(57)【要約】  衛星時計誤差は、各航法衛星に関して、受信機ネットワークにより提供される、擬似距離コード測定値、搬送波位相測定値、および同報衛星時計誤差に基づいて特定される（Ｓ４０２）。各衛星に関する計算衛星時計誤差と同報時計誤差との間の差が特定される（Ｓ４０６）。各コンステレーションに関して、航法衛星のうちから、時計基準衛星が選択され、この時計基準衛星は、その衛星コンステレーションに関する時計誤差差異の中央値を有する（Ｓ４０８）。１つまたは複数のコンステレーション内の各衛星に関して、同報時計誤差に基準衛星の時計誤差の関数を加えることにより、同報時計誤差に関する修正値が特定される（Ｓ４１０）。【選択図】図４
2014510260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの位置特定受信機が、位置推定値または速度推定値または時刻推定値のうちの少なくとも１つを提供することを可能にするために衛星時計修正値を特定する方法であって、
航法衛星の１つまたは複数のコンステレーションにより送信される衛星信号の静止受信機のネットワークから、擬似距離コード測定値、搬送波位相測定値、および同報衛星時計誤差を収集するステップと、
各エポックにおいて、前記擬似距離コード測定値、前記搬送波位相測定値、および前記同報衛星時計誤差に基づいて、各航法衛星に関する計算衛星時計誤差を計算するステップと、
各航法衛星に関する、前記計算衛星時計誤差と同報衛星時計誤差の対応する対間の時計誤差差異を形成するステップと、
各コンステレーションに関して、そのコンステレーション内の前記航法衛星のうちから、その衛星コンステレーションに関する前記時計誤差差異の中央値を有する時計基準衛星を選択するステップと、
１つまたは複数のコンステレーション内の各航法衛星に関する前記同報時計誤差に前記時計基準衛星の時計誤差の関数を加えることにより、各航法衛星の同報時計誤差に対する修正値を計算するステップであって、１エポックまたは他の時間間隔当りの前記修正値が、制御パラメータ制限値に基づいて制限される、ステップと
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記制御パラメータ制限値は、前記時計基準衛星の時計誤差に比例する、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記制御パラメータ制限値は、前記時計基準衛星の時計誤差よりも小さいか、またはそれにほぼ等しい、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記制御パラメータ制限値は、予測フィルタが前記同報衛星時計誤差に対する前記修正値に関する解に収束した後、距離または時間単位で表現される固定パラメータを含む、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、前記１つまたは複数のコンステレーション内の第１のコンステレーション内のそれぞれの各航法衛星に関して、前記計算修正値は、各エポックにおいて前記第１のコンステレーションの前記時計基準衛星の第１の時計誤差に制限され、前記１つまたは複数のコンステレーション内の第２のコンステレーション内のそれぞれの各航法衛星に関して、前記計算修正値は、各エポックにおいて前記第２のコンステレーションの前記時計基準衛星の第２の時計誤差に制限され、前記第１の時計誤差は前記第２の時計誤差と無関係である、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記第１のコンステレーションは、全地球測位システムコンステレーションを含み、前記第２のコンステレーションは、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションを含む、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、前記同報時計誤差に対する前記修正値に関する解の収束後、前記計算修正値は、各エポックにおいて閾値を超えないように制限される、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、前記修正値は、約１ミリメートルであるか、または均等な時間閾値である、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、前記制御パラメータ制限値として前記時計基準衛星の時計誤差を適用することは、予測フィルタに対する追加の制約条件として実施される、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、１エポック当りの前記修正値または時計修正値の変化量は、以下の式
【数１】
2014510260.tif 000007
により制限され、ここで、ｄＸは、前記時計修正推定値への状態更新量であり、Ｈは、感度係数を含む設計行列であり、Ｐは、分散共分散行列であり、Ｒは、適用修正データの分散であり、ｄＣｌｋは、時計基準衛星の時計誤差であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、１エポック当りの最大修正変化量または前記制御パラメータ制限値である、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、前記適用修正データの前記修正データの計算分散Ｒが、閾値分散レベルＴＲよりも大きい場合、前記計算分散Ｒは、以下の式
