(57)【要約】数学的な公式を用いて電離層誤差を決定するために使用する情報を受信可能であり、電離層誤差を補正する情報を受信可能な場所に存在するＧＰＳ受信機へ電離層誤差を補正する情報を送信可能であるＧＰＳサーバー。
2005517931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置座標が既知であるＳＰＳサーバーと、ＳＰＳ受信機を備えている衛星測位システム（ＳＰＳ；satellite positioning system）における電離層誤差を補正する方法であって、
前記ＳＰＳサーバーでＳＰＳ信号を受信する工程と、
前記ＳＰＳ信号の受信に対応して電離層誤差を決定する工程と、
その決定された電離層誤差から、予測電離層誤差をもたらす、電離層モデルパラメータを備える電離層モデルを作成する工程と、
その電離層モデルパラメータを前記ＳＰＳ受信機に送信する工程と、
を備えている方法。
【請求項２】
前記電離層誤差を決定する工程は、
前記の受信されたＳＰＳ信号から、ＳＰＳサーバーの算出位置座標を決定する工程と、
前記ＳＰＳサーバーの前記の算出位置座標と前記の既知位置座標を比較する工程と、
前記ＳＰＳサーバーの前記の算出位置座標と前記の既知位置座標との比較に対応して、前記電離層誤差を決定する工程と
を備えていることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記電離層モデルを作成する工程は、半周期のコサイン曲線を利用する工程を備えていることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】
前記電離層モデルを作成する工程は、三角形曲線を利用する工程を備えていることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項５】
前記電離層モデルを作成する工程は、参照表を利用する工程を備えていることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項６】
前記ＳＰＳサーバーで新たなＳＰＳ信号を受信する工程と、
前記の新たなＳＰＳ信号の受信に対応して新たな電離層誤差を決定する工程と、
前記の新たに決定された電離層誤差を、前記電離層モデルから得られる予測電離層誤差と比較する工程と、
前記比較工程で所定の閾値から外れるのに対応して、予測電離層誤差をもたらす、調整された電離層モデルパラメータを備えている電離層モデルを調整する工程と、
前記ＳＰＳ受信機に前記の調整された電離層モデルパラメータを送信する工程を、
さらに備えていることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項７】
前記の所定の閾値が、前記電離層誤差モデルの変更点に相当することを特徴とする請求項６の方法。
【請求項８】
前記電離層モデルを作成する工程は、半周期のコサイン曲線を利用する工程を備えていることを特徴とする請求項７の方法。
【請求項９】
前記電離層モデルを作成する工程は、三角形曲線を利用する工程を備えていることを特徴とする請求項７の方法。
【請求項１０】
前記電離層モデルを作成する工程は、参照表を利用する工程を備えていることを特徴とする請求項７の方法。
【請求項１１】
前記ＳＰＳ受信機で前記新たなＳＰＳ信号を受信する工程と、
前記ＳＰＳサーバーから送信された前記電離層モデルパラメータを受信する工程と、
前記ＳＰＳ受信機で、前記受信された電離層モデルパラメータから、ＳＰＳ受信機における予測電離層誤差の電離層モデルを作成する工程と、
前記受信された新たなＳＰＳ信号から、前記ＳＰＳ受信機の算出位置座標を決定する工程と、
前記ＳＰＳ受信機における電離層モデルを用いて、前記の算出位置座標を補正する工程と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項６の方法。
【請求項１２】
前記電離層モデルを作成する工程は、半周期のコサイン曲線を利用する工程を備えていることを特徴とする請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記電離層モデルを作成する工程は、三角形曲線を利用する工程を備えていることを特徴とする請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記電離層モデルを作成する工程は、参照表を利用する工程を備えていることを特徴とする請求項１１の方法。
【請求項１５】
衛星測位システム（ＳＰＳ；satellite positioning system）であって、
ＳＰＳサーバーと、
通信回線を経由して前記ＳＰＳサーバーと信号通信するモバイルＳＰＳ受信機と、
を備え、
前記ＳＰＳサーバーは、ＳＰＳ衛星から受信されたＳＰＳ信号の電離層誤差を検出可能であり、前記電離層誤差の検出に対応して電離層モデルパラメータを備える電離層誤差モデルを作成可能であり、
前記モバイルＳＰＳ受信機は、前記ＳＰＳ衛星からの前記受信されたＳＰＳ信号と前記ＳＰＳサーバーからの前記電離層モデルパラメータの両方を受信可能であり、前記受信されたＳＰＳ信号と電離層モデルパラメータの両方の受信に対応して、前記受信されたＳＰＳ信号の電離層誤差を補正可能である
ことを特徴とする衛星測位システム。
【請求項１６】
前記ＳＰＳサーバーは、
前記ＳＰＳサーバー内にあるサーバー位置算出モジュールと、
前記サーバー位置算出モジュールと信号通信するサーバー電離層誤差モデリングモジュールと、
前記ＳＰＳ受信機と信号通信するサーバー通信モジュールと、
前記サーバー位置算出モジュール、サーバー電離層誤差モデリングモジュールおよびサーバー通信モジュールと信号通信するサーバー処理装置と、
を備え、
前記サーバー処理装置は、前記電離層誤差モデルを作成可能である
ことを特徴とする請求項１５の衛星測位システム。
【請求項１７】
前記サーバー位置算出モジュール、サーバー電離層誤差モデリングモジュール、サーバー処理装置およびサーバー通信モジュールと信号通信するサーバー記憶装置モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１５の衛星測位システム。
【請求項１８】
前記ＳＰＳサーバーは、Ｌ１およびＬ２搬送周波数の両方の受信および処理が可能であることを特徴とする請求項１７の衛星測位システム。
【請求項１９】
前記モバイルＳＰＳ受信機は、
前記モバイルＳＰＳ受信機内にあるモバイル位置算出モジュールと、
前記モバイル位置算出モジュールと信号通信するモバイル電離層誤差モデリングモジュールと、
前記サーバー位置算出モジュールとサーバー電離層誤差モデリングモジュールの両方と信号通信するモバイル処理装置と、
を備え、
