(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真の地上座標が既知な基準位置を有する基準局を設けると共に、前記基準局から離れたところに地方局を設け、
前記基準局において、人工衛星が発する衛星信号を受信して、該受信した衛星信号に基づいて、該基準局の基準位置の演算地上座標を演算し、
前記基準位置の真の地上座標に対する前記衛星信号に基づいて演算した演算地上座標との差から、前記人工衛星による測位固有の誤差を衛星補正値として演算して、該衛星補正値を衛星補正値信号として前記基準局から前記地方局に向けて発信し、
前記地方局において、前記人工衛星が発する衛星信号を受信すると共に、前記基準局が発する衛星補正値信号を受信し、
前記受信した衛星信号に基づいて、前記受信した衛星補正値信号中の衛星補正値により前記人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、該地方局の地上座標を複数の時点で演算し、
前記複数の時点で演算した地方局の地上座標の平均値を求め、該平均値に対する偏差を、該地方局固有の誤差である地方補正値として演算して、該地方補正値を地方補正値信号として前記地方局から所定の範囲に発信し、
前記地方局の所定の範囲内の測位位置において、前記人工衛星が発する衛星信号を受信すると共に、前記基準局が発する衛星補正値信号を受信し、更に前記地方局が発する地方補正値信号を受信し、
前記受信した衛星信号に基づいて、前記受信した衛星補正値信号中の衛星補正値により前記人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、かつ、前記受信した地方補正値信号中の地方補正値により前記地方局固有の誤差を除去する形で、該測位位置の地上座標を演算するようにして構成した人工衛星を利用した測位方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、人工衛星が発する電波を利用して受信位置を知るのに好適な人工衛星を利用した測位方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人工衛星が発する衛星軌道情報等を含む電波（以下、衛星信号という）を受信して受信位置を把握するシステムを、通常、汎地球測位システム（Gloval Positioning system、以下ＧＰＳという）等と言い、該ＧＰＳは、航空機や船舶等の航行位置及び自動車等の走行位置の把握、地上の三次元位置の測量等に利用されている。
一般的に、受信位置（自己の位置）を求めるためには、人工衛星が発する衛星信号を受信して該衛星信号を解析演算し得る受信装置が必要であり、この受信装置を受信位置に設置して、受信位置の視野内にある人工衛星が発する衛星信号を受信する。そして、受信装置により、衛星信号を受信した受信時刻を記録すると共に、該衛星信号の情報を解析して人工衛星の位置や該衛星信号が発射された時刻等を解読し、衛星信号の発射時刻と受信時刻との差から該衛星信号（即ち、電波）の伝播時間を求めて電波の速度を掛けることにより、人工衛星から受信位置までの距離を計算する。
そこで、これら人工衛星の位置と人工衛星から受信位置までの距離が、４組以上分かると、（即ち、４個以上の人工衛星を利用すると、）受信位置を知ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、人工衛星が発する衛星信号、即ち、電波の伝播時間は、大気の状態、電離層の状態等によりばらつくので、衛星信号の伝播時間から人工衛星から受信位置までの距離を単純に計算していたのでは、人工衛星が発する衛星信号の受信状態の変化による影響を受けて、距離計算の結果が大きくばらついて精度が低下し、受信位置が正確に求まらないという不都合かあった。
そこで、現在、ＧＰＳを利用して受信位置を精度良く求めるために、種々の測位方法が提案されている。
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、ＧＰＳを利用して受信位置を精度良く求めることが可能な人工衛星を利用した測位方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、真の地上座標（ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０））が既知な基準位置（Ａ）を有する基準局（１）を設けると共に、前記基準局から離れたところに地方局（１００）を設け、前記基準局において、人工衛星（５０）が発する衛星信号（ＳＳ）を受信して、該受信した衛星信号に基づいて、該基準局の基準位置の演算地上座標（ＰＡＣ（ＸＡＣ，ＹＡＣ，ＺＡＣ））を演算し、前記基準位置の真の地上座標に対する前記衛星信号に基づいて演算した演算地上座標との差から、前記人工衛星による測位固有の誤差を衛星補正値（ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ））として演算して、該衛星補正値を衛星補正値信号（ＡＳ）として前記基準局から前記地方局に向けて発信し、前記地方局において、前記人工衛星が発する衛星信号を受信すると共に、前記基準局が発する衛星補正値信号を受信し、前記受信した衛星信号に基づいて、前記受信した衛星補正値信号中の衛星補正値により前記人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、該地方局の地上座標（ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ））を複数の時点で演算し、前記複数の時点で演算した地方局の地上座標の平均値（ＰＰＣ（ＰＸＣ，ＰＹＣ，ＰＺＣ））を求め、該平均値に対する偏差（ｄＰＣ（ｄＸＣ，ｄＹＣ，ｄＺＣ））を、該地方局固有の誤差である地方補正値（ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ））として演算して、該地方補正値を地方補正値信号（ＣＳ）として前記地方局から所定の範囲（ＬＣＡＲ）に発信し、前記地方局の所定の範囲内の測位位置（Ｍ）において、前記人工衛星が発する衛星信号を受信すると共に、前記基準局が発する衛星補正値信号を受信し、更に前記地方局が発する地方補正値信号を受信し、前記受信した衛星信号に基づいて、前記受信した衛星補正値信号中の衛星補正値により前記人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、かつ、前記受信した地方補正値信号中の地方補正値により前記地方局固有の誤差を除去する形で、該測位位置の地上座標（ＰＭ（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ））を演算するようにして構成される。
【０００６】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下の「作用」の欄についても同様である。
【０００７】
【作用】
上記した構成により、本発明は、地方局（１００）の所定の範囲（ＬＣＡＲ）内の測位位置（Ｍ）において、測位のために人工衛星（５０）が発する衛星信号（ＳＳ）を受信すると共に、誤差を補正するために基準局（１）が発する衛星補正値信号（ＡＳ）及び地方局（１００）が発する地方補正値信号（ＣＳ）を受信することができ、受信した衛星信号に基づいて測位位置の地上座標（ＰＭ（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ））を演算する際に、それら受信した衛星補正値信号中の衛星補正値（ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ））及び地方補正値信号中の地方補正値（ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ））を用いて、人工衛星による測位固有の誤差及び地方局固有の誤差を除去し得るように作用する。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１は、本発明による人工衛星を利用した測位方法が適用された測量方法の一実施例を示す図、
図２は、図１に示した車両に積載する移動局データ補正装置のブロック図、
図３は、図１に示した地方局の地方局データ補正装置のブロック図、
図４は、図１に示した基準局の基準局データ補正装置のブロック図である。
【０００９】
本発明による人工衛星を利用した測位方法が適用された測量方法に用いられる装置は、図１乃至図３に示すように、基準局データ補正装置２、移動局データ補正装置１０、地方局データ補正装置１１０、衛星信号受信装置３０等から構成されている。
即ち、衛星信号受信装置３０は、図１乃至図３に示すように、人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）が発する衛星軌道情報等を含む電波である衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）を、受信位置ＲＯにおいて受信し得るアンテナ３１を有しており、アンテナ３１には、信号解析演算部３２が接続されている。信号解析演算部３２は、アンテナ３１により受信した衛星信号ＳＳに基づいて、該衛星信号ＳＳを発した人工衛星５０に対する該アンテナ３１の相対位置を演算して、アンテナ３１の受信位置ＲＯの地上座標Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を受信位置データＤＡＴとして出力し得るものである。
【００１０】
また、移動局データ補正装置１０は、図２に示すように、主制御部１１を有しており、主制御部１１には、キーボード等から成る入力部１２、ＣＲＴ等から成る表示部１３、受信位置データメモリ１４、受信位置データ補正部１５、受信位置データ入力部１８、基準局データ入力部１９、地方局データ入力部２１等が接続されている。また、受信位置データ補正部１５には、バッファメモリ１５ａが接続されており、基準局データ入力部１９には、受信部１９ａが接続されており、更に、地方局データ入力部２１には、受信部２１ａが接続されている。
【００１１】
更に、地方局データ補正装置１１０は、図３に示すように、主制御部１１１を有しており、主制御部１１１には、キーボード等から成る入力部１１２、ＣＲＴ等から成る表示部１１３、受信位置データ入力部１１８、基準局データ入力部１１９、地方補正値演算部１２５、地方補正値出力部１２７等が接続されている。また、基準局データ入力部１１９には、受信部１１９ａが接続されており、地方補正値出力部１２７には、発信部１２７ａが接続されている。
【００１２】
更に、基準局データ補正装置２は、図４に示すように、主制御部３を有しており、主制御部３には、キーボード等から成る入力部４、衛星補正値演算部５、基準座標データメモリ６、衛星補正値出力部７、受信位置データ入力部８等が接続されている。また、衛星補正値演算部５には、バッファメモリ５ａが接続されており、衛星補正値出力部７には、発信部７ａが接続されている。
【００１３】