【数２】
2014510260.tif 000008
と矛盾しない前記修正状態の更新に使用され、ここで、Ｈは、感度係数を含む設計行列であり、Ｐは、分散共分散行列であり、ｄＣｌｋは、前記時計基準衛星の時計誤差であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、１エポック当りの最大修正変化量または前記制御パラメータ制限値である、方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、前記計算分散Ｒが、閾値分散レベルＴＲよりも小さい場合、ＴＲは、以下の式
【数３】
2014510260.tif 000009
と矛盾しない前記修正状態の更新にＲの代わりに使用され、ここで、Ｈは、感度係数を含む設計行列であり、Ｐは、分散共分散行列であり、ｄＣｌｋは、前記時計基準衛星の時計誤差であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、１エポック当りの最大修正変化量または前記制御パラメータ制限値である、方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの位置特定受信機が、位置推定値または速度推定値または時刻推定値のうちの少なくとも１つを提供することを可能にするために衛星時計修正値を特定するシステムであって、
航法衛星の１つまたは複数のコンステレーションにより送信される衛星信号の静止受信機のネットワークから、擬似距離コード測定値、搬送波位相測定値、および同報時計誤差を収集するためのデータ収集モジュールと、
前記擬似距離コード測定値、前記搬送波位相測定値、および前記同報時計誤差に基づいて、各航法衛星に関する計算衛星時計誤差を計算するためのパラメータ推定部と、
各航法衛星に関する、前記計算衛星時計誤差データと対応する同報時計データの対応する対間の時計誤差差異を形成するための時計差モジュールと、
前記航法衛星のうち、その衛星コンステレーションに関する時計誤差差異の中央値を有する時計基準衛星を選択するための基準衛星セレクタと、
前記１つまたは複数のコンステレーション内の各航法衛星に関する前記同報時計誤差に前記時計基準衛星の時計誤差の関数を加えることにより、前記同報時計誤差に関する修正値を計算するための時計修正モジュールであって、１エポックまたは他の時間間隔当りの前記修正値が、制御パラメータ制限値に基づいて制限される、時計修正モジュールと
を含む、システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記制御パラメータ制限値は、前記時計基準衛星の時計誤差に比例する、システム。
【請求項１５】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記制御パラメータ制限値は、前記時計基準衛星の時計誤差よりも小さいか、またはそれにほぼ等しい、システム。
【請求項１６】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記制御パラメータ制限値は、予測フィルタが前記同報衛星時計誤差に対する前記修正値に関する解に収束した後、距離単位または時間単位で表現される固定パラメータを含む、システム。
【請求項１７】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記１つまたは複数のコンステレーション内の第１のコンステレーション内のそれぞれの各航法衛星に関して、前記計算修正値は、各エポックにおいて前記第１のコンステレーションの前記時計基準衛星の第１の時計誤差に制限され、前記１つまたは複数のコンステレーション内の第２のコンステレーション内のそれぞれの各航法衛星に関して、前記計算修正値は、各エポックにおいて前記第２のコンステレーションの前記時計基準衛星の第２の時計誤差に制限され、前記第１の時計誤差は前記第２の時計誤差と無関係である、システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムにおいて、前記第１のコンステレーションは、全地球測位システムコンステレーションを含み、前記第２のコンステレーションは、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションを含む、システム。
【請求項１９】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記同報時計誤差に対する前記修正値に関する解の収束後、前記計算修正値は、各エポックにおいて閾値を超えないように制限される、システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記修正値は、約１ミリメートルであるか、または均等な時間閾値である、システム。
【請求項２１】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記修正モジュールは、前記時計基準衛星の時計誤差を追加の制約条件として受信するように構成される予測フィルタを含む、システム。
【請求項２２】
請求項１３に記載のシステムにおいて、１エポック当りの前記修正値または時計修正値の変化量は、以下の式
【数４】
2014510260.tif 000010
