(57)【要約】【課題】  電離層の変動が大きい地域における電離層による伝搬遅延の測位誤差を減少させ、測位精度を改善する。【解決手段】  マスタ局からユーザ局へ送信される電離層による伝搬遅延の補正情報は、モニタ局から見た方向別にそれぞれ存在する航法衛星の測位信号のみを使用して、方向別にそれぞれ個別に作成され、ユーザ局は、この方向別の電離層による伝搬遅延の補正情報を用いて航法衛星からの測位信号の補正を行い、自局の測位を行う。【選択図】  図３
2015138021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、前記航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、
前記これらの補正情報を求めるために、前記航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、
前記マスタ局と前記複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、
前記マスタ局は、前記モニタ局において受信可能な全ての航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、
この電離層遅延量から、前記マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星毎にそれぞれ個別に作成し、
次いで、前記マスタ局は、前記航法衛星毎にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を前記電離層による伝搬遅延の補正情報として、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、
このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、前記マスタ局から送信された前記電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、前記ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する航法衛星毎の電離層による伝搬遅延の補正情報と、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、前記ユーザ局の測位を行うこと
を特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【請求項２】
前記マスタ局が前記ユーザ局へ送信する前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星毎にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、すべての航法衛星の測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させること
を特徴とする請求項１に記載の衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【請求項３】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、前記航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、
前記これらの補正情報を求めるために、前記航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、
前記マスタ局と前記複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、
前記マスタ局は、前記モニタ局で受信された測位信号について電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、
この電離層遅延量から、前記マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星の前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成し、
次いで、前記マスタ局は、前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された前記電離層による伝搬遅延の補正情報を前記電離層による伝搬遅延の補正情報として、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、
このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、前記マスタ局から送信された前記電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、前記ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星の方向に対応する方向別の電離層による伝搬遅延の補正情報と、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、前記ユーザ局の測位を行うこと
を特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【請求項４】
前記マスタ局が前記ユーザ局へ送信する前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、すべての航法衛星の測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させること
を特徴とする請求項３に記載の衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【請求項５】
前記航法衛星の方向は、航法衛星の方位角及び仰角により天頂方向及び東西南北の５方向に区分すること
を特徴とする請求項３〜請求項４の何れかに記載の衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【請求項６】
前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、経緯度５度毎に作成されたグリッド点毎の情報であること
を特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【請求項７】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、前記航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、
前記これらの補正情報を求めるために、前記航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、
前記マスタ局と前記複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、
前記マスタ局は、前記モニタ局において受信可能な全ての航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する機能と、
この電離層遅延量から、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星毎にそれぞれ個別に作成する機能と、
次いで、前記航法衛星毎にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を前記電離層による伝搬遅延の補正情報として、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信する機能とを有し、
このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信する機能と、これらの測位信号を、前記マスタ局から送信された前記電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、前記ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する航法衛星毎の電離層による伝搬遅延の補正情報と、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行う機能と、この補正した測位信号により前記ユーザ局の測位を行う機能を有すること
を特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【請求項８】
前記マスタ局が前記ユーザ局へ送信する前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星毎にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、すべての航法衛星の測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させること
を特徴とする請求項７に記載の衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【請求項９】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、前記航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、
前記これらの補正情報を求めるために、前記航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、
前記マスタ局と前記複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、
前記マスタ局は、前記モニタ局で受信された測位信号について電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する機能と、
この電離層遅延量から、前記マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星の前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成する機能と、
次いで、前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された前記電離層による伝搬遅延の補正情報を前記電離層による伝搬遅延の補正情報として、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信する機能とを有し、
このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信する機能と、これらの測位信号を、前記マスタ局から送信された前記電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、前記ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星の方向に対応する方向別の電離層による伝搬遅延の補正情報と、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行いう機能と、この補正した測位信号により前記ユーザ局の測位を行う機能を有すること