基準局データ補正装置２、移動局データ補正装置１０、地方局データ補正装置１１０、衛星信号受信装置３０は、以上のような構成を有するので、例えば、地上において測量する際は、三角点、水準点等の真の地上座標が既知な基準位置Ａを有する基準局１を設けると共に、基準局１から離れたところに地方局１００を設ける。ここで、基準局１の基準位置Ａの真の地上座標を、基準座標ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０）とする。
ここで、基準局１には、基準局データ補正装置２及び衛星信号受信装置３０を設置する。このとき、衛星信号受信装置３０は、基準位置Ａに対応させてアンテナ３１の受信位置ＲＯを上方（図１中上方）に向けて設置し、基準局データ補正装置２は、基準局１の所定の信号を地方局１００に向けて発信し得るように、発信部７ａを設置する。
また、地方局１００には、地方局データ補正装置１１０及び衛星信号受信装置３０を設置する。このとき、衛星信号受信装置３０は、アンテナ３１の受信位置ＲＯを上方（図１中上方）に向けて設置し、地方局データ補正装置１１０は、基準局１からの所定の信号を受信し得ると共に、地方局１００の所定の信号を地方局１００の所定の範囲である地方領域ＬＣＡＲ全体に亙り発信し得るように、発信部１２７ａを設置する。
更に、移動局データ補正装置１０及び衛星信号受信装置３０を、地方領域ＬＣＡＲにおいて測量する測量用の車両４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ）等に搭載する。このとき、衛星信号受信装置３０は、アンテナ３１を、車両４０の屋根に、上方（図１中上方）に向けて設置し、移動局データ補正装置１０は、受信部１９ａ、２１ａを、車両４０の屋根に、基準局１からの所定の信号を受信し得ると共に、地方局１００からの所定の信号を受信し得るように設置する。
【００１４】
そして、基準局１において、衛星信号受信装置３０を作動させて、軌道上の各人工衛星５０が発する衛星信号ＳＳをアンテナ３１を介して受信し、測量に使用し得る人工衛星５０を４個以上捕捉する。
例えば、基準局１において、図１に示すように、４個の人工衛星５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄを捕捉したら、それら人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）が発する衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）を、所定の採取時間ＳＴ０に亙り受信し、採取時間ＳＴ０に亙り受信した衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）に基づいて、該採取時間ＳＴ０に対応した基準局１の基準位置Ａの複数の時点における地上座標ＰＡ（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）を演算する。
即ち、衛星信号受信装置３０により、採取時間ＳＴ０に亙り受信した衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）を所定のサンプリングレートで読み込んだ、それら複数の時点における衛星信号ＳＳに基づいて、所定の演算速度で、それら人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）の軌道上の発信位置Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）をそれぞれ解析すると共に、それら人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）の発信位置Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）からアンテナ３１の受信位置ＲＯまでの受信距離をそれぞれ演算し、更に、各人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）の発信位置Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）及び受信距離から、基準局１のアンテナ３１の受信位置ＲＯの地上座標を演算して、更に、アンテナ３１の受信位置ＲＯと基準位置Ａとの相対位置を補正する形で、基準局１の基準位置Ａの地上座標ＰＡ（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）を演算して、それら演算された複数の時点の地上座標ＰＡ（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）を、基準局受信位置データＡＤＡＴとして取得する。
【００１５】
また、基準局１において、衛星信号受信装置３０の作動に先立ち、図４に示す基準局データ補正装置２を作動させて、入力部４を介して、基準局１の基準位置Ａの真の地上座標である、基準座標ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０）を入力して格納しておく。なお、入力部４を介して入力された該基準座標ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０）は、主制御部３により、基準座標データメモリ６に格納される。
