(57)【要約】【課題】認証にかかる時間や処理負荷を低減しながらも、より精度の高い測位を行うことを可能にする。【解決手段】航法メッセージを受信可能なＧＰＳ衛星２のうちから、Ｓ３で特定したＳ／Ｎ比が閾値以上と判定されるＧＰＳ衛星２を選択し、選択したＧＰＳ衛星２の航法メッセージに絞って認証関連処理を行ったり、測位処理を行ったりすることで、第１車載機２００において、認証にかかる時間や処理負荷を低減しながらも、より精度の高い測位を行うことを可能にする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星測位システムで用いられる人工衛星からの航法メッセージを受信する衛星受信機（２３０、３３０）と、
前記人工衛星から受信した航法メッセージに応じた認証用情報を、認証センタから取得する認証用情報取得部（Ｓ２５）と、
前記認証用情報取得部で取得した前記認証用情報を用いて、前記衛星受信機で受信した前記航法メッセージが正規のものであることの認証を行う認証部（Ｓ２９〜Ｓ３１）と、
前記衛星受信機で複数の前記人工衛星から受信した前記航法メッセージをもとに自装置の位置を測位する測位部（Ｓ４２）とを備える航法メッセージ認証型測位装置（２００、３００）であって、
前記衛星受信機が受信した前記航法メッセージについて、その航法メッセージの信号品質を評価できる信号品質評価値を特定する評価値特定部（Ｓ３、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ６４、Ｓ８３）と、
前記評価値特定部で特定した前記信号品質評価値をもとに、前記衛星受信機で前記航法メッセージを受信できた前記人工衛星のうち、発信された前記航法メッセージの信号品質が良好と評価できる人工衛星を選択する選択部（Ｓ５、Ｓ４１、Ｓ６８、Ｓ８５、Ｓ８８）とを備え、
前記認証用情報取得部は、前記選択部で選択した前記人工衛星から受信した前記航法メッセージに応じた前記認証用情報に絞って取得し、
前記認証部は、前記選択部で選択した前記人工衛星から前記衛星受信機で受信した前記航法メッセージが正規のものであることを、前記認証用情報取得部で取得した前記認証用情報を用いて認証を行い、
前記測位部は、前記選択部で選択した前記人工衛星から受信した前記航法メッセージをもとに自装置の位置を測位することを特徴とする航法メッセージ認証型測位装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記選択部（Ｓ８５、Ｓ８８）は、前記評価値特定部（Ｓ８３）で特定した前記信号品質評価値をもとに、前記衛星受信機で前記航法メッセージを受信できた前記人工衛星のうち、発信された前記航法メッセージの信号品質がより良好と評価できる人工衛星から順に所定の複数個の人工衛星を選択することを特徴とする航法メッセージ認証型測位装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記評価値特定部（Ｓ３、Ｓ８３）は、前記衛星受信機が受信した前記航法メッセージの信号対雑音比を、前記信号品質評価値として特定することを特徴とする航法メッセージ認証型測位装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
前記評価値特定部（Ｓ３ａ）は、前記衛星受信機が受信した前記航法メッセージに含まれる前記人工衛星の軌道情報を用いて求められる、その人工衛星の仰角を、前記信号品質評価値として特定することを特徴とする航法メッセージ認証型測位装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
前記評価値特定部（Ｓ３ｂ）は、前記衛星受信機が受信した前記航法メッセージに含まれる前記人工衛星の軌道情報を用いて求められる、その人工衛星と自装置との幾何距離と、前記衛星受信機が受信した前記航法メッセージの伝搬時間から定まる、その人工衛星と自装置との擬似距離との差を、前記信号品質評価値として特定することを特徴とする航法メッセージ認証型測位装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
前記選択部（Ｓ６、Ｓ４１）で選択した前記人工衛星を識別できる識別情報と、前記選択部で選択した前記人工衛星についての、前記認証部で認証が成立済みか否かを示す認証情報とを含む情報を、自装置の外部に送信する送信部（２１２）を備えることを特徴とする航法メッセージ認証型測位装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、
自装置（３００）以外の前記航法メッセージ認証型測位装置である他装置（２００）から送信されてくる、前記他装置の前記選択部（Ｓ６、Ｓ４１）で選択した前記人工衛星を識別できる識別情報と、その選択部で選択した前記人工衛星についての、前記他装置の前記認証部で認証が成立済みか否かを示す認証情報とを含む情報を受信する受信部（３１１）と、
自装置の前記選択部（Ｓ６８）は、前記受信部で受信した前記識別情報と前記認証情報とをもとに、前記他装置において前記航法メッセージの認証が成立済みの前記人工衛星を優先的に選択することを特徴とする航法メッセージ認証型測位装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星測位システムで用いられる人工衛星から受信する航法メッセージの認証を行う航法メッセージ認証型測位装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衛星測位システムで用いられる人工衛星から発信される航法メッセージを受信機によって受信し、位置を測位する技術が知られている。
【０００３】
しかしながら、近年では、人工衛星からの信号を複製するリピータや、人工衛星からの信号を擬似的に生成可能なシミュレータ等の開発により、悪意の行為者による位置情報の改竄やなりすましという問題が発生してきている。
【０００４】
これに対して、特許文献１には、受信機が受信した航法メッセージが、衛星測位システムで用いられる人工衛星からの正規の航法メッセージであるかの認証を行う技術が開示されている。特許文献１に開示の技術では、受信機は、認証センタのデータベースにアクセスし、人工衛星から受信した航法メッセージに含まれる衛星番号と衛星時刻から、対象とする人工衛星の認証に用いるデータを取得する。そして、受信機は、認証センタから取得したデータを用いて、受信した航法メッセージが、衛星測位システムで用いられる人工衛星からの正規の航法メッセージであるかの認証を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１３０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示の技術では、自装置で航法メッセージを受信できる人工衛星が複数ある場合に、その全ての人工衛星の航法メッセージについて、認証センタと通信を行って正規の航法メッセージであるかの認証を行う必要がある。通常、１つの地点において、測位に必要な数を超える人工衛星から航法メッセージが受信できる。よって、航法メッセージを受信できた全ての人工衛星について航法メッセージの認証を行うと、認証センタや自装置での通信や演算の処理負荷や認証にかかる時間が膨大になってしまうという問題点が生じる。