前記処理装置は、電離層モデルパラメータを利用して前記受信されたＳＰＳ信号の電離層誤差を補正可能であることを特徴とする請求項１５の衛星測位システム。
【請求項２０】
前記モバイル位置算出モジュール、モバイル電離層誤差モデリングモジュール、モバイル処理装置およびモバイル通信モジュールと信号通信するモバイル記憶装置モジュールをさらに備えていることを特徴とする請求項１９の衛星測位システム。
【請求項２１】
衛星測位システム（ＳＰＳ；satellite positioning system）であって、
ＳＰＳサーバーにおいてＳＰＳ衛星から受信されたＳＰＳ信号の電離層誤差を検出する手段と、
前記検出する手段を用いた前記電離層誤差の検出に対応して電離層モデルパラメータを備える電離層誤差モデルを作成する手段と、
通信回線を経由して前記検出手段および前記作成手段と信号通信するモバイルＳＰＳ受信機と、
を備え、
前記モバイルＳＰＳ受信機は、
前記ＳＰＳ衛星からの前記受信されたＳＰＳ信号と前記検出手段および前記作成手段からの前記電離層モデルパラメータの両方を受信可能であり、前記受信されたＳＰＳ信号と電離層モデルパラメータの両方の受信に対応して、前記受信されたＳＰＳ信号の電離層誤差を補正可能である、
ことを特徴とする衛星測位システム。
【請求項２２】
前記ＳＰＳサーバーは、
前記受信されたＳＰＳ信号から前記ＳＰＳサーバーの前記位置を算出する手段と、
前記受信されたＳＰＳ信号から前記電離層誤差をモデル化する手段と、
前記ＳＰＳ受信機と通信する手段と、
前記算出する手段、モデル化する手段および通信する手段を制御する手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項２１の衛星測位システム。
【請求項２３】
前記モバイルＳＰＳ受信機は、
前記モバイルＳＰＳ受信機の位置を算出する手段と、
前記ＳＰＳサーバーと通信する手段と、
前記ＳＰＳサーバーにおいて前記受信されたＳＰＳ信号から前記電離層誤差をモデル化する手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項２１の衛星測位システム。
【請求項２４】
位置座標が既知であるＳＰＳサーバーと、ＳＰＳ受信機を備えている衛星測位システム（ＳＰＳ；satellite positioning system）における電離層誤差を補正するソフトウェアを記憶している信号搬送媒体であって、そのソフトウェアが、
前記ＳＰＳサーバーでＳＰＳ信号を受信するように構成された論理と、
前記ＳＰＳ信号の受信に対応して電離層誤差を決定するように構成された論理と、
前記決定された電離層誤差から、予測電離層誤差をもたらす、電離層モデルパラメータを備えている電離層モデルを作成するように構成された論理と、
前記ＳＰＳ受信機に前記電離層モデルパラメータを送信するように構成された論理と
を備えていることを特徴とする信号搬送媒体。
【請求項２５】
前記の決定論理は、
前記受信されたＳＰＳ信号から、前記ＳＰＳサーバーの算出位置座標を決定するように構成された論理と、
前記ＳＰＳサーバーの前記の算出位置座標を前記の既知位置座標と比較するように構成された論理と、
前記の算出位置座標と前記の既知位置座標との比較に対応して前記電離層誤差を決定するように構成された論理とを、
備えることを特徴とする請求項２４の信号搬送媒体。
【請求項２６】
前記作成する論理は、半周期のコサイン曲線の利用を備えていることを特徴とする請求項２５の信号搬送媒体。
【請求項２７】
前記作成する論理は、三角形曲線の利用を備えていることを特徴とする請求項２５の信号搬送媒体。
【請求項２８】
前記作成する論理は、参照表の利用を備えていることを特徴とする請求項２５の信号搬送媒体。
【請求項２９】
前記ＳＰＳサーバーにおいて新たなＳＰＳ信号を受信するように構成された論理と、
前記新たなＳＰＳ信号の受信に対応して新たな電離層誤差を決定するように構成された論理と、
前記電離層モデルから得られる予測電離層誤差と、前記新たに決定された電離層誤差を比較するように構成された論理と、
前記比較論理で所定の閾値から外れるのに対応して、予測電離層誤差をもたらす前記電離層モデルを調整するように構成された論理と、
前記ＳＰＳ受信機に、調整された電離層モデルパラメータを送信するように構成された論理とを、
さらに備え、
前記調整された電離層モデルは、調整された電離層モデルパラメータを備える
ことを特徴とする請求項２４の信号搬送媒体。
【請求項３０】
前記ＳＰＳ受信機で新たなＳＰＳ信号を受信するように構成された論理と、
前記ＳＰＳサーバーから送信された電離層モデルパラメータを受信するように構成された論理と、
前記ＳＰＳ受信機において、受信された電離層モデルパラメータから、予測電離層誤差をもたらす、ＳＰＳ受信機における電離層モデルを作成するように構成された論理と、
前記受信された新たなＳＰＳ信号から前記ＳＰＳ受信機の算出位置座標を決定するように構成された論理と、
前記ＳＰＳ受信機の電離層モデルを用いて算出位置座標を補正するように構成された論理と、
をさらに備えていることを特徴とする、請求項２９の信号搬送媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、「衛星測位システムにおける電離層誤差の予測と補正」という名称で、２００２年２月１３日に出願された、アメリカ合衆国の特許出願Ｎｏ．６０／３５７，１５７についての優先権を主張する。その出願はあらゆる意味において引用することによって本出願の明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は衛星測位システム（ＳＰＳ；Satellite positioning systems）装置に関する。特に、本発明はＳＰＳにおける電離層誤差の予測と訂正に関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