次に、基準局データ補正装置２の入力部４を介して、人工衛星５０が発する衛星信号ＳＳを利用して受信位置を測位する場合に生じる誤差、即ち、人工衛星による測位固有の誤差を求めて発信するように補正値発信指令を入力する。すると、該指令を受けた主制御部３は、衛星補正値演算部５に対して、基準局受信位置データＡＤＡＴを入力して、衛星信号ＳＳに基づいて演算された基準位置Ａの地上座標を示す基準局受信位置データＡＤＡＴ及び基準位置Ａの真の地上座標を示す基準座標ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０）から、その差に対応した値を衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）としてを演算して、該衛星補正値を衛星補正値信号ＡＳとして発信するように指示する。
【００１６】
すると、これを受けた衛星補正値演算部５は、まず、衛星信号受信装置３０により受信した人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）が発する衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）に基づいて演算した基準局受信位置データＡＤＡＴを、受信位置データ入力部８を介して入力して、該基準局受信位置データＡＤＡＴの複数の時点の地上座標ＰＡ（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）から平均値を演算し、該演算した平均値を基準局１の基準位置Ａの演算座標ＰＡＣ（ＸＡＣ，ＹＡＣ，ＺＡＣ）としてバッファメモリ５ａに格納する。
次に、衛星補正値演算部５は、基準座標データメモリ６に格納されている基準座標ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０）を読み出すと共に、バッファメモリ５ａに格納した演算座標ＰＡＣ（ＸＡＣ，ＹＡＣ，ＺＡＣ）を読み出して、それら読み出した２つのデータから、即ち、基準局１の基準位置Ａの真の地上座標である、基準座標ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０）に対する、前記衛星信号ＳＳに基づいて演算した基準位置Ａの演算座標ＰＡＣ（ＸＡＣ，ＹＡＣ，ＺＡＣ）との差から、それら人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）による測位固有の誤差を衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）として演算して、該演算した衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）を、衛星補正値出力部７に出力する。
すると、これを受けた衛星補正値出力部７は、該衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）を、図示しない表示部等に表示すると共に、発信部７ａを介して、衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）を衛星補正値信号ＡＳとして基準局１から地方局１００に向けて発信する。
【００１７】
次に、地方局１００において、まず、衛星信号受信装置３０及び地方局データ補正装置１１０を作動させて、前記基準局１においても捕捉した図１に示す４個の人工衛星５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄが発する衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）を、衛星信号受信装置３０のアンテナ３１を介して受信すると共に、前記基準局１が衛星補正値出力部７の発信部７ａを介して発する衛星補正値信号ＡＳを、地方局データ補正装置１１０の基準局データ入力部１１９の受信部１１９ａを介して受信する。
すると、衛星信号受信装置３０は、受信した衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）を所定のサンプリングレートで読み込んで、該読み込んだ衛星信号ＳＳに基づいて、所定の演算速度で、それら人工衛星５０（５０Ｃ〜５０Ｄ）の軌道上の発信位置Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）をそれぞれ解析すると共に、それら人工衛星５０（５０Ｃ〜５０Ｄ）の発信位置Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）からアンテナ３１の受信位置ＲＯまでの受信距離をそれぞれ演算し、更に、各人工衛星５０（５０Ｃ〜５０Ｄ）の発信位置Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）及び受信距離から、地方局１００におけるアンテナ３１の受信位置ＲＯの地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）を演算して、該演算された地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）を、地方局受信位置データＣＤＡＴとして取得する。
【００１８】
次に、図３に示す地方局データ補正装置１１０の入力部１１２を介して、基準局１とは離れた地方局１００において人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）が発する衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）を受信する際に、該基準局１の受信状態とは異なる、地方局１００を設置した地域特有の受信状態の変動により生じる誤差、即ち、地方局１００固有の誤差を求めて発信するように補正値発信指令を入力する。