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、認証にかかる時間や処理負荷を低減しながらも、より精度の高い測位を行うことを可能にする航法メッセージ認証型測位装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の航法メッセージ認証型測位装置は、衛星測位システムで用いられる人工衛星からの航法メッセージを受信する衛星受信機（２３０、３３０）と、人工衛星から受信した航法メッセージに応じた認証用情報を、認証センタから取得する認証用情報取得部（Ｓ２５）と、認証用情報取得部で取得した認証用情報を用いて、衛星受信機で受信した航法メッセージが正規のものであることの認証を行う認証部（Ｓ２９〜Ｓ３１）と、衛星受信機で複数の人工衛星から受信した航法メッセージをもとに自装置の位置を測位する測位部（Ｓ４２）とを備える航法メッセージ認証型測位装置（２００、３００）であって、衛星受信機が受信した航法メッセージについて、その航法メッセージの信号品質を評価できる信号品質評価値を特定する評価値特定部（Ｓ３、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ６４、Ｓ８３）と、評価値特定部で特定した信号品質評価値をもとに、衛星受信機で航法メッセージを受信できた人工衛星のうち、発信された航法メッセージの信号品質が良好と評価できる人工衛星を選択する選択部（Ｓ５、Ｓ４１、Ｓ６８、Ｓ８５、Ｓ８８）とを備え、認証用情報取得部は、選択部で選択した人工衛星から受信した航法メッセージに応じた認証用情報に絞って取得し、認証部は、選択部で選択した人工衛星から衛星受信機で受信した航法メッセージが正規のものであることを、認証用情報取得部で取得した認証用情報を用いて認証を行い、測位部は、選択部で選択した人工衛星から受信した航法メッセージをもとに自装置の位置を測位することを特徴としている。
【０００９】
これによれば、衛星受信機で航法メッセージを受信できた人工衛星のうち、選択部で選択した人工衛星に絞って、受信した航法メッセージに応じた認証用情報の取得を行ったり、受信した航法メッセージの認証を行ったりすればよくなる。よって、衛星受信機で航法メッセージを受信できた人工衛星の全てについて、受信した航法メッセージに応じた認証用情報の取得を行ったり、受信した航法メッセージの認証を行ったりする場合よりも、認証にかかる時間や処理負荷を低減できる。
【００１０】
また、評価値特定部で特定した信号品質評価値をもとに、発信された航法メッセージの信号品質が良好と評価できる人工衛星を選択部で選択し、選択した人工衛星から受信した航法メッセージをもとに測位部で自装置の位置を測位するので、信号品質が良好な航法メッセージを用いて測位できる可能性が高まる。その結果、認証にかかる時間や処理負荷を低減しながらも、より精度の高い測位を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１における航法メッセージ認証システム１の概略的な構成の一例を示す図である。
【図２】認証センタ１２０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】第１車載機２００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】実施形態１における第１車載機２００での第１認証対象衛星選択処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】選択済衛星リストの一例を示す図である。
【図６】実施形態１における第１車載機２００での認証関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】実施形態１における第１車載機２００での測位処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】実施形態１における第１車載機２００でのＮＭＡ関連情報送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】ＮＭＡ関連情報の一例を示す図である。
【図１０】第２車載機３００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】実施形態１における第２車載機３００での第２認証対象衛星選択処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】変形例１における第１車載機２００での第１認証対象衛星選択処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】変形例２における第１車載機２００での第１認証対象衛星選択処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】変形例３における第１車載機２００での第１認証対象衛星選択処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１に示すように、実施形態１における航法メッセージ認証システム１は、モニタステーション１１０、認証センタ１２０、マスタコントロールステーション１３０、第１車載機２００、及び第２車載機３００を含む。第１車載機２００を用いる車両を車両Ａ、第２車載機３００を用いる車両を車両Ｂとする。第１車載機２００及び第２車載機３００が請求項の航法メッセージ認証型測位装置に相当する。
【００１４】
＜航法メッセージ認証システム１の概略構成＞
モニタステーション１１０は、衛星測位システムの一つであるＧＰＳが備えるＧＰＳ衛星２ａ〜２ｆが発信するＧＰＳ電波を受信する。ＧＰＳ衛星２ａ〜２ｆが請求項の人工衛星に相当する。以降では、ＧＰＳ衛星２ａ〜２ｆの個々を区別しない場合にはＧＰＳ衛星２と表現する。周知のように、ＧＰＳ電波には航法メッセージが含まれている。モニタステーション１１０は、受信したＧＰＳ電波を復調して航法メッセージを抽出し、認証センタ１２０へ送る。複数のＧＰＳ衛星２からＧＰＳ電波を受信した場合には、それぞれのＧＰＳ電波から航法メッセージを抽出して、認証センタ１２０へ送る。
【００１５】
航法メッセージには、周知のようにエフェメリスデータやアルマナックデータが含まれる。アルマナックデータには、航法メッセージの発信元のＧＰＳ衛星２に限らない、軌道上の全てのＧＰＳ衛星２についての軌道情報が含まれ、この軌道情報と航法メッセージの発信時刻とから、全てのＧＰＳ衛星２の衛星位置が算出できる。また、エフェメリスデータには、航法メッセージの発信元のＧＰＳ衛星２についての軌道情報が含まれ、この軌道情報と航法メッセージの発信時刻とから、この航法メッセージの発信元のＧＰＳ衛星２のより精度の高い衛星位置が算出できる。
【００１６】
認証センタ１２０は、航法メッセージと暗号キーであるＨマトリクスとからパリティデータを作成する。そして、このパリティデータを含む信号をマスタコントロールステーション１３０に送る。また、第１車載機２００や第２車載機３００との間で通信も行う。この認証センタ１２０の詳細な説明は図２を用いて後に行う。
【００１７】
マスタコントロールステーション１３０は、認証センタ１２０から受信したパリティデータを準天頂衛星（以下、ＱＺＳ衛星）３に送信する。ＱＺＳ衛星３は、パリティデータを含んだ航法メッセージを地上に向けて放送する。
【００１８】
第１車載機２００は、航法メッセージ認証型（ＮＭＡ：Navigation Message Authentication）車載機である。第１車載機２００は、認証センタ１２０と通信を行い、ＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージが正規の航法メッセージであることの認証を行う。認証の詳細な説明については、図６を用いて後に行う。また、第１車載機２００は、この認証を行う対象とするＧＰＳ衛星２を予め選択する処理を行う。
【００１９】
他にも、第１車載機２００は、複数のＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージを用いて自機器の現在位置を測位する。現在位置の測位には、最低でも３つのＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージを用いる。さらに、第１車載機２００は、認証が成立した航法メッセージの発信元のＧＰＳ衛星２についての情報（以下、ＮＭＡ関連情報）を、無線通信によって外部に送信する。第１車載機２００の詳細な説明は、図３を用いて後に行う。
【００２０】
