全部の誤差データを送信するのではない。送信される誤差データは、ある時間断面における黒丸である。
すなわち、
（１）０秒（０秒〜１０秒）では、Ｂ（１）の４つの誤差と、Ｂ（２）、Ｂ（３）の衛星時計誤差δｔとの６つの誤差データを含む測位補強情報（測位補強情報３１−１に該当。ただし時間の基準が異なるので０秒〜１０秒となっている）がデータ送信部１０６によって送信される（矢印６０）。
（２）１０秒（１０秒〜２０秒）では、Ｂ（２）の４つの誤差と、Ｂ（１）、Ｂ（３）の衛星時計誤差δｔとの６つの誤差データを含む測位補強情報（測位補強情報４２−１に該当）がデータ送信部１０６によって送信される（矢印６１）。
（３）２０秒（２０秒〜３０秒）では、Ｂ（３）の４つの誤差と、Ｂ（１）、Ｂ（２）の衛星時計誤差δｔとの６つの誤差データを含む測位補強情報（測位補強情報５３−１に該当）がデータ送信部１０６によって送信される（矢印６２）。
（４）以降同様に、（１）〜（３）の処理が繰り返される。
【００９５】
以上のように、実施の形態２のデータ送信装置１０１は、日本の領域をＢ（１）〜Ｂ（３）の３つのブロックに分けた場合の各ブロックに対応する測位補強情報を各ブロックごとに送信するので、送信するべきデータ容量を低減することができる。また、グリッドに関連付けた電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差を含むので、高精度測位が可能になる。また、変動の大きい衛星時計誤差δｔは、１０秒ごとに配信するので、測位の精度を保つことができる。さらに、あるブロックの測位補強情報は、他のブロックの衛星時計誤差δｔも含むので、測位装置側は１０秒ごとに測位装置の属するブロックにける衛星時計誤差δｔを取得できる。このため、測位精度を維持することができる。
【００９６】
（Ｂ．測位補強情報の送信順序）
図２３では、データ送信部１０６は、ブロック１の測位補強情報を測位補強情報Ｂ（１）とすれば、測位補強情報Ｂ（１）、測位補強情報Ｂ（２）、測位補強情報Ｂ（３）の順序で送信し、この順序を周期的に繰り返していた。この順序は一例であり、データ送信部１０６は、第２計算部１０４によって生成されたＮ個の測位補強情報Ｂ（１）〜測位補強情報Ｂ（Ｎ）をＮ個からできるＮ！通りの順列のうちのいずれかの順序で、順次に準天頂衛星４００、その他の人工衛星あるいはネットワークに設置された配信サーバ装置などの配信装置に伝送する。順序はＮ！通りの順列のうち予め定めた順序でもよいし、測位補強情報Ｂ（１）〜測位補強情報Ｂ（Ｎ）を１周期としたとき、１周期ごとにランダムに決めてもよい。図２４は日本の領域をＢ（１）〜Ｂ（６）の６つのブロックに分割した場合を示す。６分割の場合、データ送信部１０６によって、測位補強情報Ｂ（１）〜測位補強情報Ｂ（６）を一組として、この一組の情報が周期的に送信される。図２２、図２３で示したように、日本の領域については３０秒を要する。このため、測位補強情報Ｂ（１）〜測位補強情報Ｂ（６）の１周期ぶんの送信時間は３０秒を要する。よって一つの測位補強情報Ｂ（ｋ）（ｋ＝１〜６）は、５秒の送信時間を要する。この場合、データ送信部１０６は、測位補強情報Ｂ（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）、Ｂ（４）、Ｂ（５）、Ｂ（６）の順序、あるいは、逆の測位補強情報Ｂ（６）〜測位補強情報Ｂ（１）の順序では送信しない。例えば、測位補強情報Ｂ（１）〜測位補強情報Ｂ（６）の全部を送信する１周期（３０秒）において、データ送信部１０６は、Ｂ（１）、Ｂ（３）、Ｂ（５）、Ｂ（２）、Ｂ（６）、Ｂ（４）のように送信する。すなわち、日本の領域が連続的にＮ個のブロックに分割され、連続的に分割された各領域には分割された順序でブロック番号が付けられている場合に、データ送信部１０６は、測位補強情報Ｂ（１）〜測位補強情報Ｂ（６）、あるいは逆方向の測位補強情報Ｂ（６）〜測位補強情報Ｂ（１）の順序では送信せず、ブッロク番号が不連続となる順序で送信する。この順序は予め決めておいてもよいし、送信時にランダムに決めてもよい。なお、ランダムに順序を決める場合は、測位補強情報Ｂ（１）〜測位補強情報Ｂ（６）、測位補強情報Ｂ（６）〜測位補強情報Ｂ（１）の順序の場合を除くようにしてもよいし、あるいはランダム発生なので、回数は頻発しないのでこれらを含めても構わない。
【００９７】
このように、データ送信部１０６は、Ｎ！通りの順列のうち、測位補強情報に対応する地域データが一連に連続する順序以外の順序で、順次に配信装置に測位補強情報を伝送する。
【００９８】
以上のように、データ送信部１０６が、測位補強情報Ｂ（１）等をブロック番号でみて非連続的に送信することにより次の効果がある。すなわち、あるブロックに位置するユーザ（測位装置）は、自身の位置するブロック（例えばＢ（３））に対応する測位補強情報Ｂ（３）の他、測位精度は若干低下すると思われるが、隣接するブロックＢ（２）、Ｂ（４）の測位補強情報Ｂ（２）、測位補強情報Ｂ（４）を使用して、測位することも可能である。その場合、測位補強情報Ｂ（１）等をブロック番号でみて非連続的に送信することにより、ユーザ（測位装置）にとっては、自身のブロック及び近隣ブロックの測位補強情報を入手する頻度が高まるという効果がある。近隣のブロックの測位補強情報を使用するかどうかは、ユーザ側のニーズで決めればよい。例えば、ユーザ（測位装置）は、それほどの高精度測位を必要としない場合は、近隣ブロックの測位補強情報を使用すればよい。
【００９９】
（Ｃ．誤差データの圧縮）