すると、該指令を受けた主制御部１１１は、地方補正値演算部１２５に対して、衛星信号受信装置３０により受信した衛星信号ＳＳに基づいて演算された地方局１００の地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）、即ち、地方局受信位置データＣＤＡＴを、地方局データ補正装置１１０により受信した衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）により人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、誤差を除去した地方局１００の地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）を複数の時点で演算し、更に、それら誤差を除去する形で演算した地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）の平均値に対する偏差ｄＰＣ（ｄＸＣ，ｄＹＣ，ｄＺＣ）を演算して、該地方補正値を地方補正値信号ＣＳとして発信するように指示する。
【００１９】
これを受けた地方補正値演算部１２５は、衛星信号受信装置３０により受信した人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）が発する衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）に基づいて演算された地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）を、即ち、地方局受信位置データＣＤＡＴを、受信位置データ入力部１１８を介して入力すると共に、受信部１１９ａを介して受信した衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）を基準局データ入力部１１９を介して入力して、地方局受信位置データＣＤＡＴから衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）により人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、誤差を除去した地方局１００の地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）演算する。この誤差を除去した地上座標ＰＣの演算動作は、採取時間ＳＴ１に亙り複数の時点で行う。
即ち、受信した衛星信号ＳＳに基づいて、受信した衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）により人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、地方局１００の地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）を複数の時点で演算する。
更に、地方補正値演算部１２５は、該誤差を除去する形で演算した複数の時点の地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）から該地上座標の平均値ＰＰＣ（ＰＸＣ，ＰＹＣ，ＰＺＣ）を演算し、該誤差を除去する形で演算した地方局１００の地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）の平均値ＰＰＣ（ＰＸＣ，ＰＹＣ，ＰＺＣ）に対する偏差ｄＰＣ（ｄＸＣ，ｄＹＣ，ｄＺＣ）を、該地方局１００固有の誤差である地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）として演算して、該演算した地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）を、地方補正値出力部１２７に出力する。
すると、これを受けた地方補正値出力部１２７は、該地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）を、表示部１１３に表示すると共に、発信部１２７ａを介して、該地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）を地方補正値信号ＣＳとして、地方局１００から所定の範囲である地方領域ＬＣＡＲ全体に亙りに発信する。
【００２０】
このようにして、基準局１において人工衛星による測位固有の誤差が衛星補正値信号ＡＳとして発信され、かつ、地方局１００おいて地方局固有の誤差が地方補正値信号ＣＳとして発信されたら、地方局１００の所定の範囲内である地方領域ＬＣＡＲ内において、衛星信号受信装置３０及び移動局データ補正装置１０を搭載した測量用の車両４０を走行させて、該移動局となる車両４０により測量すべき測量位置Ｍを測量する。