を特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【請求項１０】
前記マスタ局が前記ユーザ局へ送信する前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、すべての航法衛星の測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させること
を特徴とする請求項９に記載の衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【請求項１１】
前記航法衛星の方向は、航法衛星の方位角及び仰角により天頂方向及び東西南北の５方向に区分すること
を特徴とする請求項９〜請求項１０の何れかに記載の衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【請求項１２】
前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、経緯度５度毎に作成されたグリッド点毎の情報であること
を特徴とする請求項７〜請求項１１の何れかに記載の衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法及びその装置に関し、特に、広域ディファレンシャル補正方式（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ＧＰＳ：以下、ＷＡＤＧＰＳと記す。）における測位誤差の補正方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、人工衛星や天体から発せられる電磁波（以下、信号と記す）が、地上に到達するまでの間に、電離層及び対流圏を通過するが、それぞれの領域を信号が通過する際に遅延が生じる。これらの遅延は、それぞれ電離層遅延及び対流圏遅延と呼ばれている。従って、この信号を測位信号として用いる場合、これらの電離層遅延及び対流圏遅延が測位誤差源のひとつとなっている。
【０００３】
ユーザが有する受信機であるユーザ局に対して、測位誤差の原因のひとつである電離層遅延量の補正は勿論のこと、その他の誤差要因に対応する補正情報をも提供し、ユーザ局側でこれらの補正処理を行うことで測位誤差を低減する方式は、広域ディファレンシャル補正方式（ＷＡＤＧＰＳ）と呼ばれる。ＷＡＤＧＰＳの実例としては、世界的に実用化が進められている静止衛星型衛星航法補強システム（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｂａｓｅｄ  Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＳＢＡＳと記す。）がある。
【０００４】
ＷＡＤＧＰＳでは、衛星軌道、衛星クロック、電離層遅延、対流圏遅延等の測位誤差源を、別々に高精度に補正することが目標とされている。衛星のクロックは、ユーザがどの場所にいても同じ影響を受けるが、衛星軌道（衛星の位置）、電離層の伝搬遅延、対流圏の伝搬遅延は、受信機（ユーザ局）の位置によって影響が異なるためである。これらの測位誤差源を全部分けて補正し、位置によって異なる補正情報を送ることによって、広い地理的範囲において有効なディファレンシャル補正が可能となる。
【０００５】
従来、このようなディファレンシャル補正を行うシステムとしては、特許文献１及び特許文献２に記載のように、図６及び図７に示す衛星航法システムがある。
【０００６】
この図６及び図７において、１５１（１５１ａ、１５１ｂ・・・）はモニタ局で、航法衛星１５２（１５２ａ、１５２ｂ・・・）からの測位信号による測位精度を向上させる目的で、位置が既知である既知点にそれぞれ複数箇所設置される。モニタ局１５１（１５１ａ、１５１ｂ・・・）は、ネットワーク１５３を有し、このネットワーク１５３を介してマスタ局１５４と接続されている。１５５は、ユーザが有する受信機であるユーザ局である。
【０００７】
航法衛星１５２（１５２ａ、１５２ｂ・・・）は、ＧＰＳ衛星であり、それぞれＧＰＳ衛星自身の詳細な軌道情報を、２つの周波数（Ｌ１：１．６ＧＨｚ帯／Ｌ２：１．２ＧＨｚ帯）で送信している。電離層遅延は、信号の周波数により異なるという特徴を有することから、モニタ局において受信した２つの周波数の測定データを用いれば、電離層遅延を計算により求めることができる。
【０００８】
モニタ局１５１（１５１ａ、１５１ｂ・・・）は、ＧＰＳ衛星から送信されている測位信号を２つの周波数（Ｌ１、Ｌ２）とも受信可能な２周波型ＧＰＳ受信機を有しており、受信した測定データは、ネットワーク１５３を介してマスタ局１５４に送信される。
【０００９】
マスタ局１５４は、モニタ局で受信した航法衛星からの測位信号の測定データから電離層遅延量を求める機能と、この電離層遅延量を用いて、経緯度で５度毎に設定されたＩＧＰ（Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｇｒｉｄ  Ｐｏｉｎｔ：電離層グリッド点、以下、ＩＧＰと記す）における電離層遅延量を求め、その補正情報であるグリッド情報を作成する機能と、航法衛星の軌道の補正情報を作成する機能と、航法衛星から送信される測位信号のクロックの補正情報を作成する機能と、作成したこれらの補正情報（グリッド情報、軌道の補正情報、クロックの補正情報）をユーザ局１５５へ送信する機能を有している。
【００１０】
ユーザ局１５５は、通常、ＧＰＳ衛星から送信されている測位信号を１つの周波数（Ｌ１）のみ受信可能な１周波型ＧＰＳ受信機を有しており、マスタ局１５４からの補正情報を用いて補正することにより、測位精度を向上させることができる機能を有している。
【００１１】
図６及び図７において、モニタ局１５１（１５１ａ、１５１ｂ・・・）は、航法衛星１５２（１５２ａ、１５２ｂ・・・）から送信されている測位信号や準天頂衛星あるいは静止衛星（図示せず）からの信号を受信し、ネットワーク１５３を介して、マスタ局１５４にその測定データを送信する。
【００１２】
マスタ局１５４は、各モニタ局１５１（１５１ａ、１５１ｂ・・・）の有する２周波型ＧＰＳ受信機の測定データにより、電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する（図６  １６１、図７  １７１）。このマスタ局１５４において計算された電離層遅延量は、２周波型ＧＰＳ受信機の測定データを用いて計算されているため、測定誤差が少なく、精度が高いものとなっている。次いで、マスタ局１５４は、この電離層遅延量を用いて、電離層モデルに基づいてモデルパラメータを計算し、これにより各ＩＧＰにおける電離層遅延量を求め、その補正情報であるグリッド情報を作成する（図６  １６２）。このグリッド情報は、ユーザ局１５５へ送信するために精度を粗くしてあり、ＩＧＰ毎に作成されている。
【００１３】
次に、マスタ局１５４は、電離層遅延量を用いて、航法衛星の軌道の補正情報を作成し（図６  １６３）、そしてさらに航法衛星から送信される測位信号のクロックの補正情報を作成する（図６  １６４）。
【００１４】
マスタ局１５４は、このようにして作成したこれらの補正情報（グリッド情報、軌道の補正情報、クロックの補正情報）を、静止衛星を介してユーザ局１５５へ送信する（図６  １６５）。
【００１５】
ユーザ局１５５では、マスタ局１５４から送信されたこれらの補正情報（グリッド情報、軌道の補正情報、クロックの補正情報）を受信して補正処理を行う（図６  １６６）。即ち、これらの補正情報を用いて、ユーザ局１５５における電離層の伝搬遅延の補正や、航法衛星の軌道の補正、航法衛星からの測位信号のクロックの補正を行う。
【００１６】
電離層の伝搬遅延の補正については、マスタ局１５４から送信されたグリッド情報の内、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰのグリッド情報を用いて、これらを線形補間することにより電離層遅延量を求め、その補正を行う（図７  １７２）。ユーザ局１５５は、このようにして電離層の伝搬遅延の補正や、衛星軌道の補正、衛星クロックの補正を行うとともに、ユーザ局１５５の測位を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００７−１７１０８２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０３１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、相変わらずＳＢＡＳのような広域ディファレンシャル補正システムでは、４つの誤差要因を確実に分離して、ユーザ局における測位の際に、この４つの誤差要因による測位誤差をどのようにして小さくするかが、重要な課題であった。
【００１９】
特に、高層大気圏内に存在する電離層（Ｄ、Ｅ、Ｆ層）においては、時間的、空間的に様々なスケールの擾乱現象が起きており、衛星通信の電波にも大きな影響を与えている。そして、大気が受ける太陽紫外線やＸ線は、季節、緯度・経度、時刻太陽活動周期等により変化するため、電離層は基本的にこれらに依存して変化する。又、これらの定常的な変化のほかに、電離層は、突発的な太陽爆発によるＸ線や高エネルギー粒子等の増加、オーロラ活動に代表される磁気嵐等の擾乱、又は母体となる中世大気の擾乱の影響を受けて複雑に変化する。そして、ときには電離層嵐と称される擾乱状態になることがある。このような場合における電離層の内部は、水平方向のみならず高度方向にも複雑な密度分布を呈している。従って、従来のような電離層モデルに基づいてモデルパラメータを計算し、これにより各ＩＧＰにおける電離層遅延量から補正情報を作成する、即ち、従来の２次元的な表現による電離層の伝搬遅延の補正情報では、電離層の伝搬遅延を精度良く補正することが困難である。そのため、補正しきれない測位誤差がどうしても残ってしまうという問題があった。例えば、日本国内の南方の地域、特に九州以南では、この電離層の変動が大きいため、電離層の伝搬遅延による誤差を補正しきれず、十分な測位精度を得られないという問題があった。
【００２０】
こうした問題の解決方法として、ユーザ局においてもマスタ局と同様に二周波データによって電離層遅延量を補正することが考えられる。しかしながら、ユーザ局のＧＰＳ受信機をモニタ局と同じく２周波型ＧＰＳ受信機にすると、アンテナの大きさが大きくなり、また、高周波回路も二組必要となるのでコストが増大するという問題があった。その上、航空機に搭載する受信機については安全上の理由から、規定上１周波型ＧＰＳ受信機しか使用出来ないという問題もあった。
【００２１】
このように、従来の電離層の伝搬遅延の補正情報では補正しきれず、測位誤差を小さくすることが出来なかった。そのため、この測位誤差を可能な限り小さくすることの出来る電離層の伝搬遅延の新たな補正情報が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