次に、誤差データの圧縮について説明する。第２計算部１０４は、実施の形態１で述べたように、第１計算部１０３が計算した基準点固有誤差に基づいて、「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」（表示点固有誤差データの一例）と、「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」（表示点固有誤差データの一例）とを計算する（図６のＳ１３）。そして、第２計算部１０４は、計算された「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」、「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」をそれぞれの位置表示点に関連付けることにより、これらが関連付けられたそれぞれの位置表示点を含む測位補強情報を生成する。第２計算部１０４は、表示点固有誤差データである「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」及び「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」を対応するグリッド（位置表示点）に関連付ける際に、表示点固有誤差データである「グリッド電離層遅延誤差δＩｇ」及び「グリッド対流圏遅延誤差δＴｇ」をデータ圧縮処理を施した後に関連付ける。このデータ圧縮処理により、誤差自体の精度を維持することができる。
なお、実施の形態１の図２、図３に示した内容は、データ圧縮の例である。誤差データの圧縮には、図２、図３の方式を用いてもよい。
【０１００】
（Ｄ．測位装置２０１）
次に実施の形態２の測位装置２０１を説明する。図２４は実施の形態２の測位装置２０１の構成を示す図である。測位装置２０１は、測位補強情報受信部２１、概略位置算出部２２、高精度測位部２３を備えている。測位補強情報受信部２１は、データ送信装置１０１から配信装置である準天頂衛星４００等を介して配信された各測位補強情報Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）を受信する。一方、概略位置算出部２２は、測位情報（測位信号ともいう）を送信する人工衛星（ＧＰＳ衛星３００ａ等）から測位情報を受信し、この測位情報に基づいて概略位置を算出する。高精度測位部２３は、概略位置算出部２２の算出した概略位置に基づいて、測位補強情報受信部２１の受信するそれぞれの測位補強情報Ｂ（ｋ）（ｋ＝１〜Ｎ）の中から概略位置に対応する測位補強情報Ｂ（ｉ）を特定する。あるいは、隣接するブロックの測位補強情報を使用する設定の場合は、隣接するブロックの測位補強情報も特定対象となる。各測位補強情報Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）は、概略位置から特定可能な情報を含んでいる。そして、高精度測位部２３は、特定した測位補強情報Ｂ（ｉ）を用いて概略位置における現時刻の補正量を算出し、算出した現時刻の補正量を用いて概略位置よりも精度の高い高精度位置を測位計算する。この場合、高精度測位部２３は、算出した補正量を概略位置と人工衛星との距離に反映することにより、概略位置における仮想観測データを生成し、生成した前記仮想観測データを基準点データとして用いることにより測位計算する。
【０１０１】
以上の実施の形態２のデータ送信装置１０１によって、データ通信容量の小さい場合でも、高精度で新鮮な誤差データを測位装置に配信することができる。また実施の形態２の測位装置２０１は測位補強情報を使用して測位計算するので、高精度測位が可能となる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  測位情報、２  電子基準点情報、３  補正データ、１０ａ，１０ｎ  電子基準点、１００  センター局、１０１  データ送信装置、１０２  源泉データ収集処理部、１０３  第１計算部、１０４  第２計算部、１０４１  補間処理部、１０４２  データ形式変更部、１０５  地域データ記憶部、１０６  データ送信部、１０７  電子基準点データ記憶部、２０１  測位装置、３００ａ，３００ｎ  ＧＰＳ衛星、４００  準天頂衛星、５００  測位用補正データ配信システム。
【図１】
0005436170.tif 000022
【図２】
0005436170.tif 000023
【図３】
0005436170.tif 000024
【図４】
0005436170.tif 000025
【図５】
0005436170.tif 000026
【図６】
0005436170.tif 000027
【図７】
0005436170.tif 000028
【図８】
0005436170.tif 000029
【図９】
0005436170.tif 000030
【図１０】
0005436170.tif 000031
【図１１】
0005436170.tif 000032
【図１２】
0005436170.tif 000033
【図１３】
0005436170.tif 000034
【図１４】
0005436170.tif 000035
【図１５】
0005436170.tif 000036
【図１６】
0005436170.tif 000037
【図１７】
0005436170.tif 000038
【図１８】
0005436170.tif 000039
【図１９】
0005436170.tif 000040
【図２０】
0005436170.tif 000041
【図２１】
0005436170.tif 000042
【図２２】
0005436170.tif 000043
【図２３】
0005436170.tif 000044
【図２４】
0005436170.tif 000045
【図２５】
0005436170.tif 000046