例えば、図１に示すように、地方局１００の所定の範囲内である地方領域ＬＣＡＲ内の任意の測量位置Ｍ（ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ）において、測量用の車両４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ）にそれぞれ搭載した衛星信号受信装置３０及び移動局データ補正装置１０を作動させて、前記基準局１及び地方局１００においても捕捉した図１に示す４個の人工衛星５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄが発する衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）を、衛星信号受信装置３０のアンテナ３１を介してそれぞれ受信すると共に、前記基準局１が衛星補正値出力部７の発信部７ａを介して発する衛星補正値信号ＡＳを、移動局データ補正装置１０の基準局データ入力部１９の受信部１９ａを介してそれぞれ受信し、更に、前記地方局１００が地方補正値出力部１２７の発信部１２７ａを介して発する地方補正値信号ＣＳを、移動局データ補正装置１０の地方局データ入力部２１の受信部２１ａを介してそれぞれ受信する。
【００２１】
すると、各車両４０（４０Ａ〜４０Ｃ）の衛星信号受信装置３０は、各測量位置Ｍ（ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ）において、受信した衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）を所定のサンプリングレートで読み込んで、該読み込んだ衛星信号ＳＳに基づいて、所定の演算速度で、それら人工衛星５０（５０Ｃ〜５０Ｄ）の軌道上の発信位置Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）をそれぞれ解析すると共に、それら人工衛星５０（５０Ｃ〜５０Ｄ）の発信位置Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）からアンテナ３１の受信位置ＲＯまでの受信距離をそれぞれ演算し、更に、各人工衛星５０（５０Ｃ〜５０Ｄ）の発信位置Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）及び受信距離から、車両４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ）の測量位置Ｍ（ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ）におけるアンテナ３１の受信位置ＲＯの地上座標ＰＭ（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）（ＰＭＡ（ＸＭＡ，ＹＭＡ，ＺＭＡ），ＰＭＢ（ＸＭＢ，ＹＭＢ，ＺＭＢ），ＰＭＣ（ＸＭＣ，ＹＭＣ，ＺＭＣ））を演算して、該演算された地上座標ＰＭ（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）を、移動局受信位置データＭＤＡＴ（ＭＡＤＡＴ，ＭＢＤＡＴ，ＭＣＤＡＴ）としてそれぞれ取得する。
なお、各車両４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ）における操作、処理等は同じなので、以下、代表的に１台の車両４０、車両４０Ａについて説明する。
【００２２】
次に、車両４０Ａの移動局データ補正装置１０の入力部１２を介して、衛星信号受信装置３０が演算取得した移動局受信位置データＭＤＡＴを、基準局１が発する衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）及び地方局１００が発する地方補正値信号ＣＳ中の地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）により補正する形で、該車両４０Ａの測量位置ＭＡの補正した地上座標ＰＭＡ（ＸＭＡ，ＹＭＡ，ＺＭＡ）を演算するように受信位置補正指令を入力する。
すると、該指令を受けた主制御部１１は、受信位置データ補正部１５に対して、衛星信号受信装置３０により受信した衛星信号ＳＳに基づいて演算された地上座標ＰＭＡ（ＸＭＡ，ＹＭＡ，ＺＭＡ）、即ち、移動局受信位置データＭＡＤＡＴを、移動局データ補正装置１０により受信した衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）により人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、かつ、移動局データ補正装置１０により受信した地方補正値信号ＣＳ中の地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）により地方局固有の誤差を除去する形で、該車両４０Ａの測量位置ＭＡの誤差を除去した地上座標ＰＭＡ（ＸＭＡ，ＹＭＡ，ＺＭＡ）を演算するように指示する。
【００２３】
これを受けた受信位置データ補正部１５は、衛星信号受信装置３０により受信した人工衛星５０（５０Ａ〜５０Ｄ）が発する衛星信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ４）に基づいて演算された地上座標ＰＭＡ（ＸＭＡ，ＹＭＡ，ＺＭＡ）、即ち、移動局受信位置データＭＤＡＴを、受信位置データ入力部１８を介して入力すると共に、受信部１９ａを介して受信した衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）を基準局データ入力部１９を介して入力し、更に、受信部２１ａを介して受信した地方補正値信号ＣＳ中の地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）を地方局データ入力部２１を介して入力する。