衛星測位システム（ＳＰＳ；Satellite positioning systems）は、衛星を基にしたナビゲーションシステムである。ＳＰＳの例には、以下のものが含まれるが、それらが全てという訳ではない。アメリカ合衆国（Ｕ．Ｓ．）海軍ナビゲーション衛星システム（ＮＮＳＳ；Navy Navigation Satellite System）（ＴＲＡＮＳＩＴとしても知られる）、ＬＯＲＡＮ、ショーラン、デッカ、ＴＡＣＡＮ、共同プログラムオフィス（ＪＰＯ；Joint Program Office）全地球測位システム（ＧＰＳ；Global Positioning System）（ＮＡＶＳＴＡＲとしてもしられ、アメリカ国防総省（ＤｏＤ；Department of Defense）が１９７０年代初期に開発したもの）、それに対応するロシアの全地球ナビゲーション衛星システム（ＧＬＯＮＡＳＳ；Global Navigation Satellite System）、ならびに、「ガリレオ」計画のような将来の西ヨーロッパのＳＰＳ。ＮＡＶＳＴＡＲ  ＧＰＳ（以後は単純に「ＧＰＳ」と記す）は元々、アメリカ軍の要請を満たす軍事システムとして開発された；しかし、後に、アメリカ議会が国防総省にＧＰＳの民間利用の奨励を指示した。結果として今日では、ＧＰＳは、アメリカ政府機関（軍など）と民間人の両方にアクセスされる二重利用のシステムとなった。ＧＰＳシステムは、「ＧＰＳ理論と実践、第５版」（Hofiann-Wellenhof、LichteneggerとCollins、Springer-VerlagWien NewYorkによる２００１年の改訂版）に説明されている。その本はあらゆる意味において引用することによって本出願の明細書に組み込まれる。
【０００４】
ＳＰＳの利用には、典型的に、地球上の正確な位置の識別と、軍事通信ネットワークや符号分割多重接続（ＣＤＭＡ；code division multiple access）携帯電話ネットワークなどの遠距離通信ネットワークとの同調が含まれる。さらに、連邦通信委員会（ＦＣＣ；Federal Communications Commission）を通して、アメリカ議会から命令が下され、携帯電話ネットワークは、緊急事態（エンハンスト９１１サービス（Enhanced 911 service）即ち「Ｅ９１１」として知られる）における５０フィート以内の携帯電話使用者の位置の測定が可能となった。ＳＰＳは、位置決定と多くの携帯アプリケーションの同時実行の両方に利用されるだろう。
【０００５】
一般に、ＧＰＳ衛星の一群は、ＧＰＳ受信機が、海抜と同様に地上の緯度と経度によってその受信機の位置を算出するための高精密な時間符号化情報を送信する。ＧＰＳは、非軍事使用者には約１００メートル以内の精度の基礎ナビゲーションシステムを、軍やその他の権限を与えられた使用者には、（選択的利用性（Selective Availability）をオンに設定して）それ以上の精度のナビゲーションシステムを提供するように設計されている。
【０００６】
ＧＰＳの宇宙空間部分は、地球の上で軌道を周回しており、送信機を有する衛星群である。その衛星群は、地上のＧＰＳ受信機に高精密な時間調整情報を送信する。現在のところ、与えられているＧＰＳ衛星群には、２１の使用中の主要衛星と３の運行している予備衛星がある。これらの衛星は６つの軌道に分かれて周回しており、各軌道を３または４の衛星が周回している。軌道面は赤道と５５度の角を形成する。衛星は、地上約１０，８９８海里（２０，２００キロメートル）の高さで周回しており、各衛星は約１２時間で軌道を一周する。
【０００７】
一般的に、軌道を周回している各衛星には、４つの高精密原子時計（２つはルビジウムでもう２つはセシウム）が備えられている。これらの原子時計は、精密時間調整パルスを提供する。そのパルスは、地球上に送信される独特の二値符号（擬似乱雑「ＰＲＮ符号」または擬似雑音「ＰＮ符号」としても知られる）を生成するのに用いられる。ＰＲＮ符号によって、群中の特定の衛星を同定する。衛星は、デジタルに符号化されたエフェメリスデータ（「エフェメリデス」としても知られる）の１まとまりも送信する。そのエフェメリスデータによって衛星の精密な軌道が特定される。エフェメリスデータによって、任意の時間の衛星の存在場所を知ることができる。その衛星の位置は、精密な緯度および経度の計測において、地表面軌跡として特定されるだろう。エフェメリスデータの情報は、符号化されて、衛星から送信される。その衛星は、任意の時間の地球の上のその衛星の位置を示すことが可能である。通常は、地表の制御局が１日に１回衛星のエフェメリスデータを更新して、精密さを確実に保つ。
【０００８】
より明確には、各ＧＰＳ衛星は、２つの搬送周波数から構成されるマイクロ波無線信号を送信する。それらの２つの搬送周波数は、２つのデジタル符号とナビゲーションメッセージによって周波数を変調されている。２つの搬送周波数は、４つの原子時計から生じる１０．２３ＭＨｚの高精密基礎Ｌバンドの周波数から生成される。Ｌ１およびＬ２として知られる２つの搬送周波数は、基礎周波数からコヒーレントに生成され、基礎周波数に１５４および１２０を乗じることによって、Ｌ１は１５７５．４２ＭＨｚで、Ｌ２は１２２７．６０ＭＨｚでそれぞれ生成される。これら２つの周波数は、幾つかの主要な誤差の発生源を除外するために利用される。
【０００９】
各衛星から受信機に信号が伝達されるのに要した時間を正確に測定することによって、擬似距離を求められる。その擬似距離は、２つの基礎的な搬送波上に変調された２つのＰＲＮ符号を用いる。第１の符合は、粗雑（Coarse）／獲得（Acquisition）符号（即ち「Ｃ／Ａ符号」であり、「標準測位サービス（Standard Positioning Service）」としても知られる）である。この符号は、民間利用に使用される。Ｃ／Ａ符号は、約３００メートルの有効波長を有する。現在、Ｃ／Ａ符号は、Ｌ１のみに変調されており、Ｌ２からは意図的に除外されている。こうした除外は、国防総省が衛星による情報の放送を管理するためになされており、そのために、権限を与えられていない使用者には完全なシステムの精度は与えられない。第２の符号は、精密符号（即ち「Ｐ符号」であり、「精密測位サービス（Precise Positioning Service）」としても知られる）である。この符号は、アメリカ軍および他の権限を与えられた使用者のために備えられており、また、約３０メートルの有効波長を有する。Ｐ符号は、Ｌ１およびＬ２搬送周波数の両方に合わせられている。
【００１０】
ＰＲＮ符号に加えて、データメッセージが両搬送周波数に変調されている。それらの両搬送周波数には、状態情報、衛星時計の偏倚ならびに衛星のエフェメリスデータが含まれる。将来、アメリカ合衆国が上記の信号構造の改善に専念することは、当業者には明らかである。
【００１１】
さらに安全上の予防措置として、国防総省は、権限を与えられていない使用者がＧＰＳに完全にアクセスすることを拒絶するための、多数の技術を盛り込んでいる。これらの技術には、選択的利用性（ＳＡ；Selective Availability）、アンチスプーフィング（Ａ−Ｓ；Anti-spoofing）ならびに選択的拒絶性（ＳＤ；Selective Denial）が含まれる。ＳＡの目的は、衛星時計を揺動させ、またエフェメリスデータを巧みに処理することによって、潜在的敵対者にナビゲーションの精度を与えることを拒絶することである。しかしながら、ディファレンシャル技術のようにＳＡ誤差を補正する新技術が現われたため、ＳＡは、結局２０００年５月２日に停止された。Ａ−Ｓは、Ｐ符号を本質的に停止すること、あるいは、権限を持つ使用者以外の全ての使用者がＰ符号にアクセスすることを拒絶する手段として、暗号化された符号を行使することが可能である。Ａ−Ｓは、Ｐ符号と暗号化されたＷ符号について、モジュロを２とする和を計算することによって成し遂げられる。結果として生じる符号をＹ符号とすると、Ａ−Ｓが作動している際には、Ｌ１およびＬ２搬送周波数上のＰ符号は、未知のＹ符号によって置き換えられる。信号構造に対しての将来的な計画は、Ｌ１およびＬ２搬送周波数の両方の上にＣ／Ａ符号を含ませるだろう。また、Ｙ符号は、Ｍ符号で示す新しい軍事的な分割スペクトル信号に置き換えられるだろう。最終的には、地表に置かれた妨害機の利用によって、関心のある地域内において権限を持たない使用者がＧＰＳ信号にアクセスすることを、ＳＤが拒絶する。