第２車載機３００も第１車載機２００と同様に、航法メッセージ認証型車載機である。第２車載機３００でも、第１車載機２００と同様に、前述の認証や測位を行う。また、第２車載機３００では、第１車載機２００から送信されるＮＭＡ関連情報を受信し、このＮＭＡ関連情報も利用して、認証を行う対象とするＧＰＳ衛星２を予め選択する処理を行う。第２車載機３００の詳細な説明は、図１０を用いて後に行う。
【００２１】
＜認証センタ１２０の詳細構成＞
図２に示すように、認証センタ１２０は、制御部１２２、データ記憶部１２４、通信部１２６を備える。
【００２２】
制御部１２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、データ記憶部１２４、通信部１２６を制御する。また、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１、ＳＥＥＤ値生成部１２２２、Ｈマトリクス計算部１２２３、パリティ計算部１２２４、信号加工部１２２５として機能する。なお、これら、各部１２２１〜１２２５の機能は、特許文献１に開示されている機能と同じでよい。
【００２３】
ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１は、モニタステーション１１０から取得する航法メッセージから、ＲＡＮＤメッセージを作成する。ＲＡＮＤメッセージは、航法メッセージのビット列の中から、ＴＯＷ（time of week）のビット列のデータとエフェメリスデータのうちのクロック補正パラメータであるＴＯＣ、ＡＦ０、ＡＦ１とが順番に並んでいる。ＴＯＷ、ＴＯＣ、ＡＦ０、ＡＦ１が信号の発信時刻を特定するデータである。さらに、その後に、アンチスプーフフラグであるＡＳ Ｆｌａｇ、衛星番号であるＰＲＮ（Pseudo Random Noise）ＩＤが追加されている。
【００２４】
ＴＯＷとＰＲＮ ＩＤを含んでいるＲＡＮＤは、どのＧＰＳ衛星がいつ発信したかを示すデータであると言える。また、ＴＯＷが６秒ごとに変化し、また、ＰＲＮ ＩＤを含んでいるので、モニタステーション１１０が受信したＧＰＳ衛星２ごと、かつ、６秒ごとにＲＡＮＤを生成することになる。
【００２５】
ＳＥＥＤ値生成部１２２２は、ＰＣクロックを入力として乱数を発生させることで、ＳＥＥＤ値を生成する。
【００２６】
Ｈマトリクス計算部１２２３は、ＳＥＥＤ値生成部１２２２が生成したＳＥＥＤ値を使い、このＳＥＥＤ値に一対一に対応するＨマトリクスを計算する。Ｈマトリクスとしては、周知のハッシュ関数を用いればよく、例えばＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号化を行うためのパリティ検査行列を用いればよい。さらに、パリティ検査行列から決定される生成行列を用いてもよい。
【００２７】
パリティ計算部１２２４は、ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１が生成したＲＡＮＤメッセージと、Ｈマトリクス計算部１２２３が計算したＨマトリクスに基づいて、パリティデータを計算する。
【００２８】
信号加工部１２２５は、パリティ計算部１２２４が計算したパリティデータ、及びその計算に使用したＲＡＮＤメッセージを、ＱＺＳ衛星３から発信させる航法メッセージに挿入する。そして、挿入済みの航法メッセージをマスタコントロールステーション１３０に送る。
【００２９】
さらに、信号加工部１２２５は、信号の挿入に合せて、パリティ計算部１２２４が計算したパリティデータ、パリティデータの計算に用いたＲＡＮＤメッセージ、Ｈマトリクス、Ｈマトリクスの計算に用いたＳＥＥＤ値を対応付けて、データ記憶部１２４に記憶する。
【００３０】
この信号加工部１２２５は、ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１がＲＡＮＤメッセージを生成するごとに、ＲＡＮＤメッセージとパリティデータをＱＺＳ衛星３に送信させる航法メッセージに挿入する。よって、ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１、ＳＥＥＤ値生成部１２２２、Ｈマトリクス計算部１２２３、パリティ計算部１２２４も、ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１がＲＡＮＤメッセージを生成するごとに、処理を実行する。
【００３１】
Ｈマトリクス選択部１２２６は、第１車載機２００から送信されてきたＰＲＮ ＩＤ、ＴＯＷ、公開キーを通信部１２６で受信した場合に、データ記憶部１２４に記憶されているＨマトリクスから、受信したＰＲＮ ＩＤ、ＴＯＷに対応するＨマトリクスを選択する。そして、選択したＨマトリクスを公開鍵で暗号化し、暗号化したＨマトリクスを第１車載機２００へ返信する。
【００３２】
＜第１車載機２００の詳細構成＞
ＱＺＳ衛星３が放送した航法メッセージは、第１車載機２００の通信部２１０が備える受信部２１１に受信される。図３に示すように、この第１車載機２００は、通信部２１０、制御部２２０、衛星受信機２３０を備える。
【００３３】
通信部２１０は、受信部２１１と送信部２１２とを備える。通信部２１０は、狭域通信機能と広域通信機能を備えている。狭域通信機能は、例えば、通信距離が数百メートルである。広域通信機能は、例えば、通信距離が数キロメートルであり、公衆通信回線網の基地局と通信を行うことにより、公衆通信回線網の通信圏内にある他の通信機器と通信することができる。狭域通信機能により、第２車載機３００の通信部３１０といわゆる車車間通信を行い、広域通信機能により、認証センタ１２０の通信部１２６との間で通信を行う。
【００３４】
衛星受信機２３０は、ＧＰＳ衛星２、ＱＺＳ衛星３が発信する電波を一定周期で受信する。
【００３５】
制御部２２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、通信部２１０、衛星受信機２３０を制御する。また、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、図４に示す第１認証対象衛星選択処理や図６に示す認証関連処理や図７に示す測位処理や図８に示すＮＭＡ関連情報送信処理等の各種処理を実行する。
【００３６】
概略として、認証関連処理は、衛星受信機２３０で受信した信号がＧＰＳ衛星２から受信した正規の航法メッセージであることの認証に関連する処理である。第１認証対象衛星選択処理は、衛星受信機２３０で航法メッセージを受信できるＧＰＳ衛星２のうちから、上述の認証関連処理を行う対象とするＧＰＳ衛星２を選択する処理である。測位処理は、第１認証対象衛星選択処理によって選択された複数のＧＰＳ衛星２から衛星受信機２３０で受信する航法メッセージをもとに自装置の現在位置を測位する処理である。ＮＭＡ関連情報送信処理は、第１認証対象衛星選択処理によって選択されたＧＰＳ衛星２を識別できる識別情報と、そのＧＰＳ衛星２からの航法メッセージについて認証が成立済みか否かを示す認証情報とを含むＮＭＡ関連情報を送信する処理である。
【００３７】
＜第１認証対象衛星選択処理＞
ここで、第１車載機２００の制御部２２０での第１認証対象衛星選択処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明を行う。図４のフローチャートは、ＧＰＳ衛星２から衛星受信機２３０で受信した航法メッセージが、衛星受信機２３０から出力された場合に開始する構成とすればよい。
【００３８】
衛星受信機２３０では、衛星受信機２３０から制御部２２０へ逐次行われる出力の１周期内に、複数のＧＰＳ衛星２の航法メッセージを衛星受信機２３０で受信し、その複数の航法メッセージを出力することになる。ここでは、第１車載機２００の現在位置において観測可能な全てのＧＰＳ衛星２の航法メッセージを、上述の１周期内に衛星受信機２３０で受信し、その複数の航法メッセージが制御部２２０へ出力される場合を例に挙げて以降の説明を行う。
【００３９】
まず、ステップＳ１では、衛星受信機２３０から出力されてくる、現在位置において観測可能な全てのＧＰＳ衛星２の航法メッセージを取得する。以降では、現在位置において観測可能な全てのＧＰＳ衛星２を、単に全観測ＧＰＳ衛星２と呼ぶ。