そして、移動局受信位置データＭＡＤＡＴから衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）により人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、かつ、地方補正値信号ＣＳ中の地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）に基づいて地方局固有の誤差を除去する形で、車両４０Ａの測量位置ＭＡの誤差を除去した地上座標ＰＭＡ（ＸＭＡ，ＹＭＡ，ＺＭＡ）を演算する。
即ち、受信した衛星信号ＳＳに基づいて、受信した衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）により人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、かつ、前記受信した地方補正値信号ＣＳ中の地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）に基づいて前記地方局固有の誤差を除去する形で（例えば、偏差ｄＰＣに収まらないデータを明かに不正なデータとして排除したりする）、該測量位置ＭＡの地上座標ＰＭＡ（ＸＭＡ，ＹＭＡ，ＺＭＡ）を演算する。
次に、受信位置データ補正部１５は、該誤差を除去する形で演算した地上座標ＰＭＡ（ＸＭＡ，ＹＭＡ，ＺＭＡ）を、受信位置データメモリ１４に格納すると共に、表示部１３に表示する。
【００２４】
そこで、このようにして測量位置ＭＡの測量を終えたら、地方局１００の地方領域ＬＣＡＲ内において、車両４０Ａを走行させて、測量位置ＭＡから別の新たな測量をすべき測量位置Ｍに移動して、前述したように該別の新たな測量位置Ｍにおいて、基準局１が発する衛星補正値信号ＡＳ及び地方局１００が発する地方補正値信号ＣＳを受信しつつ、該別の新たな測量位置Ｍを測量する。
なお、測量をすべき測量位置Ｍにおいては、車両４０を、測量すべき測量点の鉛直上方に、アンテナ３１の受信位置ＲＯが位置するように、車両４０を移動させて位置決めしておく。（なお、アンテナ３１の受信位置ＲＯに対する測量すべき測量位置の相対位置が分かればどのように位置決めしても良く、例えば、アンテナ３１の受信位置ＲＯに対する相対位置が既知な計測点を有する補助治具等を、該計測点が測量位置に一致させるように使用しても良いことは言及するまでもない。）
これにより、アンテナ３１の受信位置ＲＯと測量すべき測量点との相対位置を補正することにより、該測量点の地上における三次元位置を求めることができる。
【００２５】
以上のように、水準点等の真の地上座標である基準座標ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０）が既知な基準位置Ａを有する基準局１において、人工衛星５０による測位固有の誤差である衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）を演算して、衛星補正値信号ＡＳとして地方局１００に向けて発信し、かつ基準局１とは離れた測位すべき地方の地方局１００において、人工衛星５０が発する衛星信号ＳＳを受信する際に、該基準局１の受信状態とは異なる、地方局１００を設置した地域特有の受信状態の変動により生じる誤差、即ち、地方局固有の誤差である地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）を演算して、地方補正値信号ＣＳとして地方局１００の地方局領域ＬＣＡＲに発信することにより、該地方局領域ＬＣＡＲ内の任意の測量位置Ｍにおいて、測位のために人工衛星５０が発する衛星信号ＳＳを受信すると共に、誤差を補正するために基準局１が発する衛星補正値信号ＡＳ及び地方局１００が発する地方補正値信号ＣＳを受信することができ、受信した衛星信号ＳＳに基づいて測量位置Ｍの地上座標ＰＭ（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）を演算する際に、それら受信した衛星補正値信号ＡＳ中の衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）及び地方補正値信号ＣＳ中の地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）を用いて、人工衛星による測位固有の誤差及び地方局固有の誤差を除去することができるので、人工衛星５０が発する衛星信号ＳＳの受信状態の変化による影響を極力抑えることが可能となる。
よって、測量位置Ｍを移動する度に、該移動した新たな測量位置Ｍにおける衛星信号ＳＳの受信状態の変化による影響をいちいち補正して演算すること無く、測量開始前に基準局及び地方局において求めた各補正値を利用して、該測量位置Ｍの地上座標ＰＭ（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）を補正する形で演算し得るので、測量位置の地上座標を容易に精度良く求めることができる。
従って、人工衛星５０を利用して、即ち、ＧＰＳを利用して受信位置を精度良く求めることが可能である。
【００２６】