請求項１に係る発明は、航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局において受信可能な全ての航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、この電離層遅延量から、マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星毎にそれぞれ個別に作成し、次いで、マスタ局は、航法衛星毎にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報である航法衛星毎の電離層による伝搬遅延の補正情報を電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、マスタ局から送信された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する航法衛星毎の電離層による伝搬遅延の補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、ユーザ局の測位を行うことを特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法である。
【００２３】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、マスタ局がユーザ局へ送信する電離層による伝搬遅延の補正情報は、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星毎にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、すべての航法衛星の測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させるものである。
【００２４】
請求項３に係る発明は、航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局で受信された測位信号について電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、この電離層遅延量から、マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星のモニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成し、次いで、マスタ局は、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、マスタ局から送信された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星の方向に対応する方向別の電離層による伝搬遅延の補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、ユーザ局の測位を行うことを特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法である。
【００２５】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、マスタ局がユーザ局へ送信する電離層による伝搬遅延の補正情報は、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、すべての航法衛星の測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させるものである。
【００２６】
請求項５に係る発明は、請求項３〜４の何れかに係る発明において、航法衛星の方向は、航法衛星の方位角及び仰角により天頂方向及び東西南北の５方向に区分するものである。
【００２７】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れかに係る発明において、電離層による伝搬遅延の補正情報は、経緯度５度毎に作成されたグリッド点毎の情報とするものである。
【００２８】
請求項７に係る発明は、航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局において受信可能な全ての航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する機能と、この電離層遅延量から、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星毎にそれぞれ個別に作成する機能と、次いで、航法衛星毎にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信する機能とを有し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信する機能と、これらの測位信号を、マスタ局から送信された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する航法衛星毎の電離層による伝搬遅延の補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行う機能と、この補正した測位信号によりユーザ局の測位を行う機能を有することを特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置である。
【００２９】
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、マスタ局がユーザ局へ送信する電離層による伝搬遅延の補正情報は、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星毎にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、すべての航法衛星の測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させるものである。
【００３０】
請求項９に係る発明は、航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局で受信された測位信号について電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する機能と、この電離層遅延量から、マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星のモニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成する機能と、次いで、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信する機能とを有し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信する機能と、これらの測位信号を、マスタ局から送信された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星の方向に対応する方向別の電離層による伝搬遅延の補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行いう機能と、この補正した測位信号によりユーザ局の測位を行う機能を有することを特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置である。
【００３１】
請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明において、マスタ局がユーザ局へ送信する電離層による伝搬遅延の補正情報は、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、すべての航法衛星の測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させるものである。
【００３２】
請求項１１に係る発明は、請求項９〜１０の何れかに係る発明において、航法衛星の方向は、航法衛星の方位角及び仰角により天頂方向及び東西南北の５方向に区分するものである。
【００３３】
請求項１２に係る発明は、請求項７〜１１に係る発明において、電離層による伝搬遅延の補正情報は、経緯度５度毎に作成されたグリッド点毎の情報とするものである。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１及び請求項７に係る発明は、上記のように構成したので、電離層の伝搬遅延の補正情報の精度が良くなり、ＷＡＤＧＰＳ（広域ディファレンシャル補正システム）による測位誤差を小さくすることが出来、測位精度が向上する。特に、電離層による影響を受けやすい低緯度地域において、ＷＡＤＧＰＳの測位精度を大幅に改善することが出来る。
【００３５】
その上、特許文献２に記載の発明と同様に、従来の衛星航法システムにおけるマスタ局やモニタ局のハードウェア構成を変えることなく、また、ユーザ局についても、ハードウェアを何ら変えることなく、ユーザ局における測位誤差を小さくし、その測位精度を向上させることができる。
【００３６】
請求項２及び請求項８に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１及び請求項７に係る発明と同様の効果がある。さらに、この発明に対応していない従来方式のユーザ局であっても、マスタ局から送信される従来方式の補正情報が利用可能となる。
【００３７】
請求項３及び請求項９に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１及び請求項７に係る発明と同様の効果がある。さらに、ユーザ局へ送信する補正情報の情報量を抑えることが可能である。
【００３８】
請求項４及び請求項１０に係る発明は、上記のように構成したので、請求項３及び請求項９に係る発明と同様の効果がある。さらに、この発明に対応していない従来方式のユーザ局であっても、マスタ局から送信される従来方式の補正情報が利用可能となる。
【００３９】
請求項５及び請求項１１に係る発明は、上記のように構成したので、請求項３及び請求項９に係る発明と同様の効果がある。
【００４０】
請求項６及び請求項１２に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１及び請求項７に係る発明と同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の第１の実施例を示すもので、この発明の衛星航法システムにおける測位方法を説明するための模式図である。
【図２】この発明の第１の実施例を示すもので、この発明の衛星航法システムにおける測位方法を説明するための模式図である。
【図３】この発明の第２の実施例を示すもので、この発明の衛星航法システムにおける測位方法を説明するための模式図である。
【図４】この発明の第２の実施例を示すもので、この発明の衛星航法システムにおける測位方法を説明するための模式図である。
【図５】本願の効果を示すもので、後述する場所に設置したユーザ局における測定データから算出された水平方向の測位誤差を示す測定結果である。
【図６】従来の衛星航法システムにおける測位方法を説明するための模式図である。