【００１２】
図１は、ＳＰＳの実施例の図１００を説明するものである。作業において、地球１０４上にあるＳＰＳ受信機１０２は、同時に、幾つかの衛星１１４，１１６，１１８ならびに１２０からの信号１０６，１０８，１１０ならびに１１２を受信するように設計されている。ＳＰＳ受信機１０２は、情報を復号化して解読し、また、時間およびエフェメリスデータを利用して、地球１０４上のＳＰＳ受信機１０２の位置を算出する。ＳＰＳ受信機１０２には、普通は、浮動点式処理装置（図示せず）が含まれる。その浮動点式処理装置の機能は、必要な計算を実行し、ハンドセット（図示せず）に海抜と同様に緯度、経度を１０進数で表示することである。一般的に、少なくとも３つの衛星１１４，１１６ならびに１１８からの信号１０６，１０８ならびに１１０が、緯度と経度の情報を得るために必要である。第４衛星１２０の信号１１２が、海抜を算出するのに必要である。
【００１３】
不運なことに、ＳＰＳは、ＳＰＳ受信機の性能を劣化させる幾つかの種類の誤差を備えている。これらの誤差には、偶然誤差と系統誤差がある。その誤差は、衛星もしくはＳＰＳ受信機において、または、信号伝播の誤差の結果として生じる。衛星において発生する誤差には、エフェメリス誤差、軌道誤差、衛星時計の誤差があり、ＧＰＳの場合には、系統誤差は、ＳＡ，Ｓ−Ａならびに／またはＳＤの選択によって発生する。受信機において発生する誤差には、受信機時計の誤差、多重経路誤差、受信機ノイズならびにアンテナ位相中心の変動がある。一般に、多重経路誤差を補正する方法は、よく知られており、幾つかのＧＰＳチップセットアーキテクチャにおいて実装される。
【００１４】
信号伝播誤差は、大気の電離層および対流層を通過する際のＳＰＳ信号の遅れを含む大気の影響の結果である。一般的に、電離層は、分散的な媒体であり、地上７０キロメートルから１，０００キロメートルの間にある。電離層は大気の上層部分にある。そこでは、太陽からの紫外線やＸ線が大気中の気体分子や原子と反応して、気体のイオン化が起きる。気体がイオン化することで、数多くの、負価の自由電子および正価の原子や分子が発生する結果になる。結果として、電離層内の電子密度は、太陽の放射や地球の磁界の影響を受けた結果として、一定でなく、高度や時間と共に変化する。
【００１５】
そして、ＳＰＳ無線信号が電離層を通過する時に、電離層は、ＳＰＳ無線信号を屈曲させ、また信号の伝播速度を変化させる。屈曲作用は普通、（とりわけ衛星の仰角が５度より大きい場合、）無視できる程度の距離の誤差を引き起こすことが知られている；しかし、伝播速度の変化は、重大な距離の誤差の原因と知られている。その訳は、電離層では、搬送波の位相の伝播速度が光速以上に上がり、また、ＰＲＮ符号の速度が同程度に下がるためである。電離層の遅延はＳＰＳ信号経路に沿う自由電子の数に比例し、それは全電子数（ＴＥＣ；Total Electron Content）として知られている。ＴＥＣは多数の要素に依存する。それらの要素には、日の時間、年の時間、１１年の太陽周期やＳＰＳ衛星に関連したＳＰＳ受信機の地理的位置が含まれる。さらに、電離層は、周波数が低いほど遅延も大きくなるような、周波数に依存する遅延を起こす。したがって、Ｌ２の遅延はＬ１の遅延よりも大きい。例として、送信されたＳＰＳ信号の電離層での遅延は、ＳＰＳ受信機の位置を算出する際に、約１０メートルの誤差を引き起こす可能性がある。
【００１６】
結果として、これらの多くの誤差を最小限にするため、ディファレンシャル全地球測位システム（ＤＧＰＳ；Differential Global Positioning Systems）として知られる技術を含む多くの技術が開発された。ＤＧＰＳは、２またはそれ以上のＳＰＳ受信機からの信号の差異を評価することによって、信号の精度を改善する技術である。そのため、ＤＧＰＳには、少なくとも２つのＳＰＳ受信機が必要である。大抵の場合、一方のＳＰＳ受信機は移動可能（即ち「モバイルＧＰＳ受信機」）で、もう一方のＳＰＳ受信機は固定である。固定ＳＰＳ受信機は、普通、「ＧＰＳサーバー」として知られ、典型的に、座標が既知の参照地に置かれる。ＧＰＳサーバーとモバイルＧＰＳ受信機が互いに近接容認可能ならば、ＧＰＳサーバーとモバイルＧＰＳ受信機は、同時にＧＰＳ衛星の信号を受信するだろう。したがって、ほとんどのＧＰＳ衛星の信号の誤差は、ＧＰＳサーバーとモバイルＧＰＳ受信機に同等に受信される。それから、ＧＰＳサーバーは、受信したＧＰＳ衛星の信号から算出した座標と既知の座標の違いを比較することによって、誤差の補正がいくつ必要であるかを算出する。これらの算出された誤差補正は、モバイルＧＰＳ受信機に送信される。それから、受信したＧＰＳ衛星の信号における受信した誤差を補正するだろう。
【００１７】
不運なことに、ＤＧＰＳは常に利用可能というわけではない。その上、利用可能なときでも、モバイルＳＰＳ受信機で受容可能な位置精度を決定するのに、比較的長い時間がかかることがあるかもしれない。その訳は、モバイルＳＰＳ受信機は、ＳＰＳサーバーからの差異のデータを受信する必要があるためである。しかしながら、この差異のデータは、モバイルＳＰＳ受信機ではなくＳＰＳサーバーで観測された誤差情報に過ぎない。モバイルＳＰＳ受信機とＳＰＳサーバーの距離に依っては、ＳＰＳサーバーで観測された誤差情報は役に立たなくなることもある。
【００１８】
さらに、ＳＡが国防総省に停止されている現在では、電離層および多重経路の誤差は、最重要な誤差となった。したがって、モバイルＳＰＳ受信機とＳＰＳサーバーの間を、ＳＡの埋め合わせのために定期的に通信する必要性は、もはや存在しない。不運なことに、従来のＤＧＰＳ方式を続けると、モバイルＳＰＳ受信機とＳＰＳサーバーの間の通信には多大な費用がかかる。その上、（例えば無線のシステムのように）通信が不安定または利用不可能な場合、ＤＧＰＳの利点は著しく下落する。
【００１９】