なお、上述の実施例においては、測量する場合について述べたが、人工衛星５０が発する衛星信号ＳＳを受信して受信位置を求めるために使用するためであれば、どのような目的に使用されても良いことは言及するまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、基準座標ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０）等の真の地上座標が既知な基準位置Ａを有する基準局１を設けると共に、前記基準局から離れたところに地方局１００を設け、前記基準局において、人工衛星５０が発する衛星信号ＳＳを受信して、該受信した衛星信号に基づいて、該基準局の基準位置の演算座標ＰＡＣ（ＸＡＣ，ＹＡＣ，ＺＡＣ）等の演算地上座標を演算し、前記基準位置の真の地上座標に対する前記衛星信号に基づいて演算した演算地上座標との差から、前記人工衛星による測位固有の誤差を衛星補正値ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）等の衛星補正値として演算して、該衛星補正値を衛星補正値信号ＡＳとして前記基準局から前記地方局に向けて発信し、前記地方局において、前記人工衛星が発する衛星信号を受信すると共に、前記基準局が発する衛星補正値信号を受信し、前記受信した衛星信号に基づいて、前記受信した衛星補正値信号中の衛星補正値により前記人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、該地方局の地上座標ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）等の地上座標を複数の時点で演算し、前記複数の時点で演算した地方局の地上座標の平均値ＰＰＣ（ＰＸＣ，ＰＹＣ，ＰＺＣ）を求め、該平均値に対する偏差ｄＰＣ（ｄＸＣ，ｄＹＣ，ｄＺＣ）等の偏差を、該地方局固有の誤差である地方補正値ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）等の地方補正値として演算して、該地方補正値を地方補正値信号ＣＳとして前記地方局から地方局領域ＬＣＡＲ等の所定の範囲に発信し、前記地方局の所定の範囲内の測量位置Ｍ等の測位位置において、前記人工衛星が発する衛星信号を受信すると共に、前記基準局が発する衛星補正値信号を受信し、更に前記地方局が発する地方補正値信号を受信し、前記受信した衛星信号に基づいて、前記受信した衛星補正値信号中の衛星補正値により前記人工衛星による測位固有の誤差を除去する形で、かつ、前記受信した地方補正値信号中の地方補正値により前記地方局固有の誤差を除去する形で、該測位位置の地上座標ＰＭ（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）等の地上座標を演算するようにして構成したので、
【００２８】
真の地上座標が既知な基準位置を有する基準局において、人工衛星による測位固有の誤差である衛星補正値を演算して、衛星補正値信号として地方局に向けて発信し、かつ基準局とは離れた測位すべき地方の地方局において、人工衛星が発する衛星信号を受信する際に、該基準局の受信状態とは異なる、地方局を設置した地域特有の受信状態の変動により生じる誤差、即ち、地方局固有の誤差である地方補正値を演算して、地方補正値信号として地方局の所定の範囲に発信することにより、該地方局の所定の範囲内の測位位置において、測位のために人工衛星が発する衛星信号を受信すると共に、誤差を補正するために基準局が発する衛星補正値信号及び地方局が発する地方補正値信号を受信することができ、受信した衛星信号に基づいて測位位置の地上座標を演算する際に、それら受信した衛星補正値信号中の衛星補正値及び地方補正値信号中の地方補正値を用いて、人工衛星による測位固有の誤差及び地方局固有の誤差を除去することができるので、人工衛星が発する衛星信号の受信状態の変化による影響を極力抑えることが可能となる。
よって、測位位置を移動する度に、該移動した先の測位位置における衛星信号の受信状態の変化による影響をいちいち補正して演算すること無く、測位開始前に基準局及び地方局において求めた各補正値を利用して、該測位位置の地上座標を補正する形で演算し得るので、測位位置の地上座標を容易に精度良く求めることができる。
従って、人工衛星を利用して、即ち、ＧＰＳを利用して受信位置を精度良く求めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による人工衛星を利用した測位方法が適用された測量方法の一実施例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した車両に積載する移動局データ補正装置のブロック図である。
【図３】図３は、図１に示した地方局の地方局データ補正装置のブロック図である。
【図４】図４は、図１に示した基準局の基準局データ補正装置のブロック図である。
【符号の説明】
１……基準局
５０……人工衛星
１００……地方局
ＰＡ０（ＸＡ０，ＹＡ０，ＺＡ０）……真の地上座標（基準座標）
Ａ……基準位置
ＡＳ……衛星補正値信号
ＳＳ……衛星信号
ＬＣＡＲ……所定の範囲（地方局領域）
Ｍ……測位位置（測量位置）
ＲＳＡ（ＲＸＡ，ＲＹＡ，ＲＺＡ）……衛星補正値（衛星補正値）
ＰＡＣ（ＸＡＣ，ＹＡＣ，ＺＡＣ）……演算地上座標（演算座標）
ＰＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）……地上座標（地上座標）
ＰＰＣ（ＰＸＣ，ＰＹＣ，ＰＺＣ）……基準値（平均値）
ｄＰＣ（ｄＸＣ，ｄＹＣ，ｄＺＣ）……偏差（偏差）
ＲＬＣ（ＲＸＣ，ＲＹＣ，ＲＺＣ）……地方補正値（地方補正値）
ＰＭ（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）……地上座標（地上座標）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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