【図７】従来の衛星航法システムにおける測位方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局において受信可能な全ての航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、この電離層遅延量から、マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星毎にそれぞれ個別に作成し、次いで、マスタ局は、航法衛星毎にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報である航法衛星毎の電離層による伝搬遅延の補正情報を電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、マスタ局から送信された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する航法衛星毎の電離層による伝搬遅延の補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、ユーザ局の測位を行う。
【実施例１】
【００４３】
この発明の第１の実施例を、図１〜図２に基づいて詳細に説明する。
図１〜図２は、この発明の第１の実施例を示すもので、この発明の衛星航法システムにおける測位方法を説明するための模式図である。
【００４４】
この実施例１は、航法衛星毎に作成された電離層の伝搬遅延の補正情報により、各航法衛星からの測位信号について、それぞれ電離層の伝搬遅延による誤差を補正し、測位精度の改善を図るものである。
【００４５】
図１及び図２において、１（１ａ、１ｂ・・・）はモニタ局で、航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）からの測位信号による測位精度を向上させる目的で、位置が既知である複数個所の既知点に、それぞれ設置されている。モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）は、ネットワーク３を有し、このネットワーク３を介してマスタ局４と接続されている。５はユーザ局で、ユーザが有する受信機である。
【００４６】
航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）は、この実施例ではＧＰＳ衛星であり、それぞれＧＰＳ衛星自身の詳細な軌道情報を、２つの周波数（Ｌ１：１．６ＧＨｚ帯／Ｌ２：１．２ＧＨｚ帯）で送信している。
【００４７】
モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）は、ＧＰＳ衛星から送信されている測位信号を２つの周波数（Ｌ１、Ｌ２）とも受信可能な２周波型ＧＰＳ受信機を有しており、受信した測位信号は、ネットワーク３を介してマスタ局４に送信される。
【００４８】
マスタ局４は、モニタ局で受信した全ての航法衛星からの測位信号を用いて電離層遅延量を求める機能と、この電離層遅延量を用いて航法衛星毎の電離層の伝搬遅延の補正情報を求める機能と、この電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、経緯度で５度毎に設定されたＩＧＰ（Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｇｒｉｄ  Ｐｏｉｎｔ：電離層グリッド点、以下、ＩＧＰと記す）における電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星毎）を作成する機能と、航法衛星の軌道の補正情報を作成する機能と、航法衛星から送信される測位信号のクロックの補正情報を作成する機能と、作成したこれらの補正情報（グリッド情報（航法衛星毎）、軌道の補正情報、クロックの補正情報）をユーザ局５へ送信する機能とを少なくとも有している。
【００４９】
ユーザ局５は、ＧＰＳ衛星から送信されている測位信号を受信可能なＧＰＳ受信機を有しており、マスタ局４からの補正情報を用いて補正することにより、測位精度を向上可能とする機能を有している。
【００５０】
次に、作用動作について、図１〜図２に基づいて説明する。
【００５１】
モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）は、航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）から送信されている測位信号や準天頂衛星あるいは静止衛星（図示せず）からの信号を受信し、ネットワーク３を介して、マスタ局４にその測定データを送信する。
【００５２】
マスタ局４は、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）の有する２周波型ＧＰＳ受信機の測定データにより、電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する（図１  １１）とともに、航法衛星の軌道の補正情報を作成し（図１  １２）、次いで、航法衛星から送信される測位信号のクロックの補正情報を作成する（図１  １３）。このマスタ局４において計算された電離層遅延量は、２周波型ＧＰＳ受信機の測定データを用いて計算されているため、測定誤差が少なく、精度が高いものとなっている。そして、マスタ局４は、この電離層遅延量を用いて、ＩＧＰにおける航法衛星毎の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星毎）を航法衛星毎に個別に作成する（図１  １４（１４ａ、１４ｂ・・・））。なお、この実施例では、このグリッド情報（航法衛星毎）は、ユーザ局５向けに放送するために、精度を粗くして情報量を抑えている。
【００５３】
ユーザ局５向けの航法衛星毎の電離層の伝搬遅延の補正情報は、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）においてそれぞれ受信した各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）の測位信号について、該当する航法衛星の情報のみを使用して、航法衛星毎にそれぞれ個別に電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
【００５４】
ここで、航法衛星２ａを例にとって説明する。各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）においてそれぞれ受信した航法衛星２ａの測位信号の情報のみを使用して、航法衛星２ａ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
航法衛星２ｂについても同様に、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）においてそれぞれ受信した航法衛星２ｂの測位信号の情報のみを使用して、航法衛星２ｂ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
同様に、モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）において受信可能な全ての航法衛星について、航法衛星毎にそれぞれ個別に電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。一般的には、日本国内においては常時７〜８個の航法衛星からの測位信号が受信可能である。従って、マスタ局４は、この受信可能な航法衛星の数だけ航法衛星毎の電離層の伝搬遅延の補正情報の作成を繰り返すこととなる。
【００５５】
次いで、マスタ局４は、こうして求めた航法衛星毎の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、電離層モデルに基づいてモデルパラメータを計算し、これにより各ＩＧＰにおける航法衛星毎の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星毎）を航法衛星毎にそれぞれ個別に作成する。
【００５６】
ここで、航法衛星２ａを例にとって説明すると、航法衛星２ａ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、電離層モデルに基づいてモデルパラメータを計算し、これにより各ＩＧＰにおける航法衛星２ａ用の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星２ａ用）を個別に作成する。
航法衛星２ｂについても同様に、航法衛星２ｂ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、各ＩＧＰにおける航法衛星２ｂ用の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星２ｂ用）を個別に作成する。
同様に、モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）において受信可能な全ての航法衛星について、航法衛星毎にそれぞれ個別に各ＩＧＰにおける電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報を作成し、これらの航法衛星毎のグリッド情報をまとめたものをグリッド情報（航法衛星毎）としている。
【００５７】
マスタ局４は、このようにして作成したこれらの補正情報（グリッド情報（航法衛星毎）、軌道の補正情報、クロックの補正情報）を、準天頂衛星あるいは静止衛星を介してユーザ局５へ送信する（図１  １５）。
【００５８】
ユーザ局５は、マスタ局４から送信されたこれらの補正情報（グリッド情報（航法衛星毎）、軌道の補正情報、クロックの補正情報）を受信して、航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）から受信した測位信号に対する補正処理を行う（図１  １６）。即ち、これらの補正情報を用いて、ユーザ局５における電離層の伝搬遅延の補正や、航法衛星の軌道の補正、航法衛星からの測位信号のクロックの補正を行う。
【００５９】
電離層の伝搬遅延の補正については、各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）の測位信号に対し、マスタ局４から送信されたグリッド情報（航法衛星毎）のうち、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰのグリッド情報（航法衛星毎）を用いて、これらを線形補間することにより、それぞれ電離層遅延量を求め、その補正を行う（図２  ２１ａ、２１ｂ・・・）。
【００６０】
ここで、航法衛星２ａを例にとって説明する。ユーザ局５は、航法衛星２ａからの測位信号について、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰのグリッド情報（航法衛星２ａ用）を用いて、これらを線形補間することにより電離層遅延量を求め、その補正を行う（図２  ２１ａ）。
航法衛星２ｂについても同様に、航法衛星２ｂからの測位信号について、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰのグリッド情報（航法衛星２ｂ用）を用いて、これらを線形補間することにより電離層遅延量を求め、その補正を行う（図２  ２１ｂ）。
同様にモニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）において受信可能な全ての航法衛星からの測位信号について、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰの（それぞれの航法衛星用の）グリッド情報を用いて、電離層遅延量の補正を行う。