により制限され、ここで、ｄＸは、前記時計修正推定値への状態更新量であり、Ｈは、感度係数を含む設計行列であり、Ｐは、分散共分散行列であり、Ｒは、適用修正データの分散であり、ｄＣｌｋは、時計基準衛星の時計誤差であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、１エポック当りの最大修正変化量または前記制御パラメータ制限値である、システム。
【請求項２３】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記時計修正モジュールの主予測フィルタ内で、前記適用修正データの前記修正データの計算分散Ｒが、閾値分散レベルＴＲよりも大きい場合、前記計算分散Ｒは、以下の式
【数５】
2014510260.tif 000011
と矛盾しない前記修正状態の更新に使用され、ここで、Ｈは、感度係数を含む設計行列であり、Ｐは、分散共分散行列であり、ｄＣｌｋは、時計基準衛星の時計誤差であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、１エポック当りの最大修正変化量または前記制御パラメータ制限値である、システム。
【請求項２４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記時計修正モジュールの主予測フィルタ内で、前記計算分散Ｒが、閾値分散レベルＴＲよりも小さい場合、ＴＲは、以下の式
【数６】
2014510260.tif 000012
と矛盾しない前記修正状態の更新にＲの代わりに使用され、ここで、Ｈは、感度係数を含む設計行列であり、Ｐは、分散共分散行列であり、ｄＣｌｋは、時計基準衛星の時計誤差であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、１エポック当りの最大修正変化量または前記制御パラメータ制限値である、システム。
【請求項２５】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記修正モジュールは、予測フィルタを含み、前記同報時計データに関する前記修正データに対して前記予測フィルタが初期化されると、前記計算修正データは、前記時計基準衛星の時計誤差を超えない、時間間隔当りの最大値に制限される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、米国特許法第１１９条（ｅ）のもとで「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ  ＣＬＯＣＫ  ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮＳ」という名称の２０１１年１月１４日に出願された米国仮出願第６１／４３２，６４６号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、衛星航法システム用の時計修正値を特定するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機などの位置特定受信機は、物体または車両の位置および速度を推定することができる。位置特定受信機は、１つまたは複数の衛星からの不正確な時計データのために不正確な位置および速度をもたらす可能性がある。ＧＮＳＳ誤差に関する修正値を配信するＧＮＳＳ増強システムは、ユーザ受信機に、可能な他のものよりも正確な航法を可能にする情報を提供する。そうした増強システムは、通常、送信される衛星時計および軌道の情報に対する時計および軌道の修正値を含む。
【０００４】
ＧＮＳＳ増強システムは、通常、既知の位置における受信機のネットワークを含む。これらの受信機は、情報を処理センターに送信し、それらの情報は組み合わされ、ＧＮＳＳ修正値が計算される。増強システムネットワーク内の各受信機は、通常、他のネットワーク時計と同期されないそれ自体の局所時計を有するので、ネットワーク受信機からのすべての情報を参照することができる単一の時間発生源を有することが必要である。
【０００５】
先行技術の方法のもとでは、１つまたは複数のネットワーク受信機において、ネットワーク受信機にタイミング信号を供給するために精密な時計（通常、ネットワーク受信機の外部の原子時計）が使用される。したがって、そうしたネットワーク受信機は、極めて安定したタイミング基準を有し、このネットワーク受信機は、他のネットワーク受信機からの情報を参照することができる単一の時間発生源として使用することができる。精密な時計の故障の可能性、およびこのネットワーク受信機と処理センターとの間の通信回線の故障から、システムの信頼性を改善するために、通常、いくつかの精密な時計が配置される。精密な時計間の切換えを可能にするために、通常、これらの精密な時計の動作が実時間で評価および監視される。
【０００６】
実際には、この先行技術の方法は、ネットワーク受信機を含むいくつかの異なる場所に高価な原子時計を配置することを必要とする。したがって、衛星航法システムのために時計修正値を特定するための改善された経済的方法およびシステムが求められる。具体的には、任意のネットワーク受信機において精密な時計を必要としない、時計修正値を特定するための方法およびシステムが求められる。
【発明の概要】
【０００７】