【００４０】
ステップＳ２では、全観測ＧＰＳ衛星２について、以降のステップＳ３〜ステップＳ７の処理（以下、選択関連処理）を開始する。ここでは、全観測ＧＰＳ衛星２の数がｉ個だったものとして、１番目のＧＰＳ衛星２から順番に、ｉ番目のＧＰＳ衛星２まで選択関連処理を繰り返す。Ｓ２では、現在の順番がｘ＝１であるものとして選択関連処理を開始する。全観測ＧＰＳ衛星２の順番の付け方は、ＰＲＮ ＩＤの大きさ順でもよいし、他の基準によるものであってもよいし、ランダムに決定されるものであってもよい。
【００４１】
ステップＳ３では、ｘ番目のＧＰＳ衛星２からＳ１で取得した航法メッセージの信号対雑音比（以下、ＳＮ比）を特定する。一例としては、衛星受信機２３０が有するＳＮ比検出回路で検出した値を、Ｓ１で取得した航法メッセージのＳＮ比と特定する構成とすればよい。周知の通り、ＳＮ比は、信号に対するノイズの比を対数で表したものであって、値が大きいほど信号品質が良好であることを示す。よって、ＳＮ比が請求項の信号品質評価値に相当し、Ｓ３が請求項の評価値特定部に相当する。
【００４２】
ステップＳ４では、Ｓ３で特定したＳＮ比が閾値以上か否かを判定する。ここで言うところの閾値とは、測位結果に誤差を与える可能性が小さいと言える程度に信号品質が良好と言えるＳＮ比であればよく、任意に設定可能な値である。そして、Ｓ３で特定したＳＮ比が閾値以上と判定した場合（Ｓ４でＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。一方、閾値未満と判定した場合（Ｓ４でＮＯ）には、ステップＳ６に移る。
【００４３】
ステップＳ５では、Ｓ３で特定したＳＮ比が閾値以上と判定されたＧＰＳ衛星２を、認証関連処理を行う対象とするＧＰＳ衛星２として選択し、ステップＳ６に移る。よって、Ｓ５が請求項の選択部に相当する。
【００４４】
ステップＳ６では、全観測ＧＰＳ衛星２について選択関連処理が完了した場合、すなわち、ｘ＝ｉとなった場合（Ｓ６でＹＥＳ）には、ステップＳ８に移る。一方、ｘ＝ｉとなっていない場合（Ｓ６でＮＯ）には、ステップＳ７に移る。
【００４５】
ステップＳ７では、ｘ＋１番目のＧＰＳ衛星２を新たな選択関連処理の対象とし、Ｓ４に戻って処理を繰り返す。
【００４６】
全観測ＧＰＳ衛星２について選択関連処理が完了した場合（つまり、ｘ＝ｉとなった場合）のステップＳ８では、Ｓ５で選択されたＧＰＳ衛星２のリスト（以下、選択済衛星リスト）を作成して、制御部２２０のメモリに保存し、図４の処理を終了する。メモリに保存される選択済衛星リストは、新たに第１認証対象衛星選択処理が行われるごとに、逐次更新されてゆく。
【００４７】
例えば選択済衛星リストは、Ｓ５で選択された全てのＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤが羅列されたリストとすればよい。また、Ｓ５で選択されたＧＰＳ衛星２についての、Ｓ３で特定したＳＮ比（つまり、信号品質評価値）も、そのＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤと紐付けてメモリに保存することが好ましい。
【００４８】
一例として、選択済衛星リストには、図５に示すように、信号品質評価値としてのＳＮ比と、ＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤとが対応付けられている構成とすればよい。図５に示す例では、ＧＰＳ衛星２ａ〜ＧＰＳ衛星２ｆが全観測ＧＰＳ衛星２であって、第１認証対象衛星選択処理によって、ＰＲＮ ＩＤが１であるＧＰＳ衛星２ａ、ＰＲＮ ＩＤが５であるＧＰＳ衛星２ｂ、ＰＲＮ ＩＤが１０であるＧＰＳ衛星２ｃ、ＰＲＮ ＩＤが２４であるＧＰＳ衛星２ｅが選択されたものとする。
【００４９】
＜認証関連処理＞
続いて、第１車載機２００の制御部２２０での認証関連処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明を行う。図６のフローチャートは、図４に示す第１認証対象衛星選択処理によって、認証関連処理を行う対象とするＧＰＳ衛星２が選択されたときに開始する構成とすればよい。
【００５０】
ここで、衛星受信機２３０は、ＧＰＳ衛星２からの信号を複製するリピータや、ＧＰＳ衛星２からの信号を擬似的に生成可能なシミュレータからの信号を、ＧＰＳ電波に含まれる航法メッセージと誤って受信している場合もあるものとする。
【００５１】
まず、ステップＳ２１では、図４に示す第１認証対象衛星選択処理によって選択されたＧＰＳ衛星２から受信したＧＰＳ電波に含まれる航法メッセージを、衛星受信機２３０から取得する。
【００５２】
ステップＳ２２では、ＱＺＳ衛星３から受信した航法メッセージを、受信部２１１から取得する。ステップＳ２３では、Ｓ２１で取得した航法メッセージから、ＰＲＮ ＩＤ、ＴＯＷを抽出する。
【００５３】
ステップＳ２４では、Ｓ２３で抽出したＰＲＮ ＩＤとＴＯＷを公開鍵とともに、送信部２１２から認証センタ１２０へ送信する。前述したように、認証センタ１２０は、このＰＲＮ ＩＤとＴＯＷとにより定まるＨマトリクスを、公開鍵により暗号化して第１車載機２００へ送信する。第１車載機２００から認証センタ１２０に送信したＰＲＮ ＩＤとＴＯＷとにより定まるＨマトリクスが、請求項の認証用情報に相当する。
【００５４】
ステップＳ２５では、認証センタ１２０から送信されたＨマトリクスを受信部２１１から取得する。よって、このＳ２５が請求項の認証用情報取得部に相当する。ステップＳ２６では、Ｓ２５で取得した、暗号化されたＨマトリクスを秘密鍵で復号する。
【００５５】
ステップＳ２７では、ＧＰＳ衛星２から受信したＧＰＳ電波に含まれる航法メッセージのうち、Ｓ２４で送信したＰＲＮ ＩＤと同じＰＲＮ ＩＤを含んでいる航法メッセージから、ＲＡＮＤメッセージを作成する。
【００５６】
ステップＳ２８では、Ｓ２７で作成したＲＡＮＤメッセージと、Ｓ２６で復号したＨマトリクスとに基づいて、比較パリティデータを作成する。ステップＳ２９では、Ｓ２８で作成した比較パリティデータと、Ｓ２３で抽出したパリティデータとが一致するか否かを判断する。
【００５７】
Ｓ２６で復号したＨマトリクスは、認証センタ１２０がパリティデータの作成に使用したＨマトリクスと同じである。そして、認証センタ１２０のパリティ計算部１２２４は、このＨマトリクスとＲＡＮＤメッセージとに基づいてパリティデータを計算している。
【００５８】
よって、Ｓ２８で作成した比較パリティデータが、Ｓ２３で抽出したパリティデータと一致する場合、Ｓ２７で作成したＲＡＮＤメッセージが、認証センタ１２０が作成したＲＡＮＤメッセージと同じであると考えることができる。
【００５９】
そこで、Ｓ２８で作成した比較パリティデータと、Ｓ２３で抽出したパリティデータとが一致する場合（Ｓ２９でＹＥＳ）には、ステップＳ３０に進み、認証成立とする。一方、２つのパリティデータが一致しない場合（Ｓ２９でＮＯ）には、ステップＳ３１に進み、認証不成立とする。よって、このＳ２９〜Ｓ３１が請求項の認証部に相当する。Ｓ３０、Ｓ３１の後は、ステップＳ３２に進む。
【００６０】
ステップＳ３２では、図４に示す第１認証対象衛星選択処理によって選択された全てのＧＰＳ衛星２の航法メッセージについて、認証成立か不成立かの判断が完了した場合（Ｓ３２でＹＥＳ）には、図６の処理を終了する。一方、１つでも認証成立か不成立かの判断が完了していない場合（Ｓ３２でＮＯ）には、Ｓ２２に戻って処理を繰り返す。
【００６１】
なお、第１認証対象衛星選択処理によって選択された全てのＧＰＳ衛星２の航法メッセージについて、認証を行う必要はなく、後述する測位処理に必要な分のＧＰＳ衛星２に絞ったり、後述する測位処理に必要な分のＧＰＳ衛星２の少なくとも１つについて行う構成としたりしてもよい。
【００６２】
＜測位処理＞
続いて、第１車載機２００の制御部２２０での測位処理について、図７に示すフローチャートを用いて説明を行う。図７のフローチャートは、図４に示す第１認証対象衛星選択処理によって、認証関連処理を行う対象とするＧＰＳ衛星２が選択されたときに開始する構成とすればよい。