ＤＧＰＳの他に、電離層誤差を補正する別の方法がある。その方法は、電離層のモデルを用いて電離層誤差を予測する方法である。モデル方法は、ＤＧＰＳでない単独のＧＰＳアプリケーションでは、もっとも頻繁に利用される。Kloubucharモデル（ＴＥＣモデルとしても知られる）は、恐らく最も共通に利用される電離層モデルだろう。その訳は、このモデルが、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳナビゲーションメッセージ中で放送され、また、ある本で説明されているからである。その本は、「全地球測位システム、インターフェース管理文書」ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００、Ｃ版、初出、１９９３年１０月１０日である。この本はあらゆる意味において引用することによって本出願の明細書に組み込まれる。ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００によると、Ｌ１周波数にとっての電離層誤差は殻（「半周期のコサイン」曲線としても知られる）のようにモデル化してもよい。その殻は以下の物理学的関係によって説明される。
【数１】
2005517931.tif 000003
ここで、ｘ＝２π（ｔ−φ）／Ｐであり、またＴiono（Ｔzenithとしても知られる）は秒単位であり、頂点方向の誤差は電離層によって起きる。図２は、時間単位のローカル時間２０４に対するナノ秒単位のＴzenith２０２を例示するグラフ２００を示している。Ｆは電離層の遅延の尺度要素であり、典型的に「傾き要素」として知られる。Ｆは以下のように定義される。
【数２】
2005517931.tif 000004
ここで、Ｅは、ＧＰＳ受信機とＧＰＳ衛星の間の「仰角」である。図３は、度単位の仰角３０４に対するＦ３０２を例示するグラフ３００を示している。
【００２０】
Ｔiono式の第２部分は、ＴＥＣへの変化によって起きる誤差効果を表す。ここでＡ秒は、
【数３】
2005517931.tif 000005
であり、Ｐ秒は、
【数４】
2005517931.tif 000006
であり、ＤＣ＝５．０×１０−９ 秒であり、φ＝５０，４００秒であり、αｎおよびβｎは、ｎ＝０，１，２，および３のときの衛星の送信されたデータワードである。それらはＩＣＤ−ＧＰＳ−２００に記載された段落２０．３．３．５．１．９（電離層のデータ（Ionospheric Data））を参照することで特定される。参照段落２０．３．３．５．１．９はパラメータを特定する。そのパラメータによって、Ｌ１のみまたはＬ２のみの使用者が電離層の遅延の計算のための電離層モデル（参照段落２０．３．３．５．２．５）を利用できる。また、それらは副枠４のページ１８に記載されている。ビットの長さ、尺度要素、距離ならびにこれらのパラメータの単位は、ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００の表２０−Ｘに与えられている。
【００２１】
不運なことに、ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００で説明されるＴＥＣモデルは、まだ重要な電離層誤差を起こす結果となっている。その訳は、実際の電離層のＴＥＣの値はモデルとは異なっているのに、ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００では、ＤＣとφの両方が定数値として扱われているからである。ＤＣは位置によって異なると知られているのに、ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００モデルによると、ＤＣは５ナノ秒の定数値を有する。また、位相項φも、ある季節、位置および太陽の活動の状態においては、１１時間から１７時間の間で変動すると知られているのに、ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００モデルによると、φは１４時間（即ち５０，４００秒）の定数値を有する。結果として、ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００モデルは、電離層の伝播遅延の約５０％以下について修正することが知られている。
【００２２】
したがって、ＳＰＳでの電離層誤差を予測し、補正する方法が、技術的に必要とされている。
【００２３】
（発明の要旨）
本発明は、衛星測位システム（ＳＰＳ；Satellite Positioning System）が、従来のＳＰＳ受信機の方法よりも、より少ない周波数メッセージ伝達でより精密にＳＰＳ受信機の位置を決定する方法を提供する。ＧＰＳ受信機とＧＰＳサーバーを有するＳＰＳシステムは、日の出、正午や日没のような電離層の出来事と同時に起こる断続的な電離層の情報を受信することによって、電離層誤差を補正する。補正情報は、電源の投入、日の出、正午や日没のような、前もって定められた出来事が起きた時に、ＧＰＳ受信機に送信される。それから、ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ受信機の位置を決定する際には、電離層の誤差の補正に加えて他の補正方法を用いることもできる。
【００２４】
以下の文中で明らかになるであろう本発明のこれらの、および、その他の利点および特徴とともに、以下の発明の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、およびここに添付される図面を参照することによって、本発明はよりはっきりと理解されるであろう。
【００２５】
（詳細な説明）
図４には、衛星測位システム（ＳＰＳ；Satellite Positioning System）であって、電離層誤差を予測し、補正するためのＳＰＳ（ＳＰＳＰＣ；Satellite Positioning System for predicting and compensating for ionospheric errors）４００が示されている。ＳＰＳＰＣ４００は、ＳＰＳサーバー４０２とモバイルＳＰＳ受信機４０４を有する。ＳＰＳサーバー４０２とモバイルＳＰＳ受信機４０４の両方は、信号経路４１２，４１４，４１６，４１８，４２０ならびに４２２それぞれを経由して、幾つかのＳＰＳ衛星４０６，４０８ならびに４１０と信号通信をする。さらに、ＳＰＳサーバー４０２は、信号経路４２４経由でモバイルＳＰＳ受信機４０４と信号通信する。
【００２６】