一実施形態によれば、衛星時計修正値を特定するための方法およびシステムは、１つまたは複数の移動型位置特定受信機により、正確な位置推定値の特定を可能にする。本方法およびシステムは、航法衛星の１つまたは複数のコンステレーションにより送信される衛星信号の静止受信機のネットワークから、擬似距離コード測定値、搬送波位相測定値、および航法メッセージデータ（例えば、同報時計誤差データまたは同報時計オフセット）を収集するステップを含む。各時間間隔（例えば、エポック）において、収集された擬似距離コード測定値、搬送波位相測定値、および航法メッセージデータに基づいて、各航法衛星に関する時計誤差が計算される。各衛星に関する、計算衛星時計誤差と同報時計誤差との間で、時計誤差差異が形成される。各コンステレーションに関して、そのコンステレーション内の航法衛星のうちから、時計誤差差異の中央値を有する時計基準衛星が選択される。次に、そのコンステレーション内の各衛星の同報時計誤差に対する修正値は、（例えば、各コンステレーション内で衛星ごとに）そのコンステレーション内の各衛星に関する同報時計誤差に時計基準衛星の時計誤差の関数を加えることにより特定される。各エポックまたは他の時間間隔（例えば、いくつかのエポック）における修正値は、制御パラメータ制限値（例えば、制御パラメータ制限値は、時計基準衛星の時計誤差よりも小さいか、もしくはそれにほぼ等しく、または制御パラメータ制限値は、カルマンフィルタの解が同報時計誤差の解に収束するとき、距離単位で表現される固定パラメータを含む）に基づいて制限される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】時計修正値を特定するためのシステムの第１の実施形態のブロック図である。
【図２】時計修正値を特定するためのシステムの第２の実施形態のブロック図である。
【図３】図１または図２のシステムによる移動型位置特定受信機のブロック図である。
【図４】本システムの任意の実施形態による、時計誤差修正値を特定するための方法のフローチャートの第１の例である。
【図５】本システムの任意の実施形態による、時計誤差修正値を特定するための方法のフローチャートの第２の例である。
【図６】時計誤差修正値を受信する受信機において位置推定値または速度推定値を特定するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
衛星航法システム（例えば、ＧＮＳＳシステム）用の時計修正値を特定するためのシステム１１の一実施形態によれば、システム１１は、実時間の時計修正データ４４を使用することができる移動型位置特定受信機４２の信頼性および精度の向上を支援するために、同報衛星時計誤差データに対する正確で滑らかな衛星時計修正値の実時間特定を可能にする。本方法およびシステムは、移動型位置特定受信機４２または関連の物体の位置または速度を実時間で特定する際の精度および分解能の向上をもたらすのに大変都合が良い時計修正データ４４（例えば、時計誤差修正値）を生成する。
【００１０】
一実施形態では、システム１１は、１つまたは複数の通信回線１３を介して中央電子データ処理システム１６と通信することができる受信機ネットワーク１５を含む。中央電子データ処理システム１６は、地表面上の軌道の遠隔衛星通信装置４０（例えば、衛星用ロケット）を介して、時計修正データ４４または他の修正データ（例えば、位置修正データ）を１つまたは複数の移動型位置特定受信機４２に伝達することを可能にする地上衛星通信装置３８に結合される。移動型位置特定受信機４２は、遠隔衛星通信装置４０からの衛星信号（または時計修正データ４４など）を受信することができる修正通信装置４１（例えば、衛星修正受信機）と結合される。図１は、修正データを伝達または配信するための、地上衛星通信装置３８、遠隔衛星通信装置４０、および修正通信装置４１を示すが、修正データまたは修正値は、電子通信、遠隔通信、電磁信号、または無線通信により任意の方法で配信することができる。
【００１１】
一実施形態では、受信機ネットワーク１５は、第１の基準局１０〜第Ｎ番目の基準局１４を含む（Ｎは２より大きい任意の正の自然数または整数である）。図１に示されるように、受信機ネットワーク１５は、第１の基準局１０、第２の基準局１２、および第３の基準局（例えば、Ｎが３に等しい）を含む。一実施形態では、受信機ネットワーク１５は、既知の様々な位置（例えば、局地理座標）において全地球的に分布する基準局（１０、１２、および１４）を含むことができるが、基準局（１０、１２、および１４）の地域的または局所的な分布は可能である。
【００１２】
各基準局（１０、１２、および１４）は、それぞれの既知または固定の位置における基準受信機５１、基準電子データ処理システム５３、および送信機または送受信機５５を含む。各基準受信機５１は、以下のもの、すなわち（１）擬似距離コード測定値またはデータ、（２）搬送波位相測定値またはデータ、（３）同報衛星時計誤差データ、（４）エフェメリスデータ、および（５）他の基準航法データのうちの１つまたは複数を受信または検出する。基準受信機５１は、１つもしくは複数の全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星、１つもしくは複数の全地球的航法衛星システム（ＧＬＯＮＡＳＳ）衛星、またはその両方からの衛星信号、搬送波信号、および符号化信号を受信することができる。
【００１３】