【００６１】
ユーザ局５は、このようにして電離層の伝搬遅延の補正や、衛星軌道の補正、衛星クロックの補正を行うとともに、ユーザ局５の測位を行う。
【００６２】
なお、この実施例では、マスタ局４が作成してユーザ局５へ送信している電離層の伝搬遅延の補正情報は、グリッド情報（航法衛星毎）のみであるが、これに限定されるものではない。例えば、マスタ局４に、電離層遅延量から従来方式と同様の全航法衛星用の電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する機能と、この補正情報を用いてＩＧＰにおける電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（全航法衛星用）を作成する機能を併せ持つ様に構成しても良い。その上で、マスタ局４がユーザ局５へ送信する電離層の伝搬遅延の補正情報を、グリッド情報（航法衛星毎）だけでなく、従来方式のグリッド情報（全航法衛星用）も併せて送信するようにすることで、ユーザ局５だけでなく、従来方式のユーザ局であっても電離層の伝搬遅延の補正情報を利用可能となる。また、マスタ局４の代わりに、モニタ局１の何れか１つにマスタ局の機能を持たせても良い。
【実施例２】
【００６３】
この発明の第２の実施例を、図３〜図４に基づいて詳細に説明する。
図３〜図４は、この発明の第２の実施例を示すもので、この発明の衛星航法システムにおける測位方法を説明するための模式図である。なお、第１の実施例と同じ部分については、同一名称、同一番号を用い、その説明を省略する。
【００６４】
この実施例２は、モニタ局から見た航法衛星の方向別に作成された電離層の伝搬遅延の補正情報により、それぞれの方向における航法衛星からの測位信号についての電離層の伝搬遅延による誤差を補正し、測位精度の改善を図るものである。
【００６５】
図３及び図４において、モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）は、ネットワーク３を介してマスタ局３４と接続されている。３５はユーザ局で、ユーザが有する受信機である。
【００６６】
マスタ局３４は、モニタ局で受信した全ての航法衛星からの測位信号を用いて電離層遅延量を求める機能と、この電離層遅延量を用いて航法衛星が見える方向別の電離層の伝搬遅延の補正情報を求める機能と、この電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、グリッド情報（方向別）を作成する機能と、航法衛星の軌道の補正情報を作成する機能と、航法衛星から送信される測位信号のクロックの補正情報を作成する機能と、作成したこれらの補正情報（グリッド情報（方向別）、軌道の補正情報、クロックの補正情報）をユーザ局３５へ送信する機能とを少なくとも有している。
【００６７】
ユーザ局３５は、ＧＰＳ衛星から送信されている測位信号を受信可能なＧＰＳ受信機を有しており、マスタ局３４からの補正情報を用いて補正することにより、測位精度を向上可能とする機能を有している。
【００６８】
次に、作用動作について、図３〜図４に基づいて説明する。
【００６９】
モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）は、航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）から送信されている測位信号や準天頂衛星あるいは静止衛星（図示せず）からの信号を受信し、ネットワーク３を介して、マスタ局３４にその測定データを送信する。
【００７０】
マスタ局３４は、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）の測定データにより、電離層遅延量を計算する（図３  １１）とともに、航法衛星の軌道の補正情報を作成し（図３  １２）、次いで、航法衛星から送信される測位信号のクロックの補正情報を作成する（図３  １３）。そして、マスタ局３４は、この電離層遅延量を用いて、ＩＧＰにおける方向別の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（方向別）を航法衛星が（モニタ局から）見える方向別に個別に作成する（図３  ４４（４４ａ、４４ｂ・・・））。なお、この実施例２では、グリッド情報（方向別）は、ユーザ局３５向けに放送するために、精度を粗くして情報量を抑えている。
【００７１】
ユーザ局３５向けの方向別の電離層の伝搬遅延の補正情報は、まず、マスタ局３４において、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）でそれぞれ受信した各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）の測位信号から、それぞれの航法衛星について、測位信号を受信した時点における方向別に分類する。この分類する方向は、モニタ局において測位信号を受信した時点におけるモニタ局から見た方向で、この実施例では東西南北と天頂方向の５つの方向に分類している。なお、この実施例２では便宜的に、方向ａを南方向、方向ｂを北方向、方向ｃを東方向、方向ｄを西方向、方向ｅを天頂方向と設定している。次いで、マスタ局３４において計算された電離層遅延量と、方向別に分類された各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）の測位信号について、該当する方向にある航法衛星の情報のみを使用して、方向別にそれぞれ個別に電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
【００７２】
ここで、各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）のうち、航法衛星２ａ及び２ｃ（航法衛星２ｃは図示せず）が方向ａに見え、航法衛星２ｂ及び２ｄ（航法衛星２ｄは図示せず）が方向ｂに見える場合を例にとって説明する。
まず、マスタ局３４は、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）でそれぞれ受信した各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）の測位信号から、方向ａに対して航法衛星２ａ及び２ｃを分類し、方向ｂに対しては航法衛星２ｂ及び２ｄを分類し、その他の方向に対しても残りの航法衛星をそれぞれ分類する。
方向ａについては、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）において受信した測位信号のうち、方向ａに見える航法衛星２ａ及び２ｃの測位信号の情報のみを使用して、マスタ局３４において計算された電離層遅延量により、方向ａ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
方向ｂについても同様に、方向ｂに見える航法衛星２ｂ及び２ｄの測位信号の情報のみを使用して、マスタ局３４において計算された電離層遅延量により、方向ｂ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
同様に、方向ａ及びｂ以外の他の方向についても、それぞれの方向に見える航法衛星の測位信号の情報のみを使用して、マスタ局３４において計算された電離層遅延量により、それぞれの方向別の電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
【００７３】
次いで、マスタ局３４は、こうして求めた方向別の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、電離層モデルに基づいてモデルパラメータを計算し、これにより各ＩＧＰにおける方向別の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（方向別）を方向別にそれぞれ個別に作成する。
【００７４】
ここで、各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）のうち、航法衛星２ａ及び２ｃ（航法衛星２ｃは図示せず）が方向ａに見え、航法衛星２ｂ及び２ｄ（航法衛星２ｄは図示せず）が方向ｂに見える場合を例にとって説明する。
方向ａについては、方向ａ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、電離層モデルに基づいてモデルパラメータを計算し、これにより各ＩＧＰにおける方向ａ用の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（方向ａ用）を個別に作成する。
方向ｂについても同様に、方向ｂ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、各ＩＧＰにおける方向ｂ用の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（方向ｂ用）を個別に作成する。
同様に、方向ａ及びｂ以外の他の方向についても、それぞれの方向別の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、方向別にそれぞれ個別に各ＩＧＰにおける電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報を作成し、これらの方向別のグリッド情報をまとめたものをグリッド情報（方向別）としている。
【００７５】
マスタ局３４は、このようにして作成したこれらの補正情報（グリッド情報（方向別）、軌道の補正情報、クロックの補正情報）を、準天頂衛星あるいは静止衛星を介してユーザ局５へ送信する（図３  ４５）。
【００７６】
ユーザ局３５は、マスタ局３４から送信されたこれらの補正情報（グリッド情報（方向別）、軌道の補正情報、クロックの補正情報）を受信して、航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）から受信した測位信号に対する補正処理を行う（図３  ４６）。即ち、これらの補正情報を用いて、ユーザ局３５における電離層の伝搬遅延の補正や、航法衛星の軌道の補正、航法衛星からの測位信号のクロックの補正を行う。
【００７７】
電離層の伝搬遅延の補正については、各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）の測位信号に対し、ユーザ局から見える方向別に、それぞれの方向に見える航法衛星の測位信号について、マスタ局３４から送信されたグリッド情報（方向別）のうち、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰのグリッド情報（方向別）を用いて、これらを線形補間することによりそれぞれ電離層遅延量を求め、その補正を行う（図４  ５１ａ、５１ｂ・・・）。
【００７８】
ここで、各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）のうち、航法衛星２ａ及び２ｃ（航法衛星２ｃは図示せず）が方向ａに見え、航法衛星２ｂ及び２ｄ（航法衛星２ｄは図示せず）が方向ｂに見える場合を例にとって説明する。
まず、方向ａについて説明すると、ユーザ局３５は、方向ａに見える航法衛星２ａ及び２ｃからの測位信号について、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰのグリッド情報（方向ａ用）を用いて、これらを線形補間することにより電離層遅延量を求め、その補正を行う（図４  ５１ａ）。