ＳＰＳサーバー４０２には、サーバー無線周波数（ＲＦ；radio frequency）のフロントエンド４２６、ＳＰＳサーバーモジュール４２８、サーバー通信モジュール４３０ならびにＳＰＳサーバーバス４３２が含まれていてもよい。ＳＰＳサーバーモジュール４２８には、信号経路４３６経由でＲＦフロントエンド４２６と信号通信するサーバー位置算出モジュール４３４、サーバーの電離層誤差モデリングモジュール４３８、サーバー処理装置および／または制御装置４４０ならびにサーバー記憶装置モジュール４４２が含まれていてもよい。サーバーの電離層誤差モデリングモジュール４３８、サーバー処理装置および／または制御装置４４０ならびにサーバー通信モジュール４３０の全ては、ＳＰＳサーバーバス４３２経由で信号通信する。
【００２７】
同様に、モバイルＳＰＳ受信機４０４には、モバイルＲＦフロントエンド４４４、モバイルＳＰＳ受信機モジュール４４６、モバイル通信モジュール４４８ならびにモバイルＳＰＳ受信機バス４５０が含まれていてもよい。モバイルＳＰＳ受信機モジュール４４６には、信号経路４５４経由でＲＦフロントエンド４４４と信号通信するモバイル位置算出モジュール４５２、モバイルの電離層誤差モデリングモジュール４５６、モバイル処理装置および／または制御装置４５８ならびにモバイル記憶装置モジュール４６０が含まれていてもよい。モバイルの電離層誤差モデリングモジュール４５６、モバイル処理装置および／または制御装置４５８ならびにモバイル通信モジュール４４８の全ては、モバイルＳＰＳバス４５０経由で信号通信する。
【００２８】
サーバーＲＦフロントエンド４２６およびモバイルＲＦフロントエンド４４４の例には、以下のＧＰＳおよび無線チップセットが含まれていてもよい：カリフォルニア州サンノゼの SiRF テクノロジー社製のConexant 6732、第３世代Gemini/Pisces ソリューションズ、Trimble 製の Colossus RF ASIC を利用する GPS アーキテクチャ、イリノイ州ショウンバーグの Motorola 社製の PVT-6 受信機および RF チップ MRFIC 1504、カリフォルニア州セリトスのBethelTronix 社製の BT1575A GPS 受信機、カリフォルニア州サンディエゴの Qualcomm 社製の PCS および GPS 受信機 RFR3300 と IRF3300、日本のＮＥＣ社製の UPB1005GS、日本のソニー社製のCXA1951AQ。
【００２９】
サーバー通信モジュール４３０およびモバイル通信モジュール４４８の例は、アナログおよび／またはデジタルの通信データの送受信ができる無線および／またはセルラー方式の装置ならば何でもよい。ＳＰＳサーバーモジュール４２８およびモバイルＳＰＳモジュール４４６の例には、電離層誤差をモデル化できるベースバンドＳＰＳ回路ならば何が含まれていてもよい。
【００３０】
サーバー処理装置／制御装置４４０およびモバイル処理装置／制御装置４５８には、以下のことが可能な超小型制御装置または超小型コンピュータならば何が含まれていてもよい。ＳＰＳサーバーモジュール４２８かモバイルＳＰＳ受信機４０４のどちらかのサブモジュールの動作を制御すること。サーバー位置算出モジュール４３４またはモバイル位置算出モジュール４５２によって生み出されるデータを処理すること。電離層誤差モデルを作成し、利用して電離層誤差データを生成すること。サーバー記憶装置モジュール４４２およびモバイル記憶装置モジュール４６０には、データの数値またはソフトウェアの論理および符号を保管することが可能なタイプの記憶装置および／またはメモリならば何が含まれていてもよい。
【００３１】
サーバー処理装置／制御装置４４０および／またはモバイル処理装置／制御装置４５８は、ソフトウェア、ハードウェア（コンピュータ、処理装置、超小型制御装置もしくはそれらの相当物など）または、ハードウェアとソフトウェアの組合せによって選択的に実装されることができるタイプの制御装置ならば何でもよい。サーバー処理装置／制御装置４４０および／またはモバイル処理装置／制御装置４５８は、サーバー記憶装置モジュール４４２および／またはモバイル記憶装置モジュール４６０中のソフトウェアメモリ（図示せず）にある付加的なソフトウェアを利用してもよい。
【００３２】
サーバー記憶装置モジュール４４２および／またはモバイル記憶装置モジュール４６０中のどのようなソフトウェアも、実装する論理機能に対する実行可能な命令の順序立てたリストを備えていてもよく、命令実行システム、装置またはデバイスによって利用される、またはそれらと接続する、コンピュータで読み込み可能な（または信号を搬送する）媒体ならばどのようなもので選択的に具体化されていてもよい。その命令実行システム、装置またはデバイスとしては例えば、コンピュータに基づくシステム、処理装置を備えるシステム、または、命令実行システムからの命令を選択的に取得することが可能な他のシステム、装置またはデバイスがあげられる。この文書の文脈では、「コンピュータで読み込み可能な媒体」および／または「信号を搬送する媒体」は、命令実行システム、装置またはデバイスとの接続によって利用されるまたはそれらと接続するプログラムを含み、保管し、通信し、伝送し、または輸送する手段なら何でもよい。以下は例えであるが、それらが全てという訳ではない。コンピュータで読み込み可能な媒体は、選択的に、電子的な、磁気的な、光学的な、電磁気的な、赤外線のまたは半導体のシステム、装置、デバイスまたは伝送媒質であってもよい。コンピュータで読み込み可能な媒体のより詳細な例の「網羅的ではないリスト」には以下のものが含まれるだろう：１またはそれ以上の線を有する電気的接続（電子的）、携帯型のコンピュータディスケット（磁気的）、ＲＡＭ（電子的）、読み出し専用メモリ「ＲＯＭ（read-only memory）」（電子的）、消去可能でプログラムを組める読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ；erasable programmable read-only memoryまたはフラッシュメモリ）（電子的）、光ファイバ（光学的）。コンピュータが読み込み可能な媒体は、プログラムが書き込まれる紙または他の適する媒体であってもよいことに言及しておく。但し、そのプログラムは、例えば紙または他の媒体を光学的に走査することにより、プログラムが電子的に捕捉され、それから必要によって最適な方法でコンパイルされ、解釈され、あるいは処理され、そしてコンピュータのメモリに保存されるものでなければならない。
【００３３】
サーバー位置算出モジュール４３４およびモバイル位置算出モジュール４５２は、搬送周波数Ｌ１とＬ２の両方または片方で動作するように実装されてもよい。図５から７は、様々な搬送周波数上で作動するサーバー位置算出モジュール４３４またモバイル位置算出モジュール４５２の実施例を説明したものである。
【００３４】