受信機データ処理システム５３は、受信された衛星信号、搬送波信号、および符号化信号と関連する基準航法データを記憶、検索、および処理することができる。一実施形態では、各基準局（１０、１２、または１４）の送信機または送受信機５５は、以下のデータ、すなわち（１）擬似距離コード測定値またはデータ、（２）搬送波位相測定値またはデータ、（３）同報衛星時計誤差データ、（４）エフェメリスデータ、（５）基準航法データ、および（６）上述のデータ項目のいずれかの分析または処理から生じる派生データのうちの１つまたは複数を、１つまたは複数の通信回線１３を介して中央電子データ処理システム１６またはコンピュータハブに送信する。例えば、以上の送信データは、航法衛星（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星）の第１のコンステレーション、衛星（例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星）の第２のコンステレーション、またはその両方に関連することができる。
【００１４】
基準航法データは、以下のデータ項目、すなわち（ａ）対応する各基準局（１０、１２、または１４）の対応する基準局位置または地理座標、（ｂ）各基準受信機５１の対応するアンテナ地理座標、（ｃ）各基準局（１０、１２、または１４）の対応する基準局識別子、および（ｄ）対応する同報時計誤差データおよび対応するエフェメリスデータを提供したそれぞれの衛星の衛星識別子のうちの１つまたは複数を含むことができる。
【００１５】
通信回線１３は、基準局（１０、１２、または１４）と中央電子データ処理システム１６との間のデータの実時間送信を支援する。通信回線１３は、以下のもの、すなわちデータパケットネットワーク、データネットワーク、仮想私設ネットワーク、インターネットデータ通信線路、遠隔通信機器、光通信機器、無線周波数通信機器、マイクロ波通信機器、光ファイバ回線、二地点間マイクロ波通信回線、専用配線ライン接続、多心ケーブル、同軸ケーブル伝送ライン、光伝送ライン、通信ライン、または実時間でデータを伝達するための他の適当な通信回線のうちの１つまたは複数を含むことができる。
【００１６】
擬似距離コード測定値またはデータは、各基準受信機５１により受信される衛星信号を変調または符号化する情報から基準受信機５１により復号することができる。
【００１７】
搬送波位相測定データは、例えば、受信機前端部から１つまたは複数の搬送波信号またはデータを受信する基準受信機５１内の位相測定装置から生じる可能性がある。一実施形態では、位相測定装置は、ＧＰＳ搬送波信号、ＧＬＯＮＡＳＳ搬送波信号、またはその両方の搬送波位相測定値を提供することができる。
【００１８】
エフェメリスデータは、タイムスケジュールに従い、地表面上またはその近傍の１つまたは複数の基準位置を参照した、衛星軌道情報または衛星の位置に関するデータ集合を含む。エフェメリスデータは、データベースまたは１つまたは複数のファイル内に記憶することができる。衛星は、基準受信機５１により受信することができる航法メッセージ内のエフェメリスデータを送信することができる。
【００１９】
別の実施形態では、基準受信機５１は、１つまたは複数の搬送波信号に関連する搬送波位相データまたは搬送波位相測定値を検出し、基準局（１０、１２、または１４）内の基準データ処理システム５３は、基準受信機５１で受信される複数の衛星信号の初期搬送波位相アンビギュイティ解または搬送波位相アンビギュイティ解の組を特定する。基準データ処理システム５３は、搬送波位相データを受信し、初期アンビギュイティ解は、向上したアンビギュイティ解を特定するために、基準受信機５１の既知または固定の位置を使用することにより、搬送波位相データを修正する。一例では、修正搬送波位相データは、搬送波位相推定値、向上したアンビギュイティ解、またはそれらから派生した他のデータを含む。同様に、修正搬送波位相データまたは他の修正データは、無線信号または電磁信号を介して中央データ処理システム１６に送信される。
【００２０】
一実施形態では、中央電子データ処理システム１６は、１つまたは複数のコンピュータの中央ハブを含む。中央電子データ処理システム１６は、データバス２０に結合する、データプロセッサ１８、データ記憶装置２２、および通信インターフェース３６を含む。データプロセッサ１８は、マイクロプロセッサ、コントローラ、プログラム可能論理アレイ、特定用途向集積回路、算術論理ユニット、あるいはデータを処理し、データに関する数学的演算を実行し、またはデータに関するブール論理もしくは算術論理を実行するのに適した別の装置を含むことができる。データ記憶装置２２は、電子メモリ、光記憶装置、磁気記憶装置、またはデータを記憶および検索することができる別の装置を含むことができる。図１に示されるように、データ記憶装置２２は、以下のモジュール、すなわちデータ収集モジュール２４、パラメータ推定部２６、主予測フィルタ２７、時計差モジュール２８、基準衛星セレクタ３０、時計修正モジュール３２、および通信モジュール３４のうちの１つまたは複数を記憶し、それらを支援し、またはそれらと連動する。データ記憶装置２２内の以上のモジュール（２４、２６、２７、２８、３０、３２、および３４）のいずれも、ソフトウェアモジュール、電子モジュール、ソフトウェア命令、または均等なソフトウェア命令を実行するためのハードウェアもしくは電子モジュールを含むことができる。以上のモジュールのいずれかが、ソフトウェア命令またはプログラムを含む場合、それらのソフトウェア命令またはソフトウェアプログラムは、データ記憶装置２２内の、光記憶媒体、磁気記憶媒体、または一過性でないか、もしくは半永久的な別の記憶媒体上に記憶することができる。
【００２１】