方向ｂについても同様に、方向ｂに見える航法衛星２ｂ及び２ｄからの測位信号について、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰのグリッド情報（方向ｂ用）を用いて、これらを線形補間することにより電離層遅延量を求め、その補正を行う（図４  ５１ｂ）。
同様に、方向ａ及びｂ以外の他の方向についても、それぞれの方向に見える航法衛星からの測位信号について、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰの（それぞれの方向用の）グリッド情報を用いて、電離層遅延量の補正を行う。
【００７９】
ユーザ局３５は、このようにして電離層の伝搬遅延の補正や、衛星軌道の補正、衛星クロックの補正を行うとともに、ユーザ局３５の測位を行う。
【実施例３】
【００８０】
この発明の第３の実施例を、図５に基づいて詳細に説明する。
図５は、本願の効果を示すもので、後述する場所に設置したユーザ局における測定データから算出された水平方向の測位誤差を示す測定結果である。
【００８１】
この発明の第３の実施例は、この発明の効果を確認するために発明者が行った実験について説明する。なお、第１及び２の実施例と同じ部分については、同一名称、同一番号を用い、その説明を省略する。
【００８２】
まず、発明者は、複数箇所の既知点にユーザ局を設置した。ユーザ局を設置した場所は、北見（Kitami）、むつ（Mutsu）、高山（Takayama）、和泊（Wadomari）、宜野座（Ginoza）である。なお、モニタ局は、ＭＳＡＳの国内モニタ局と同じ札幌、常陸太田、東京、神戸、福岡、那覇に設置されている。
【００８３】
次に、発明者は、これらのユーザ局において、（１）従来の方式、（２）実施例１で説明した航法衛星毎に作成した補正情報により補正する方式（以下、単に実施例１の方式と記す。）、（３）実施例２で説明した航法衛星が見える方向別に作成した補正情報により補正する方式（以下、単に実施例２の方式と記す。）でそれぞれ測定を行った。この測定結果を図５に示す。なお、（３）実施例２の方向別に作成した補正情報により補正する方式における方向の数は、実施例２と同様に５方向（東西南北と天頂方向）としている。
【００８４】
図５において、縦軸は水平方向の測位誤差のＲＭＳ値（Horizontal Error (RMS), m）、横軸はユーザ局を設置し測定を行った場所である。なお、横軸のユーザ局を設置した場所は、北から南に向かうように配置してある。図５において、
―○―○―は、従来の方式で測定した場合の水平方向の測位誤差であり、
―△―△―は、実施例１で説明した航法衛星毎に作成した補正情報により補正する方式で測定した場合の水平方向の測位誤差であり、
―▽―▽―は、実施例２で説明した航法衛星が見える方向別に作成した補正情報により補正する方式で測定した場合の水平方向の測位誤差である。
【００８５】
図５に示す結果より、以下のことが判明した。
【００８６】
従来の方式では、上述したように、日本国内の南方の地域、特に九州以南では、電離層の変動が大きいため、電離層の伝搬遅延による誤差を補正しきれず、測位誤差が増大し、測位精度が劣化していることが確認できる。図５においては、この南方地域に該当するのが和泊（Wadomari）と宜野座（Ginoza）である。
【００８７】
実施例１の方式では、南方の地域における測位誤差は従来の方式と同様に多少増大はしているものの、従来の方式と比較してその測位誤差は大幅に減少し、当該地域における測位精度が改善されていることが判明した。
【００８８】
実施例２の方式でも、実施例１の方式と同様に、南方の地域における測位誤差は従来の方式と同様に多少増大はしているものの、従来の方式と比較してその測位誤差は大幅に減少し、当該地域における測位精度が改善されていることが判明した。
【００８９】
なお、実施例２の方式では、個別に補正情報を作成するのは方向別の数だけで良い。一方、実施例１の方式では、航法衛星の数だけ個別の補正情報が必要となる。従って、実施例２の方式は、実施例１の方式と比較すると、個別に作成する補正情報の情報量を抑えることが可能である。発明の効果については、図５に示したように、実施例１の方式も実施例２の方式も、従来の方式に対し、同程度の改善が図られている。以上のことから、実施例２の方式がより適した方式といえる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
この発明による衛星航法システムにおける測位方法は、移動体の測位システム、誘導システム等に利用可能である。ユーザ局の測位精度が向上するので、垂直誘導付航法モードの利用率を改善可能である。この垂直誘導付航法モードの利用率改善により、ＳＢＡＳの普及が期待できる。また、宇宙航空研究開発機構が開発を進めている準天頂衛星システムにおいても応用が可能である。
特に、準天頂衛星サブメータ級測位補正サービスにおいては、現時点では九州以南における測位精度が十分ではなく、この改善が大きな課題となっているが、この地域において利用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１（１ａ、１ｂ・・・）      モニタ局
２（２ａ、２ｂ・・・）      航法衛星
３                          ネットワーク
４、３４                    マスタ局
５、３５                    ユーザ局
【図１】
2015138021.tif 000003
【図２】
2015138021.tif 000004
【図３】
2015138021.tif 000005
【図４】
2015138021.tif 000006
【図５】
2015138021.tif 000007
【図６】
2015138021.tif 000008
【図７】
2015138021.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月6日(2015.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、前記航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、
前記これらの補正情報を求めるために、前記航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、
前記マスタ局と前記複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、
前記マスタ局は、前記モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、
この電離層遅延量から、前記マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星別にそれぞれ個別に作成し、
次いで、前記マスタ局は、前記航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層による伝搬遅延の補正情報として、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、
このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、前記マスタ局から送信された前記航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、前記ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する補正情報と、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、前記ユーザ局の測位を行うこと
を特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記マスタ局が前記ユーザ局へ送信する前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、前記モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させること
を特徴とする請求項１に記載の衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、前記航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、
前記これらの補正情報を求めるために、前記航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、
前記マスタ局と前記複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、
前記マスタ局は、前記モニタ局で受信された測位信号について電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、
この電離層遅延量から、前記マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星についてモニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成し、
次いで、前記マスタ局は、前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された前記電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層による伝搬遅延の補正情報として、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、
このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、前記マスタ局から送信された前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、前記ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星の方向に対応する補正情報と、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、前記ユーザ局の測位を行うこと
を特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記マスタ局が前記ユーザ局へ送信する前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、前記モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させること
を特徴とする請求項３に記載の衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、前記航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、
前記これらの補正情報を求めるために、前記航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、