図５では、搬送周波数Ｌ１上でのみ動作するサーバー位置算出モジュール５００の実施例を示している。サーバー位置算出モジュール５００には、搬送周波数混合装置５０２、Ｃ／Ａ符号混合装置５０４ならびにデータ復号装置５０６が含まれていてもよい。動作例として、図４のサーバーＲＦフロントエンド４２６は、図５のサーバー位置算出モジュール５００へ信号経路４３６経由で受信されたＧＰＳ信号を提供する。サーバー位置算出モジュール５００は、まず、Ｌ１搬送周波数源５０８から生み出された信号と受信されたＧＰＳ信号４３６を、搬送周波数混合装置５０２で混合して、受信されたＧＰＳ信号４３６からＬ１搬送周波数を取り除く。それから、結果として生じた復調された信号５１０をＣ／Ａ符号混合装置５０４に入力する。その中で、復調された信号５１０は、Ｃ／Ａ符号生成器５１２によって生成された信号と混合される。それから、Ｃ／Ａ符号混合装置５０４の出力５１４は、データ復号装置５０６に入力される。その中で、信号は復号され、その後処理される。Ｃ／Ａ符号混合装置５０４は、一揃いの相関器またはマッチドフィルターのネットワークによって実装されてもよい。
【００３５】
図６では、Ｌ１とＬ２搬送周波数の両方で動作するサーバー位置算出モジュール６００の別の実施例が示されている。サーバー位置算出モジュール６００には、Ｌ１搬送周波数混合装置６０２、Ｌ２搬送周波数混合装置６０４、Ｃ／Ａ符号混合装置６０６、Ｐ符号混合装置６０８、Ｌ１データ復号装置６１０ならびにＬ２データ復号装置６１２が含まれていてもよい。動作例として、図４のサーバーＲＦフロントエンド４２６は、図６のサーバー位置算出モジュール６００に信号経路４３６を経由して受信されたＧＰＳ信号を提供する。サーバー位置算出モジュール６００は、まず、Ｌ１搬送周波数源６１４によって生み出された信号と受信されたＧＰＳ信号４３６を、Ｌ１搬送周波数混合装置６０２で混合して、受信されたＧＰＳ信号４３６からＬ１搬送周波数を取り除く。また同時に、サーバー位置算出モジュール６００は、まず、Ｌ２搬送周波数源６１６によって生み出された信号と受信されたＧＰＳ信号４３６を、Ｌ２搬送周波数混合装置６０４で混合して、受信ＧＰＳ信号からＬ２搬送周波数を取り除く。それから、結果として生じた復調された信号６１８と６２０を、それぞれＣ／Ａ符号混合装置６０６とＰ符号混合装置６０８に入力する。復調された信号６１８は、Ｃ／Ａ符号生成器６２２によって生成された信号と混合され、復調された信号６２０は、Ｐ符号生成器６２４によって生成された信号と混合される。それから、Ｃ／Ａ符号混合装置６０６の出力６２６は、Ｌ１データ復号装置６１０に入力され、Ｐ符号混合装置６０８の出力６２８は、Ｌ２データ復号装置６１２に入力される。そして、それらの信号は復号され、その後処理される。Ｃ／Ａ符号混合装置６０６とＰ符号混合装置６０８の両方は、一揃いの相関器またはマッチドフィルターのネットワークによって実装されてもよい。
【００３６】
Ｌ１およびＬ２の両方の搬送周波数を利用する利点は、同一のＧＰＳ衛星からの多重周波数の観察によって、電離層の境界面で起こるどんな遅延誤差もほぼ完全に補正できることであることは、当業者には明らかである。しかしながら、安全上の理由から、国防総省から権限を与えられていないため、ほとんどのＧＰＳ受信機は、Ｌ２搬送周波数を受信しないことも明らかである。
【００３７】
同様に、図７では、搬送周波数Ｌ１上でのみ動作するモバイル位置算出モジュールの実施例である。モバイル位置算出モジュールには、搬送周波数混合装置７０２、Ｃ／Ａ符号混合装置７０４ならびにモバイルデータ復号装置７０６が含まれていてもよい。作動例として、図４のモバイルＲＦフロントエンド４４４は、図７のモバイル位置算出モジュール７００に、信号経路４５４を経由して、受信されたＧＰＳ信号を提供する。モバイル位置算出モジュール７００は、まず、モバイルＬ１搬送周波数源７０８によって生み出された信号と受信されたＧＰＳ信号４５４を、搬送周波数混合装置７０２で混合して、受信されたＧＰＳ信号４５４からＬ１搬送周波数を取り除く。それから、結果として生じた復調された信号７１０をＣ／Ａ符号混合装置７０４に入力する。その中で、復調された信号７１０は、モバイルＣ／Ａ符号生成器７１２によって生成された信号と混合される。それから、Ｃ／Ａ符号混合装置７０４の出力７１４は、データ復号装置７０６に入力される。その中で、信号は復号され、その後処理される。また、Ｃ／Ａ符号混合装置７０４は、一揃いの相関器またはマッチドフィルターのネットワークによって実装されてもよい。
【００３８】
図７では、Ｌ１搬送周波数上で作動するモバイル位置算出モジュール７００の実施例のみを示しているが、モバイル位置算出モジュール７００は、Ｌ１およびＬ２の両方の搬送周波数上で作動するように設計されていてもよい。図６に示されるものと類似となるように設計変更したものを、モバイル位置算出モジュール７００として実装することで、Ｌ１およびＬ２の両方の搬送周波数で動作させることが可能なことは、当業者には明らかである。
【００３９】
図８では、フローチャート８００が示されている。そのフローチャート８００は、電離層誤差補正を決定し、さらなる電離層誤差を予測するための電離層誤差モデルを作成するために、図４のＳＰＳサーバー４０２によって行なわれる処理の例を説明したものである。処理は、工程８０２で始まり、工程８０４でＳＰＳサーバーは４０２はＳＰＳ信号を受信する。それから、工程８０６では、ＳＰＳ位置算出モジュール４３４が、受信されたＳＰＳ信号からＳＰＳサーバー４０２の算出された位置の座標を決定する。ＳＰＳサーバー４０２は参照源として利用されるので、ＳＰＳサーバー４０２の実際の位置の座標は既知であり、ＳＰＳ位置算出モジュール４３４は、電離層で起きる位置距離誤差を検出し、識別することができる。したがって、工程８０８では、ＳＰＳ位置算出モジュール４３４が、ＳＰＳ信号から得たＳＰＳサーバー４０２の算出された位置の座標をＳＰＳサーバーの実際の既知の位置座標と比較する。座標が同じであれば、測定で電離層による誤差が起きていないということであり、補正は必要ないので、処理は工程８１２で終了する。
【００４０】
その代わり、もし座標が異なっていていたら、処理は工程８１４に続く。工程８１４では、ＳＰＳ位置決定モジュール４３４が、ＳＰＳ信号から算出された位置座標をＳＰＳサーバー４０２の既知の位置座標と比較することで、電離層誤差を決定する。それから、工程８１６では、サーバー電離層誤差モデリングモジュール４３８が、ＳＰＳ位置算出モジュール４３４によって決定された電離層誤差から、電離層誤差を予測する電離層モデルを作成する。工程８１８，８２０，８２２，８２４ならびに８２６では、サーバー電離層誤差モデリングモジュール４３８が、サーバー処理装置／制御装置４４０と組合されて、電離層モデルを作成する最適の方法を決定する。サーバー電離層誤差モデリングモジュール４３８が電離層モデルを作成する方法には、様々な方法が利用できるだろう。様々なモデリング方法は、単独あるいは組み合せて用いられてもよいし、計算速度、誤差の程度または他の決定要素のような多くの要素に基づいていてもよい。工程８１８と８２０では、電離層モデルを作成するのに、半周期のコサイン曲線を利用する場合を示している。また一方で、工程８２２と８２４では、電離層モデルを作成するのに、三角形曲線を利用する場合を示している。上記の半周期のコサイン曲線は、当業者には周知である。三角形曲線は、コサイン曲線の簡略型であり、電離層誤差が僅かに変動する特定の状況で利用されるだろう。三角形曲線の関係の例は以下の式で説明される。