一実施形態では、データ収集モジュール２４は、航法衛星の１つまたは複数のコンステレーションにより送信される、複数の周波数にわたる信号を受信する受信機ネットワーク１５により受信される、擬似距離コード測定値またはデータ、搬送波位相測定値またはデータ、および航法メッセージデータ（例えば、エフェメリスおよび同報衛星時計誤差データを含む）を収集し、整理し、それらの処理を管理するためのソフトウェア命令を提供するか、またはそのように収集、整理、および管理することができる。航法衛星のコンステレーションは、例えば、ＧＰＳコンステレーション、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーション、または他のコンステレーションを指す可能性がある。一実施形態では、データ収集モジュール２４は、データベース、チャート、ファイル（例えば、逆ファイル）、または基準局(１０、１２、１４)の基準局識別子もしくは地理座標により基準データを特定、整理、または分類することができる別のデータ構造内の以上の情報を捕捉する。
【００２２】
パラメータ推定部２６は、擬似距離コード測定値またはデータ、搬送波位相測定値またはデータ、基準局（または基準受信機）のそれぞれの既知の位置、および同報衛星時計誤差データに基づいて、各衛星に関してエポックごとに計算衛星時計誤差データを計算もしくは特定するためのソフトウェア命令を提供するか、またはそのように計算もしくは特定することができる。一構成では、パラメータ推定部２６は、擬似距離コード測定値またはデータ、搬送波位相測定値またはデータ、基準局（または基準受信機）のそれぞれの既知の位置に加えて、航法メッセージデータ（例えば、同報衛星時計誤差データを含む）に基づいて、計算衛星時計誤差を計算または特定することができる。一実施形態では、パラメータ推定部２６は、以下のもの、すなわちハブ軌道推定部、ハブ時計推定部、予測フィルタ、誤差低減フィルタ、およびカルマンフィルタのうちの１つまたは複数を含み、使用し、またはそれらにアクセスすることができる。
【００２３】
エポックは、以下のもの、すなわち開始時刻、終了時刻、継続時間もしくは時間間隔、または基準受信機５１が入射する無線周波数もしくはマイクロ波範囲の信号のスナップショットを取得し擬似距離／搬送波位相測定値を生成する離散的瞬間のうちの１つまたは複数により、規定することができる。現在のエポックは、最新の測定値（例えば、ＧＰＳ測定値）が生成される最新の瞬間を指す。
【００２４】
時計差モジュール２８は、１つまたは複数のコンステレーション内の各衛星に関する、計算衛星時計誤差データの対と同報時計データとの間の時計誤差差異を形成もしくは特定するためのソフトウェア命令を提供するか、またはそのように形成もしくは特定することができる。一実施形態では、基準受信機５１により受信される各衛星に関して、計算衛星時計誤差は、搬送波位相測定値、擬似距離コード測定値、基準局（１０、１２、および１４）のそれぞれの既知の固定された位置、および同報衛星時計誤差に基づいて、特定または推定される。時計差モジュール２８は、ＧＰＳコンステレーションに関する計算衛星時計誤差データの第１の組、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションに関する計算衛星時計誤差データの第２の組、またはその両方を計算することができる。
【００２５】
一般に、各衛星および位置特定受信機の絶対時計は、各全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）（例えば、ＧＰＳおよびＧＬＯＮＡＳＳ）では、軌道および時計特定に関して観測不可能である。衛星時計誤差および受信機時計誤差を正確に特定するために、各全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）に関する擬似コード測定値または搬送波位相測定値などの、少なくとも１つの追加の制約条件が必要とされる。
【００２６】
一実施形態では、同報衛星時計誤差データは、それぞれのコンステレーションシステム時計（例えば、ＧＰＳシステム時計またはＧＬＯＮＡＳＳシステム時計）に関する、時計バイアス、時計オフセット、またはディファレンシャル時計データを示すことができる。時計差モジュール２８またはデータ処理システム１６は、衛星ごとに、または別途各コンステレーション内の衛星の特定の部分集合に制限して、各コンステレーション内の各衛星に関する、計算衛星時計誤差データと同報時計データとの間の時計誤差差異または誤差データを特定する。時計誤差差異または誤差データは、データ記憶装置２２内の１つまたは複数のアレイまたは行列内に記憶することができ、各アレイは、特定のコンステレーションに対応する。各アレイまたは行列は、コンステレーション内の衛星のすべてをカバーすることができるが、移動型位置特定受信機４２のエンドユーザへの修正データ（例えば、時計誤差修正値）の提供における実時間応答を達成するために、中央電子データ処理システム１６で計算衛星時計誤差データまたは時計誤差差異を特定および結合するのに必要な（例えば、データプロセッサ１８の）データ処理スループット時間または計算時間を改善するのに、行列が各コンステレーションの部分集合に制限されることが可能である。そのためには、ＡＭＣ−１衛星またはコンステレーションシステム時刻（例えば、ＧＰＳシステム時刻）に関する１０ナノ秒内の精度の衛星時計データの歴史的精度を有する他の衛星などのいくつかのコア衛星は、差異または誤差データが計算される各コンステレーション内の衛星の部分集合に含まれる可能性がある。
【００２７】