前記マスタ局と前記複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、
前記マスタ局は、前記モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する機能と、
この電離層遅延量から、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星別にそれぞれ個別に作成する機能と、
次いで、前記航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を前記電離層による伝搬遅延の補正情報として、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信する機能とを有し、
このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信する機能と、これらの測位信号を、前記マスタ局から送信された前記航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、前記ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する補正情報と、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行う機能と、この補正した測位信号により前記ユーザ局の測位を行う機能を有すること
を特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記マスタ局が前記ユーザ局へ送信する前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、前記モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させること
を特徴とする請求項７に記載の衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、前記航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、
前記これらの補正情報を求めるために、前記航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、
前記マスタ局と前記複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、
前記マスタ局は、前記モニタ局で受信された測位信号について電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する機能と、
この電離層遅延量から、前記マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、前記電離層遅延量の算出に用いた航法衛星について、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成する機能と、
次いで、前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された前記電離層による伝搬遅延の補正情報を前記電離層による伝搬遅延の補正情報として、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信する機能とを有し、
このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信する機能と、これらの測位信号を、前記マスタ局から送信された前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、前記ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星の方向に対応する補正情報と、前記クロックの補正情報と、前記軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行う機能と、この補正した測位信号により前記ユーザ局の測位を行う機能を有すること
を特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記マスタ局が前記ユーザ局へ送信する前記電離層による伝搬遅延の補正情報は、前記モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、前記モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させること
を特徴とする請求項９に記載の衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項１に係る発明は、航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、この電離層遅延量から、マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星別にそれぞれ個別に作成し、次いで、マスタ局は、航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、マスタ局から送信された航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、ユーザ局の測位を行うことを特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、マスタ局がユーザ局へ送信する電離層による伝搬遅延の補正情報は、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させるものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項３に係る発明は、航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局で受信された測位信号について電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、この電離層遅延量から、マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星についてモニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成し、次いで、マスタ局は、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、マスタ局から送信されたモニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星の方向に対応する補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、ユーザ局の測位を行うことを特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、マスタ局がユーザ局へ送信する電離層による伝搬遅延の補正情報は、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させるものである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項７に係る発明は、航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する機能と、この電離層遅延量から、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星別にそれぞれ個別に作成する機能と、次いで、航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信する機能とを有し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信する機能と、これらの測位信号を、マスタ局から送信された航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行う機能と、この補正した測位信号によりユーザ局の測位を行う機能を有することを特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、マスタ局がユーザ局へ送信する電離層による伝搬遅延の補正情報は、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させるものである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項９に係る発明は、航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局で受信された測位信号について電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する機能と、この電離層遅延量から、マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星について、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成する機能と、次いで、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報を電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信する機能とを有し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信する機能と、これらの測位信号を、マスタ局から送信されたモニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星の方向に対応する補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行う機能と、この補正した測位信号により前記ユーザ局の測位を行う機能を有することを特徴とする衛星航法システムにおける測位誤差を補正する装置である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明において、マスタ局がユーザ局へ送信する電離層による伝搬遅延の補正情報は、モニタ局から見た方向別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報と、モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を使用して作成された電離層による伝搬遅延の補正情報とを混在させるものである。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