【００６３】
ステップＳ４１では、図４に示す第１認証対象衛星選択処理によって選択されたＧＰＳ衛星２から、測位に必要な数のＧＰＳ衛星２を選択する。測位に必要な数は４としてもよいし、３としてもよい。また、測位に必要な数のＧＰＳ衛星２を選択する場合には、選択済衛星リスト（図５参照）のＰＲＮ ＩＤ順に選択してもよいし、前述の信号品質評価値としてのＳＮ比が大きいものから順に選択してもよい。信号品質評価値の良好なものから順に選択する構成とする場合には、このＳ４１も請求項の選択部に相当する。
【００６４】
ステップＳ４２では、Ｓ４１で選択したＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージを用いて、周知の方法によって第１車載機２００の現在位置を算出し、図７の処理を終了する。よって、このＳ４２が請求項の測位部に相当する。
【００６５】
なお、測位処理では、前述の認証関連処理で認証が成立した航法メッセージのみを用いて測位を行う構成としてもよいし、前述の認証関連処理を実行する前に測位を行う構成としてもよい。前述の認証関連処理を実行する前に測位を行う構成とした場合には、測位に用いた航法メッセージについて認証が不成立のものが含まれていた場合に、認証が成立したもののみを用いて測位をやり直したり、測位結果を用いないようにしたり、測位結果の信頼度が低いこと示した上で用いたりする構成とすればよい。
【００６６】
＜ＮＭＡ関連情報送信処理＞
続いて、第１車載機２００の制御部２２０でのＮＭＡ関連情報送信処理について、図８に示すフローチャートを用いて説明を行う。図８で示すＮＭＡ関連情報送信処理と、図６で示す認証関連処理とは並行に行われ、認証関連処理における認証が、第１認証対象衛星選択処理によって選択された全てのＧＰＳ衛星２について完了していない場合でも、図８のフローチャートが開始されるものとする。また、図８のフローチャートは、例えば一定の周期で開始する構成とすればよい。
【００６７】
図８のフローチャートで示すＮＭＡ関連情報送信処理では、第１認証対象衛星選択処理によって選択されたＧＰＳ衛星２を識別できる識別情報と、そのＧＰＳ衛星２からの航法メッセージについて認証が成立済みか否かを示す認証情報とを含むＮＭＡ関連情報を送信する。第１車載機２００から送信するＮＭＡ関連情報は、第２車載機３００において、認証関連処理を行う対象とするＧＰＳ衛星２を選択するのに用いられる。
【００６８】
まず、ステップＳ５１では、図４で示す第１認証対象衛星選択処理で作成した選択済衛星リストに含まれる各ＧＰＳ衛星２について、図６で示す認証関連処理で認証が成立しているか否かを判定する。
【００６９】
ステップＳ５２では、選択済衛星リストに含まれる各ＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤと、Ｓ５１で判定した各ＧＰＳ衛星２の認証が成立しているか否かについての情報（以下、認証情報）とを含むＮＭＡ関連情報を、送信部２１２の狭域通信機能によって送信させ、処理を終了する。よって、ＰＲＮ ＩＤが請求項の識別情報に相当し、送信部２１２が請求項の送信部に相当する。
【００７０】
ここで、図９を用いて、ＮＭＡ関連情報の一例について説明を行う。ＮＭＡ関連情報は、図９に示すように、ＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤと、そのＰＲＮ ＩＤが示すＧＰＳ衛星２の認証が成立しているか否かを示す情報とが対応付けられている構成とすればよい。ＧＰＳ衛星２の認証が成立しているか否かを示す情報は、例えば、図９に示すように、認証成立であるか（図中の「成立」）、認証不成立若しくは未認証であるか（図中の「未」）の２つの状態を表す２値のフラグとすればよい。他にも、認証成立と認証不成立と未認証との３つの状態を表す情報としてもよい。
【００７１】
送信部２１２から送信されたＮＭＡ関連情報は、本実施形態では第２車載機３００で受信されるものとして以降の説明を行う。
【００７２】
＜第２車載機３００の詳細構成＞
続いて、図１０を用いて、ＮＭＡ関連情報を受信する側の第２車載機３００についての説明を行う。第２車載機３００は、図１０に示すように、通信部３１０、制御部３２０、衛星受信機３３０を備える。通信部３１０は、第１車載機２００が備える通信部２１０と無線通信を行う。
【００７３】
通信部３１０は、受信部３１１と送信部３１２とを備える。通信部３１０は、前述した通信部２１０と同様に、狭域通信機能及び広域通信機能を備えている。衛星受信機３３０は、衛星受信機２３０と同様に、ＧＰＳ衛星２、ＱＺＳ衛星３が発信する電波を一定周期で受信する。
【００７４】
制御部３２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、通信部３１０、衛星受信機３３０を制御する。また、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、図１１に示す第２認証対象衛星選択処理や図５に示すのと同様な認証関連処理や図６に示すのと同様な測位処理や図７に示すのと同様なＮＭＡ関連情報送信処理等の各種処理を実行する。
【００７５】
概略として、第２認証対象衛星選択処理は、第１車載機２００から受信するＮＭＡ関連情報も利用して、衛星受信機３３０で航法メッセージを受信できるＧＰＳ衛星２のうちから、認証関連処理を行う対象とするＧＰＳ衛星２を選択する処理である。
【００７６】
また、制御部３２０は、第１車載機２００から受信部３１１で受信したＮＭＡ関連情報を取得し、メモリに保存する。よって、受信部３１１が請求項の受信部に相当する。メモリに保存するＮＭＡ関連情報は、例えば送信元の第１車載機２００ごとに扱い、同じ第１車載機２００から新たなＮＭＡ関連情報を受信した場合には、この新たな関連情報に更新する構成とすればよい。
【００７７】
＜第２認証対象衛星選択処理＞
ここで、第２車載機３００の制御部３２０での第２認証対象衛星選択処理について、図１１に示すフローチャートを用いて説明を行う。図１１のフローチャートは、第１車載機２００から受信したＮＭＡ関連情報をメモリに保存済みである状態において、ＧＰＳ衛星２から衛星受信機３３０で受信した航法メッセージが、衛星受信機３３０から出力された場合に開始する構成とすればよい。
【００７８】
まず、ステップＳ６１では、衛星受信機３３０から出力されてくる、現在位置において観測可能な全てのＧＰＳ衛星２（つまり、全観測ＧＰＳ衛星２）の航法メッセージを取得する。
【００７９】
ステップＳ６２では、第１車載機２００から受信したＮＭＡ関連情報から、航法メッセージの認証が成立済みのＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤを抽出する。一例としては、ＮＭＡ関連情報から、認証成立を示す認証情報と対応付けられたＰＲＮ ＩＤを抽出する構成とすればよい。ここでは、認証が成立済みのＧＰＳ衛星２の数がｋ個だったものとして、１番目の認証成立済のＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤ（以下、ＰＲＮ［１］）からｋ番目の認証成立済のＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤ（以下、ＰＲＮ［ｋ］）までを抽出する。
【００８０】
ステップＳ６３では、全観測ＧＰＳ衛星２について、以降のステップＳ６４〜ステップＳ７２の処理（以下、選択関連処理）を開始する。ここでは、第１認証対象衛星選択処理のＳ２と同様に、全観測ＧＰＳ衛星２の数がｉ個だったものとして、全観測ＧＰＳ衛星２のうちの１番目のＧＰＳ衛星２から順番に、ｉ番目のＧＰＳ衛星２まで選択関連処理を繰り返す。Ｓ６３では、全観測ＧＰＳ衛星２のうちでの現在の順番がｘ＝１として選択関連処理を開始する。
【００８１】