基準衛星セレクタ３０は、各コンステレーションに関する時計基準衛星として１つのコンステレーションにつき１つの特定の衛星を（例えば、動的エポックごとに）選択するためのソフトウェア命令を提供するか、またはそのように選択することができ、時計基準衛星は、特定の対応するエポックの間に各衛星コンステレーション（例えば、ＧＰＳおよびＧＬＯＮＡＳＳ）に関する以上に形成された差の中央値を有する。例えば、中央値は、得られる誤差データまたは差に対する、範囲外の衛星時計データのどんな間違った影響も異なる影響も除外するために、平均値の代わりに使用することができる。平均値が使用される場合、得られる誤差データは、不適切に機能する衛星時計からの範囲外の衛星時計データにより不適切に歪曲される可能性がある。
【００２８】
時計修正モジュール３２は、衛星時計ごとに同報衛星時計データに加えるか、またはそのデータを調整することにより、同報衛星時計誤差データに対する修正値（例えば、時計修正データ４４または衛星時計修正データ）を計算もしくは特定するためのソフトウェア命令を提供するか、またはそのように計算もしくは特定することができる。例えば、時計修正モジュール３２は、コンステレーション内の他の衛星の各同報衛星時計誤差に、選択された基準衛星に関する時差または誤差データの関数（例えば、数学的関数、線形代数関数、または行列表現）を追加することにより、時計誤差修正値を特定するように構成される。一実施形態では、時計修正モジュール３２は、以下のもの、すなわち予測フィルタ、誤差低減フィルタ、およびカルマンフィルタのうちの１つまたは複数を含む。別の実施形態では、時計修正モジュール３２およびパラメータ推定部２６は、主予測フィルタ２７にアクセスし、それを使用し、共有し、または具体化することができる。主予測フィルタ２７は、予測フィルタ、誤差低減フィルタ、またはカルマンフィルタを含む。
【００２９】
通信モジュール３４は、（例えば、図１に示される衛星通信システムまたは無線通信システムを介して）ユーザ受信機への計算時計修正データ４４の配信を支援するためのソフトウェア命令を提供するか、またはそのように支援することができる。
【００３０】
一実施形態では、軌道の各衛星上の１つまたは複数の精密な衛星時計（例えば、原子時計）は、同報衛星時計、潜在的マスター衛星時計、または衛星時計データの発生源として使用される。１つまたは複数の衛星時計は、移動型位置特定受信機４２の修正データまたは位置解用の時計データの発生源として選択することができる。例えば、ＧＰＳ衛星時計、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星時計、またはＧＰＳ衛星時計とＧＬＯＮＡＳＳ衛星時計との組合せは、時計データの発生源として選択することができる。第１の例では、時計修正データ４４に使用される衛星時計データは、ＧＰＳコンステレーションを通るＧＰＳ衛星時計の中央値、または広域にサービスを提供するコンステレーションの実質部分（例えば、大部分または統計的に重要なサンプルサイズ）を含む。第２の例では、時計修正データ４４に使用される衛星時計データは、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションを通るＧＬＯＮＡＳＳ衛星時計の中央値、または広域にサービスを提供するコンステレーションの実質部分（例えば、大部分または統計的に重要なサンプルサイズ）を含む。第３の例では、時計修正データに使用される衛星時計データは、ＧＰＳコンステレーションを通るＧＰＳ衛星時計の中央値およびＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションを通るＧＬＯＮＡＳＳ衛星時計の中央値を含む。
【００３１】
一実施形態によれば、適応同報マスター時計用のシステムおよび方法は、外部精密時計周波数入力（例えば、基準受信機５１における原子受信機時計または原子基準発振器）の除外、ならびに全地球的または広域的ディファレンシャル修正システムの日常操作複雑性および開発コストの低減に大変都合が良い。本明細書に使用されるように、マスター時計は、任意のエポックの間の時計誤差差異の中央値を有する、ＧＰＳコンステレーションまたはＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションの時計基準衛星時計を指すものであり、したがって、マスター時計は、エポックごとに変化する可能性がある。本方法およびシステムのもとでの可能な時計データの発生源として膨大な数の衛星が存在するので、時計データの信頼性をさらに向上させることができる。本システムおよび方法の別の利点は、ゼロ平均統計値（または近ゼロ平均統計値など）を有する時計修正値または時計修正データ４４と、予め構築されるか、または規定済みの制約条件により境界させることができる修正値ドリフト率とを促進することである。
【００３２】
図２のシステム１１１は、図２のシステム１１１が地上衛星通信装置３８および遠隔衛星通信装置４０を無線基地局１３８に置き換えることを除けば、図１のシステム１１と同様である。無線基地局１３８は、例えば、無線通信ネットワークの一部分を示すことができる。さらに、移動型位置特定受信機４２は、無線基地局１３８と通信するための送受信機または無線通信装置（例えば、携帯電話、グローバルシステム・フォー・モバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）装置、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）装置、または他の無線通信装置）を含む修正通信装置１４１と結合する。図１および図２の同様の参照番号は、同様の要素を示す。
【００３３】