航法衛星からの測位信号により、この測位信号のクロックの補正情報と、航法衛星の軌道の補正情報と、電離層による伝搬遅延の補正情報とを求め、これらの補正情報をユーザが有する受信機であるユーザ局へ送信するマスタ局と、これらの補正情報を求めるために、航法衛星からの測位信号を受信し、既知点に設置された複数のモニタ局と、マスタ局と複数のモニタ局を結ぶネットワークとからなる衛星航法システムにおいて、マスタ局は、モニタ局において受信可能な航法衛星からの測位信号を用いて電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算し、この電離層遅延量から、マスタ局は、ユーザ局が利用可能な電離層による伝搬遅延の補正情報を、電離層遅延量の算出に用いた航法衛星別にそれぞれ個別に作成し、次いで、マスタ局は、航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報である航法衛星別の電離層による伝搬遅延の補正情報を電離層による伝搬遅延の補正情報として、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とともにユーザ局へ送信し、このユーザ局は、受信可能な複数の航法衛星からの測位信号を受信し、これらの測位信号を、マスタ局から送信された航法衛星別にそれぞれ個別に作成された電離層による伝搬遅延の補正情報のうち、ユーザ局において測位信号を受信した航法衛星に対応する補正情報と、クロックの補正情報と、軌道の補正情報とによりそれぞれ補正を行い、ユーザ局の測位を行う。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
この実施例１は、航法衛星別に作成された電離層の伝搬遅延の補正情報により、各航法衛星からの測位信号について、それぞれ電離層の伝搬遅延による誤差を補正し、測位精度の改善を図るものである。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
マスタ局４は、モニタ局で受信した全ての航法衛星からの測位信号を用いて電離層遅延量を求める機能と、この電離層遅延量を用いて航法衛星別の電離層の伝搬遅延の補正情報を求める機能と、この電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、経緯度で５度毎に設定されたＩＧＰ（Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｇｒｉｄ  Ｐｏｉｎｔ：電離層グリッド点、以下、ＩＧＰと記す）における電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星別）を作成する機能と、航法衛星の軌道の補正情報を作成する機能と、航法衛星から送信される測位信号のクロックの補正情報を作成する機能と、作成したこれらの補正情報（グリッド情報（航法衛星別）、軌道の補正情報、クロックの補正情報）をユーザ局５へ送信する機能とを少なくとも有している。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
マスタ局４は、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）の有する２周波型ＧＰＳ受信機の測定データにより、電離層による伝搬遅延である電離層遅延量を計算する（図１  １１）とともに、航法衛星の軌道の補正情報を作成し（図１  １２）、次いで、航法衛星から送信される測位信号のクロックの補正情報を作成する（図１  １３）。このマスタ局４において計算された電離層遅延量は、２周波型ＧＰＳ受信機の測定データを用いて計算されているため、測定誤差が少なく、精度が高いものとなっている。そして、マスタ局４は、この電離層遅延量を用いて、ＩＧＰにおける航法衛星別の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星別）を航法衛星別に個別に作成する（図１  １４（１４ａ、１４ｂ・・・））。なお、この実施例では、このグリッド情報（航法衛星別）は、ユーザ局５向けに放送するために、精度を粗くして情報量を抑えている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
ユーザ局５向けの航法衛星別の電離層の伝搬遅延の補正情報は、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）においてそれぞれ受信した各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）の測位信号について、該当する航法衛星の情報のみを使用して、航法衛星別にそれぞれ個別に電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
ここで、航法衛星２ａを例にとって説明する。各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）においてそれぞれ受信した航法衛星２ａの測位信号の情報のみを使用して、航法衛星２ａ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
航法衛星２ｂについても同様に、各モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）においてそれぞれ受信した航法衛星２ｂの測位信号の情報のみを使用して、航法衛星２ｂ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。
同様に、モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）において受信可能な全ての航法衛星について、航法衛星別にそれぞれ個別に電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する。一般的には、日本国内においては常時７〜８個の航法衛星からの測位信号が受信可能である。従って、マスタ局４は、この受信可能な航法衛星の数だけ航法衛星別の電離層の伝搬遅延の補正情報の作成を繰り返すこととなる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
次いで、マスタ局４は、こうして求めた航法衛星別の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、電離層モデルに基づいてモデルパラメータを計算し、これにより各ＩＧＰにおける航法衛星別の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星別）を航法衛星別にそれぞれ個別に作成する。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
ここで、航法衛星２ａを例にとって説明すると、航法衛星２ａ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、電離層モデルに基づいてモデルパラメータを計算し、これにより各ＩＧＰにおける航法衛星２ａ用の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星２ａ用）を個別に作成する。
航法衛星２ｂについても同様に、航法衛星２ｂ用の電離層の伝搬遅延の補正情報を用いて、各ＩＧＰにおける航法衛星２ｂ用の電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（航法衛星２ｂ用）を個別に作成する。
同様に、モニタ局１（１ａ、１ｂ・・・）において受信可能な全ての航法衛星について、航法衛星別にそれぞれ個別に各ＩＧＰにおける電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報を作成し、これらの航法衛星別のグリッド情報をまとめたものをグリッド情報（航法衛星別）としている。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
マスタ局４は、このようにして作成したこれらの補正情報（グリッド情報（航法衛星別）、軌道の補正情報、クロックの補正情報）を、準天頂衛星あるいは静止衛星を介してユーザ局５へ送信する（図１  １５）。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
ユーザ局５は、マスタ局４から送信されたこれらの補正情報（グリッド情報（航法衛星別）、軌道の補正情報、クロックの補正情報）を受信して、航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）から受信した測位信号に対する補正処理を行う（図１  １６）。即ち、これらの補正情報を用いて、ユーザ局５における電離層の伝搬遅延の補正や、航法衛星の軌道の補正、航法衛星からの測位信号のクロックの補正を行う。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
電離層の伝搬遅延の補正については、各航法衛星２（２ａ、２ｂ・・・）の測位信号に対し、マスタ局４から送信されたグリッド情報（航法衛星別）のうち、当該測位信号が電離層を通過する地点に隣接する４つのＩＧＰのグリッド情報（航法衛星別）を用いて、これらを線形補間することにより、それぞれ電離層遅延量を求め、その補正を行う（図２  ２１ａ、２１ｂ・・・）。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
なお、この実施例では、マスタ局４が作成してユーザ局５へ送信している電離層の伝搬遅延の補正情報は、グリッド情報（航法衛星別）のみであるが、これに限定されるものではない。例えば、マスタ局４に、電離層遅延量から従来方式と同様の全航法衛星用の電離層の伝搬遅延の補正情報を作成する機能と、この補正情報を用いてＩＧＰにおける電離層の伝搬遅延の補正情報であるグリッド情報（全航法衛星用）を作成する機能を併せ持つ様に構成しても良い。その上で、マスタ局４がユーザ局５へ送信する電離層の伝搬遅延の補正情報を、グリッド情報（航法衛星別）だけでなく、従来方式のグリッド情報（全航法衛星用）も併せて送信するようにすることで、ユーザ局５だけでなく、従来方式のユーザ局であっても電離層の伝搬遅延の補正情報を利用可能となる。また、マスタ局４の代わりに、モニタ局１の何れか１つにマスタ局の機能を持たせても良い。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
次に、発明者は、これらのユーザ局において、（１）従来の方式、（２）実施例１で説明した航法衛星別に作成した補正情報により補正する方式（以下、単に実施例１の方式と記す。）、（３）実施例２で説明した航法衛星が見える方向別に作成した補正情報により補正する方式（以下、単に実施例２の方式と記す。）でそれぞれ測定を行った。この測定結果を図５に示す。なお、（３）実施例２の方向別に作成した補正情報により補正する方式における方向の数は、実施例２と同様に５方向（東西南北と天頂方向）としている。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
図５において、縦軸は水平方向の測位誤差のＲＭＳ値（Horizontal Error (RMS), m）、横軸はユーザ局を設置し測定を行った場所である。なお、横軸のユーザ局を設置した場所は、北から南に向かうように配置してある。図５において、
―○―○―は、従来の方式で測定した場合の水平方向の測位誤差であり、
―△―△―は、実施例１で説明した航法衛星別に作成した補正情報により補正する方式で測定した場合の水平方向の測位誤差であり、
―▽―▽―は、実施例２で説明した航法衛星が見える方向別に作成した補正情報により補正する方式で測定した場合の水平方向の測位誤差である。