ステップＳ６４では、前述のＳ３と同様にして、ｘ番目のＧＰＳ衛星２からＳ６１で取得した航法メッセージのＳＮ比を特定する。よって、Ｓ６４も請求項の評価値特定部に相当する。
【００８２】
ステップＳ６５では、前述のＳ４と同様にして、Ｓ６４で特定したＳＮ比が閾値以上か否かを判定する。そして、Ｓ６４で特定したＳＮ比が閾値以上と判定した場合（Ｓ６５でＹＥＳ）には、ステップＳ６６に移る。一方、閾値未満と判定した場合（Ｓ６５でＮＯ）には、ステップＳ７１に移る。
【００８３】
ステップＳ６６では、Ｓ６２で抽出した全ＰＲＮ ＩＤについて、選択関連処理の現在の対象としているＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤに該当するものがあるか判定する処理（以下、該当判定処理）を開始する。ここでは、ＰＲＮ［１］から順番にＰＲＮ［ｋ］まで該当判定処理を繰り返す。Ｓ６６では、認証成立済のＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤの現在の順番がｙ＝１であるものとして該当判定処理を開始する。
【００８４】
ステップＳ６７では、現在の順番における認証成立済のＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤと、選択関連処理の現在の対象としているＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤとが一致すると判定した場合（図１１でＰＲＮ［ｙ］=ｘがＹＥＳ）には、ステップＳ６８に移る。一方、一致しないと判定した場合（図１１でＰＲＮ［ｙ］=ｘがＮＯ）には、ステップＳ６９に移る。
【００８５】
Ｓ６７で一致すると判定される場合とは、選択関連処理の現在の対象としているＧＰＳ衛星２について、第１車載機２００で航法メッセージの認証が成立済みであると判定される場合と言い換えることができる。
【００８６】
ステップＳ６８では、Ｓ６４で特定したＳＮ比が閾値以上と判定され、且つ、第１車載機２００で航法メッセージの認証が成立済みとＳ６７において判定されたＧＰＳ衛星２を、認証関連処理を行う対象とするＧＰＳ衛星２として選択し、ステップＳ７１に移る。よって、Ｓ６８が請求項の選択部に相当する。
【００８７】
ステップＳ６９では、Ｓ６２で抽出した全ＰＲＮ ＩＤについて選択関連処理が完了した場合、すなわち、ｙ＝ｋとなった場合（Ｓ６９でＹＥＳ）には、ステップＳ７１に移る。一方、ｙ＝ｋとなっていない場合（Ｓ６９でＮＯ）には、ステップＳ７０に移る。
【００８８】
ステップＳ７０では、ｙ＋１番目の認証成立済のＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤを新たな該当判定処理の対象とし、Ｓ６７に戻って処理を繰り返す。
【００８９】
ステップＳ７１では、全観測ＧＰＳ衛星２について選択関連処理が完了した場合、すなわち、ｘ＝ｉとなった場合（Ｓ７１でＹＥＳ）には、ステップＳ７３に移る。一方、ｘ＝ｉとなっていない場合（Ｓ７１でＮＯ）には、ステップＳ７２に移る。
【００９０】
ステップＳ７２では、ｘ＋１番目のＧＰＳ衛星２を新たな選択関連処理の対象とし、Ｓ６４に戻って処理を繰り返す。
【００９１】
全観測ＧＰＳ衛星２について選択関連処理が完了した場合（つまり、ｘ＝ｉとなった場合）のステップＳ７３では、前述のＳ８と同様にして、Ｓ６８で選択された全てのＧＰＳ衛星２の選択済衛星リストを作成して、制御部２２０のメモリに保存し、図１１の処理を終了する。メモリに保存される選択済衛星リストは、新たに第２認証対象衛星選択処理が行われるごとに、逐次更新されてゆく。
【００９２】
なお、第２認証対象衛星選択処理では、第１車載機２００で認証成立済のＧＰＳ衛星２を優先して選択する構成であれば、第１車載機２００で認証成立済のＧＰＳ衛星２に絞って選択を行う構成に限らない。例えば、第１車載機２００で未認証のＧＰＳ衛星２であっても、ＳＮ比が閾値以上なら選択し、測位処理では、第１車載機２００で認証成立済のＧＰＳ衛星２の航法メッセージを優先的に用いる構成とすればよい。また、この場合であっても、ＮＭＡ関連情報のうちの認証情報が、未認証と認証不成立とを区別可能な情報である場合には、ＳＮ比が閾値以上であっても、認証不成立であったＧＰＳ衛星２は選択しないようにすることが好ましい。
【００９３】
第２車載機３００では、第２認証対象衛星選択処理で選択されたＧＰＳ衛星２の航法メッセージについて、図５に示すのと同様な認証関連処理を行ったり、図６に示すのと同様な測位処理を行ったりする。また、第２車載機３００では、図７に示すのと同様なＮＭＡ関連情報送信処理により、第２車載機３００で認証が成立した航法メッセージの発信元のＧＰＳ衛星２についてのＮＭＡ関連情報を、無線通信によって外部に送信する構成としてもよい。
【００９４】
＜実施形態１のまとめ＞
実施形態１によれば、第１車載機２００は、衛星受信機２３０で航法メッセージを受信できたＧＰＳ衛星２のうち、第１認証対象衛星選択処理で選択したＧＰＳ衛星２に絞って、受信した航法メッセージについての認証関連処理を行う。よって、衛星受信機２３０で航法メッセージを受信できたＧＰＳ衛星２の全てについて認証関連処理を行う場合よりも、認証にかかる時間や第１車載機２００及び認証センタ１２０での処理負荷を低減できる。
【００９５】
また、第１認証対象衛星選択処理では、航法メッセージの信号品質が良好と言える程度のＳＮ比が得られたＧＰＳ衛星２を選択するので、選択したＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージをもとに測位処理を行うことによって、信号品質が良好な航法メッセージを用いて測位できる。その結果、第１車載機２００において、認証にかかる時間や処理負荷を低減しながらも、より精度の高い測位を行うことが可能になる。
【００９６】
さらに、実施形態１によれば、第２車載機３００でも、衛星受信機３３０で航法メッセージを受信できたＧＰＳ衛星２のうち、第２認証対象衛星選択処理で選択したＧＰＳ衛星２に絞って認証関連処理を行うので、認証にかかる時間や第２車載機３００及び認証センタ１２０での処理負荷を低減できる。
【００９７】
第２認証対象衛星選択処理では、第１車載機２００から送信されるＮＭＡ関連情報をもとに、第１車載機２００で認証が成立したＧＰＳ衛星２を優先して選択するので、第２車載機３００でも認証が成立する確度の高いＧＰＳ衛星２を優先して選択することが可能になる。その結果、第２車載機３００で認証が不成立となるＧＰＳ衛星２を選択しないようにできる可能性が高まり、無駄な認証を行う手間を減らすことが可能になる。
【００９８】
さらに、第２認証対象衛星選択処理でも、航法メッセージの信号品質が良好と言える程度のＳＮ比が得られたＧＰＳ衛星２を選択するので、選択したＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージをもとに測位処理を行うことによって、より精度の高い測位を行うことが可能になる。
【００９９】
また、第１車載機２００での第１認証対象衛星選択処理で選択されたＧＰＳ衛星２は、信号品質が良好な可能性が高いＧＰＳ衛星２だが、第１車載機２００の近辺に位置する第２車載機３００にとっても同様である可能性が高い。これは、両者のおかれる状況が似ている可能性が高いためである。
【０１００】
実施形態１の構成によれば、ＮＭＡ関連情報は車車間通信によって第１車載機２００から受信するので、ＮＭＡ関連情報を受信する第２車載機３００と送信元の第１車載機２００との距離は比較的近いと言える。従って、第２車載機は、ＮＭＡ関連情報をもとに、第１車載機２００で認証が成立したＧＰＳ衛星２を優先して選択することで、航法メッセージの信号品質が良好なＧＰＳ衛星２を優先して選択することが可能になる。その結果、第２車載機３００では、認証にかかる時間や処理負荷をより低減しながら、さらに精度の高い測位を行うことが可能になる。
【０１０１】
＜変形例１＞