【数５】
2005517931.tif 000007
さらに、工程８２６は、電離層モデルを作成するための参照表の利用を説明している。参照表は、当業者には周知である。また、処理をシミュレートしたりモデル化したりするために、半周期のコサイン曲線や三角曲線のような数学的関係によって以前に作成されたデータの表を、参照表は含んでいてもよい。例として、参照表は、サーバー処理装置／制御装置が必要に応じて参照表にアクセスできるようにするサーバー記憶装置モジュール４４２に保存される。工程８２８では、サーバー電離層誤差モデリングモジュール４３８が電離層モデルを作成完了すると、サーバー電離層誤差モデリングモジュール４３８は、電離層モデルに対する描写パラメータを決定する。その描写パラメータは、ＳＰＳサーバーバス４３２経由でサーバー通信モジュール４３０に送られる。工程８３０では、サーバー通信モジュール４３０は、モバイルＳＰＳ受信機４０４に電離層モデルパラメータを送信する。
【００４１】
工程８３２に示されるように、生成された電離層誤差モデルの精密性は、必要によって、正確かどうか確かめられ、補正されてもよい。工程８３２では、ＳＰＳサーバー４０２は、新たな即ち第２のＳＰＳ信号を受信する。工程８３４では、サーバー位置算出モジュール４３４とサーバー電離層誤差モデリングモジュール４３８は、ＳＰＳサーバー４０２の実際の位置とＳＰＳ信号によって測定されたＳＰＳサーバーの算出された位置を比較することによって、新たな即ち第２の電離層誤差を決定する。それから、新たな即ち第２の電離層誤差は、工程８３６で、サーバー電離層誤差モデリングモジュール４３８によって生成された電離層モデルから予測された電離層誤差と比較される。第２の即ち新たな電離層誤差が電離層モデルの許容パラメータ以内ならば、電離層モデルに補正は必要ないので、処理は、工程８３８で終了する。そうでなければ、誤差が検出され、工程８４０に続く。工程８４０では、予測された電離層誤差の電離層モデルは、電離層モデルによって設けられたパラメータを超える第２の電離層誤差に対応して調整される。それから、工程８４２で、新たに生成された電離層モデルからの新電離層モデルパラメータが、サーバー電離層誤差モデリングモジュール４３８によって決定されるだろう。調整された電離層パラメータは、工程８４４で、モバイルＳＰＳ受信機４０４に信号経路４２４経由でサーバー通信モジュールによって送信される。そして、工程８１２で処理は終了する。しかしながら、全ての処理は、電離層からのＳＰＳ信号の誤差を適当にモデル化するまで、何度も繰り返されるとよいだろう。
【００４２】
図９には、フローチャート９００が示されている。このフローチャート９００は、電離層誤差を補正する図４のモバイルＳＰＳ受信機によって行なわれる処理の例を説明したものである。処理は工程９０２で始まり、工程９０４で、モバイルＳＰＳ受信機がＳＰＳ衛星からのＳＰＳ信号を受信する。モバイル通信モジュール４４８は、工程９０６で、ＳＰＳサーバー４０２から電離層モデルパラメータを受信する。モバイル位置算出モジュール４５２とモバイル電離層誤差モデリングモジュール４５６が、工程９０８で、受信した電離層モデルパラメータから予想されるＳＰＳ受信機の電離層モデルを作成する。ＳＰＳサーバーでの選択と同様に、モバイルＳＰＳモジュール４４６は、工程９１０と９１２では半周期のコサイン曲線、工程９２２と９２４では三角曲線あるいは工程９２６では参照表を利用する。参照表はモバイル記憶装置モジュール４６０に同様に保存される。それから、モバイル位置算出モジュール４５２は、工程９１４で、受信したＳＰＳ信号からＳＰＳ受信機４０４の算出された位置座標を決定する。工程９１８では、モバイルＳＰＳモジュール４４６が、モバイル電離層誤差モデリングモジュール４５６によって作成されたＳＰＳ受信機電離層モデルで、算出された位置座標の電離層の誤差を補正する。そして、工程９２０で処理は終了する。しかしながら、ＳＰＳサーバー４０２から新たな電離層モデルパラメータを伴なう新たな伝達が送信される場合、または、モバイルＳＰＳモジュール４４６が処理を繰り返す必要がある場合には、モバイルＳＰＳモジュールは処理を繰り返す可能性があることは、当業者には明らかである。
【００４３】
本発明の様々な実施形態を説明したが、本発明の範囲内でさらなる多くの実施形態および実行形態が可能であることは、当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
（図面の簡単な説明）
図面の構成要素は、本発明の原理を説明する目的で表現されており、必ずしも縮尺が一定ではなく、代わりに強調が用いられている。図面では、参照番号が同じものは、別図面でもそれに相当するものを示す。
【図１】衛星測位システム（ＳＰＳ；Satellite Positioning System）の実施例のブロック図である。
【図２】時間を単位とするローカル時間に対するナノ秒を単位とするＴzenithのグラフの例である。
【図３】度を単位とする仰角に対するＦのグラフの例である。
【図４】電離層誤差を予測し、補正するためのＳＰＳ（ＳＰＳＰＣ；SPS for predicting and compensating for ionospheric errors）の実施例のブロック図である。
【図５】図４に示されたサーバー位置算出モジュールの実施例のブロック図である。
【図６】図４に示されたサーバー位置算出モジュールの別の実施例のブロック図である。
【図７】図４に示されたモバイル位置算出モジュールの実施例のブロック図である。
【図８】電離層誤差補正の決定において、図４に示されたＳＰＳサーバーが実行する処理例を説明するフローチャートである。
【図９】電離層誤差の補正において、図４に示されたモバイルＳＰＳ受信機が実行する処理例を説明するフローチャートである。
【図１】
2005517931.tif 000008
【図２】
2005517931.tif 000009
【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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【国際調査報告】
2005517931.tif 000017
2005517931.tif 000018