実施形態１では、第１車載機２００での第１認証対象衛星選択処理において、ＳＮ比が閾値以上と判定されたＧＰＳ衛星２を全て選択する構成について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、発信された航法メッセージの信号品質がより良好と評価できるＧＰＳ衛星２から順に所定の複数個のＧＰＳ衛星２を選択する構成（以下、変形例１）としてもよい。
【０１０２】
ここで、変形例１における航法メッセージ認証システム１について、図面を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
変形例１における航法メッセージ認証システム１は、第１認証対象衛星選択処理の一部が異なる点を除けば、実施形態１における航法メッセージ認証システム１と同様である。
【０１０４】
＜変形例１における第１認証対象衛星選択処理＞
ここで、変形例１における第１車載機２００の制御部２２０での第１認証対象衛星選択処理について、図１２に示すフローチャートを用いて説明を行う。図１２のフローチャートも、図４のフローチャートと同様に、ＧＰＳ衛星２から衛星受信機２３０で受信した航法メッセージが、衛星受信機２３０から出力された場合に開始する構成とすればよい。
【０１０５】
まず、ステップＳ８１〜ステップＳ８７までの処理は、前述のＳ１〜Ｓ７と同様である。よって、Ｓ８３も請求項の評価値特定部に相当し、Ｓ８５も請求項の選択部に相当する。
【０１０６】
ステップＳ８８では、Ｓ８５で選択された全てのＧＰＳ衛星２について、制御部２２０のメモリに保存されている選択済衛星リストに含まれるＳＮ比が大きいものから順に所定数に絞るようにさらに選択を行う。よって、Ｓ８８も請求項の選択部に相当する。所定数は、測位処理に必要なＧＰＳ衛星２の数とすればよく、例えば４とすればよい。
【０１０７】
ステップＳ８９では、Ｓ８８で選択されたＧＰＳ衛星２の選択済衛星リストを作成して、制御部２２０のメモリに保存し、図１２の処理を終了する。メモリに保存される選択済衛星リストは、新たに第１認証対象衛星選択処理が行われるごとに、逐次更新されてゆく。
【０１０８】
＜変形例１のまとめ＞
変形例１によっても、実施形態１と同様に、第１車載機２００において、認証にかかる時間や処理負荷を低減しながらも、より精度の高い測位を行うことが可能になる。また、変形例１によれば、より大きいＳＮ比が得られた順に所定数のＧＰＳ衛星２に絞り込んで選択するので、信号品質が特に良好な航法メッセージを用いて測位できる。その結果、第１車載機２００において、認証にかかる時間や処理負荷をさらに低減しながら、さらに精度の高い測位を行うことが可能になる。
【０１０９】
＜変形例２＞
第１車載機２００での第１認証対象衛星選択処理において、ＳＮ比が閾値以上と判定されたＧＰＳ衛星２を選択する構成について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ＧＰＳ衛星２の仰角を選択の条件としてＧＰＳ衛星２を選択する構成（以下、変形例２）としてもよい。
【０１１０】
ここで、変形例２における航法メッセージ認証システム１について、図面を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１１】
変形例２における航法メッセージ認証システム１は、第１認証対象衛星選択処理の一部が異なる点を除けば、実施形態１における航法メッセージ認証システム１と同様である。
【０１１２】
＜変形例２における第１認証対象衛星選択処理＞
ここで、変形例２における第１車載機２００の制御部２２０での第１認証対象衛星選択処理について、図１３に示すフローチャートを用いて説明を行う。図１３のフローチャートは、図４のフローチャートからＳ３、Ｓ４の処理のみを入れ替えたものであって、Ｓ３、Ｓ４の処理と入れ替えたステップＳ３ａ、ステップＳ４ａの処理の部分を抜き出して示している。
【０１１３】
まず、Ｓ２に続くステップＳ３ａでは、ｘ番目のＧＰＳ衛星２からＳ１で取得した航法メッセージに含まれる軌道情報とその航法メッセージの発信時刻とからｘ番目のＧＰＳ衛星２の衛星位置を算出する。そして、算出した衛星位置と第１車載機２００の現在位置とから、ｘ番目のＧＰＳ衛星２の仰角を特定する。
【０１１４】
軌道情報は、エフェメリスデータでもアルマナックデータであってもよいが、精度の観点からはエフェメリスデータが好ましい。また、第１車載機２００の現在位置は、前回の測位からの移動距離が所定距離（例えば１００ｍ）未満であれば、前回の測位で得られた値を用いる構成とすればよい。他にも、前回の測位で得られた位置を基点として自律航法によって推定した位置を用いる構成としてもよい。
【０１１５】
仰角は、ＧＰＳ衛星２と第１車載機２００の現在位置とを結ぶ直線が、現在位置を基準とする地平面に対してなす角度であり、仰角が小さいほど測定誤差が大きくなることが知られている。言い換えれば、仰角が大きいほど信号品質が良好な航法メッセージが得られることを示す。よって、仰角が請求項の信号品質評価値に相当し、Ｓ３ａが請求項の評価値特定部に相当する。
【０１１６】
ステップＳ４ａでは、Ｓ３ａで特定した仰角が閾値以上か否かを判定する。ここで言うところの閾値とは、測位結果に誤差を与える可能性が小さいと言える程度に良好な信号品質が得られると言える仰角であればよく、任意に設定可能な値である。そして、Ｓ３ａで特定した仰角が閾値以上と判定した場合（Ｓ４ａでＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。一方、閾値未満と判定した場合（Ｓ４ａでＮＯ）には、ステップＳ６に移る。
【０１１７】
変形例２におけるステップＳ５では、Ｓ３ａで特定した仰角が閾値以上と判定されたＧＰＳ衛星２を、認証関連処理を行う対象とするＧＰＳ衛星２として選択し、ステップＳ６に移ることになる。また、変形例２におけるステップＳ８では、Ｓ５で選択された全てのＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤとＳ３ａで特定した仰角（つまり、信号品質評価値）とを紐付けた選択済衛星リストをメモリに保存することになる。
【０１１８】
＜変形例２のまとめ＞
変形例２によっても、第１認証対象衛星選択処理では、得られる航法メッセージの信号品質が良好と言える程度の仰角であるＧＰＳ衛星２を選択するので、選択したＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージをもとに測位処理を行うことによって、信号品質が良好な航法メッセージを用いて測位できる。
【０１１９】
＜変形例３＞
第１車載機２００での第１認証対象衛星選択処理において、ＳＮ比が閾値以上と判定されたＧＰＳ衛星２を選択する構成について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ＧＰＳ衛星２と第１車載機２００との幾何距離（Geometric Distance）と擬似距離との差を選択の条件としてＧＰＳ衛星２を選択する構成（以下、変形例３）としてもよい。
【０１２０】
ここで、変形例３における航法メッセージ認証システム１について、図面を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２１】
変形例３における航法メッセージ認証システム１は、第１認証対象衛星選択処理の一部が異なる点を除けば、実施形態１における航法メッセージ認証システム１と同様である。
【０１２２】
＜変形例３における第１認証対象衛星選択処理＞
ここで、変形例２における第１車載機２００の制御部２２０での第１認証対象衛星選択処理について、図１４に示すフローチャートを用いて説明を行う。図１４のフローチャートは、図４のフローチャートからＳ３、Ｓ４の処理のみを入れ替えたものであって、Ｓ３、Ｓ４の処理と入れ替えたステップＳ３ｂ、ステップＳ４ｂの処理の部分を抜き出して示している。
【０１２３】
まず、Ｓ２に続くステップＳ３ｂでは、ｘ番目のＧＰＳ衛星２からＳ１で取得した航法メッセージに含まれる軌道情報とその航法メッセージの発信時刻とからｘ番目のＧＰＳ衛星２の衛星位置を算出する。そして、算出した衛星位置と第１車載機２００の現在位置とから、ｘ番目のＧＰＳ衛星２と第１車載機２００との幾何距離を算出する。
【０１２４】
軌道情報は、エフェメリスデータでもアルマナックデータであってもよいが、精度の観点からはエフェメリスデータが好ましい。また、第１車載機２００の現在位置は、前回の測位からの移動距離が所定距離（例えば１００ｍ）未満であれば、前回の測位で得られた値を用いる構成とすればよい。他にも、前回の測位で得られた位置を基点として自律航法によって推定した位置を用いる構成としてもよい。
【０１２５】
また、Ｓ３ｂでは、ｘ番目のＧＰＳ衛星２からＳ１で取得した航法メッセージに含まれる発信時刻と、その航法メッセージを第１車載機２００で受信した受信時刻とから定まる擬似距離を算出する。言うまでもないが、擬似距離とは、ＧＰＳ衛星２からの発信時刻と第１車載機２００での受信時刻とから決まる伝搬時間に光速を積算して算出される、ＧＰＳ衛星２と第１車載機２００との距離である。
【０１２６】
そして、Ｓ３ｂでは、ｘ番目のＧＰＳ衛星２と第１車載機２００との間の幾何距離と擬似距離との差（以下、距離差分）を特定する。擬似距離は伝搬時間から定まる距離であるので、マルチパスの影響によって幾何距離との差が生じる。マルチパスが生じると、信号品質が低下するので、上述の距離差分が小さいほど、信号品質が良好だと言える。よって、距離差分が請求項の信号品質評価値に相当し、Ｓ３ｂが請求項の評価値特定部に相当する。
【０１２７】
ステップＳ４ｂでは、Ｓ３ｂで特定した距離差分が閾値以下か否かを判定する。ここで言うところの閾値とは、測位結果に誤差を与える可能性が小さいと言える程度に良好な信号品質が得られると言える距離差分であればよく、任意に設定可能な値である。そして、Ｓ３ｂで特定した距離差分が閾値以下と判定した場合（Ｓ４ｂでＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。一方、閾値より大きいと判定した場合（Ｓ４ｂでＮＯ）には、ステップＳ６に移る。
【０１２８】
変形例３におけるステップＳ５では、Ｓ３ｂで特定した距離差分が閾値以下と判定されたＧＰＳ衛星２を、認証関連処理を行う対象とするＧＰＳ衛星２として選択し、ステップＳ６に移ることになる。また、変形例３におけるステップＳ８では、Ｓ５で選択された全てのＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤとＳ３ｂで特定した距離差分（つまり、信号品質評価値）とを紐付けた選択済衛星リストをメモリに保存することになる。
【０１２９】
＜変形例３のまとめ＞
変形例３によっても、第１認証対象衛星選択処理では、得られる航法メッセージの信号品質が良好と言える程度の距離差分となるＧＰＳ衛星２を選択するので、選択したＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージをもとに測位処理を行うことによって、信号品質が良好な航法メッセージを用いて測位できる。
【０１３０】
＜変形例４＞
変形例２や変形例３では、ＳＮ比に替えて、仰角や幾何距離と擬似距離との距離差分を、ＧＰＳ衛星２を選択するための条件として用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、これらの条件を複数組み合わせてＧＰＳ衛星２を選択する構成としてもよい。例えば、全ての条件を組み合わせる場合、選択済衛星リストには、Ｓ５で選択された全てのＧＰＳ衛星２のＰＲＮ ＩＤと、そのＧＰＳ衛星２についてのＳＮ比、仰角、及び幾何距離と擬似距離との距離差分とを紐付けられることになる。
【０１３１】
＜変形例５＞
なお、発信された航法メッセージの信号品質がより良好と評価できるＧＰＳ衛星２から順に所定の複数個のＧＰＳ衛星２を選択する変形例１の構成と、変形例２〜４の構成とを組み合わせた構成としてもよい。
【０１３２】
例えば、変形例１と変形例４とを組み合わせる場合には、ＳＮ比、仰角、幾何距離と擬似距離との距離差分といった信号品質評価値のうちの、いずれかの信号品質評価値を最優先してＧＰＳ衛星２の順位付けをして、上位の所定数のＧＰＳ衛星２を選択する構成とすればよい。
【０１３３】
他にも、ＳＮ比、仰角、幾何距離と擬似距離との距離差分といった信号品質評価値にそれぞれ重み付けを施し、各パラメータから総合的に信号品質を評価する関数などを用いてもよい。すなわち、ＳＮ比、仰角、幾何距離と擬似距離との距離差分を変数として、ＳＮ比が大きいほど、仰角が大きいほど、距離差分が小さいほど、出力値が大きくなる関数を設計して、当該関数の出力値が大きい上位の所定数のＧＰＳ衛星２を選択する構成としてもよい。
【０１３４】
＜変形例６＞
変形例１〜５の構成は、第２車載機３００での第２認証対象衛星選択処理に適用する構成としてもよい。
【０１３５】
＜変形例７＞
前述の実施形態では、第１車載機２００は、車車間通信によってＮＭＡ関連情報を第２車載機３００に送信する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、路側機を中継することで、路車間通信によってＮＭＡ関連情報を第１車載機２００から第２車載機３００に送信する構成としてもよい。他にも、公衆通信回線網を利用して、ＮＭＡ関連情報を第１車載機２００から第２車載機３００に送信する構成としてもよい。
【０１３６】
＜変形例８＞
前述の実施形態では、ＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージのみを測位に用いた場合の例を挙げて説明を行ったが、ＱＺＳ衛星３から受信した航法メッセージを測位に用いる構成としてもよい。この場合、ＱＺＳ衛星３から受信した航法メッセージの認証についても、ＧＰＳ衛星２の場合と同様にして行う構成とすればよい。
【０１３７】
変形例８の一例としては、ＱＺＳ衛星３からモニタステーション１１０で受信した航法メッセージからＲＡＮＤメッセージを生成し、このＲＡＮＤメッセージをもとに認証センタ１２０でパリティデータを作成する。そして、作成したパリティデータをマスタコントロールステーション１３０に送り、そのパリティデータをマスタコントロールステーション１３０からＱＺＳ衛星３に送信する。ＱＺＳ衛星３は、そのパリティデータを含んだ航法メッセージを地上に向けて放送する。
【０１３８】
第１車載機２００や実施形態２以降の第２車載機３００は、ＱＺＳ衛星３から受信した航法メッセージからＲＡＮＤメッセージを作成し、このＲＡＮＤメッセージと認証センタ１２０から取得するＨマトリクスとから比較パリティデータを作成する。そして、作成した比較パリティデータと、ＱＺＳ衛星３から受信したパリティデータとを比較することで認証を行う構成とすればよい。
【０１３９】
＜変形例９＞
前述の実施形態で説明した航法メッセージ認証型の認証方法はあくまで一例であり、認証機関へのアクセスが必要な認証方法であれば、他の認証方法を用いる構成としてもよい。
【０１４０】
＜変形例１０＞
前述の実施形態では、車両で用いられる第１車載機２００及び第２車載機３００を例に挙げて説明を行ったが、必ずしもこれに限らない。例えば、第１車載機２００や第２車載機３００と同様の航法メッセージ受信装置を、ユーザに携帯される携帯端末等に適用する構成としてもよい。
【０１４１】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１４２】
２００  第１車載機、３００  第２車載機、２３０  衛星受信機、３３０  衛星受信機、Ｓ３、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ６４、Ｓ８３  評価値特定部、Ｓ５、Ｓ４１、Ｓ６８、Ｓ８５、Ｓ８８  選択部、Ｓ２５  認証用情報取得部、Ｓ２９〜Ｓ３１  認証部、Ｓ４２  測位部
【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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