図２では、時計修正データ４４（例えば、時計誤差修正値）は、無線基地局１３８のカバー領域または無線基地局１３８のネットワーク内のそれぞれの修正通信装置１４１と結合する１つまたは複数の移動型位置受信機４２に送信され、利用可能になる。
【００３４】
図３は、図１または図２の実施形態に使用することができる移動型位置特定受信機４２の一例を示す。移動型位置特定受信機４２は、アナログデジタル変換器３０６の入力部に結合される受信機前端部３０２を含む。アナログデジタル変換器３０６の出力部（例えば、デジタルベースバンド）は、受信機電子データ処理システム３０８に結合される。
【００３５】
受信機電子データ処理システム３０８は、受信機データプロセッサ３１０、受信機データ記憶装置３１２、受信機データバス３２４、データポート３２２、復号器３２０、および位相測定装置３０４を含む。受信機データプロセッサ３１０、受信機データ記憶装置３１２、データポート３２２、位相測定装置３０４、および復号器３２０は、受信機データバス３２４に結合され、受信機電子データ処理システム３０８の上述の構成要素間の通信を支援する。
【００３６】
受信機データプロセッサ３１０は、マイクロプロセッサ、コントローラ、プログラム可能論理アレイ、特定用途向集積回路、算術論理ユニット、論理装置、データ処理電子装置、またはソフトウェア、論理、算術、もしくはプログラムの命令を実行するための別の装置を含むことができる。
【００３７】
受信機データ記憶装置３１２は、電子メモリ、光記憶装置、磁気記憶装置、または別の記憶装置を含む。受信機データ記憶装置３１２は、実時間キネマティックエンジン３１４、予測フィルタ３１６（例えば、カルマンフィルタ）、および位置推定部３１８を含む。
【００３８】
位置特定受信機４２は、修正通信装置（４１または１４１）と結合する。修正通信装置（４１または１４１）は、位置特定受信機４２に統合されるか、またはデータポート３２２を介して位置特定受信機と通信することができる。修正通信装置（４１または１４１）は、１つまたは複数の無線または衛星の中間通信装置（例えば、図１の３８、４０または図２の１３８）を介して中央電子データ処理システム１６から修正データ（例えば、時計誤差修正データ（すなわち４４）および／または基準搬送波位相修正データ）を受信する。
【００３９】
受信機前端部３０２は、１つまたは複数の衛星（例えば、航法衛星）により送信される衛星信号を受信するための適当な任意の回路を含むことができる。受信機前端部３０２は、例えば、ＧＰＳおよびＧＬＯＮＡＳＳの両衛星信号を受信することができる。受信機前端部３０２は、衛星のコンステレーション内の１つまたは複数の衛星により送信される複数の搬送波を受信することができる拡散スペクトル受信機または符号分割多重アクセス受信機（ＣＤＭＡ）を含むことができる。例えば、受信機前端部３０２は、衛星信号を増幅するためのプリアンプまたはアンプ、ミキサ、および基準発振器を含むことができ、アンプ入力部はアンテナに結合され、アンプ出力部は１つのミキサ入力部に結合され、基準発振器は他のミキサ入力部に結合され、ミキサ出力部は受信機データ処理システム３０８に結合される。
【００４０】
一実施形態では、アナログデジタル変換器３０６は、受信機前端部３０２と受信機電子データ処理システム３０８との間のインターフェースを提供する。アナログデジタル変換器３０６は、アナログ位相測定値を、受信機電子データ処理システム３０８により処理または操作することができるデジタル搬送波位相測定データに変換する。
【００４１】
復号器３２０は、擬似距離コード測定値を特定し、擬似距離コード測定値を受信機電子処理システム３０８に提供する。一実施形態では、復号器３２０は、１つまたは複数の搬送波を変調する擬似ランダムノイズコード（例えば、粗捕捉コード（Ｃ／Ａ）または他のより精密な民生用または軍用のコード）を復調するための復調器または別の装置を含む。例えば、復号器３２０は、相関器３５１の一群（例えば、ＧＰＳチャネルにつき１つの相関器、およびＧＬＯＮＡＳＳチャネルにつき１つの相関器）を含むことができ、各相関器３５１は、擬似ランダムノイズコード発生器３９０に結合され、復調された同相（Ｉ）信号成分および直交（Ｑ）信号成分（例えば、振幅および位相またはベクトル）を提供する。ＧＰＳでは、Ｌ１搬送波信号は、粗捕捉（Ｃ／Ａ）コードおよび暗号化精密コードＰ（Ｙ）により変調されるが、Ｌ２信号は、暗号化Ｐ（Ｙ）コードにより変調される。一実施形態では、復号器は、入力遅延モジュールに結合されるコード発生器を含むことができ、遅延モジュールの出力部は、遅延モジュールにより既知の増分値だけ遅延可能となる基準擬似ランダムノイズコードと、受信機前端部３０２から受信される擬似ランダムノイズコードとの間の相関性を測定するための相関器に結合される。復号器３２０は、エフェメリスデータなどの搬送波信号を変調する航法情報の復号を可能にすることもできる。
【００４２】
位相測定装置３０４は、搬送波信号の位相を測定するための、任意の装置、集積回路、電子モジュール、またはデータプロセッサを含む。一構成では、位相測定装置３０４は、信号発生器、第１の相関器および第２の相関器に結合される位相遅延モジュールを含む。位相測定装置は、受信機前端部３０２により提供される１つまたは複数の搬送波信号の観測位相を測定または推定する。測定された位相は、搬送波信号の整数波長、搬送波信号の分数波長、および／または搬送波信号の角度で表現することができる。
【００４３】
位相測定装置３０４は、以下のもの、すなわち（１）第１の搬送波信号、第２の搬送波信号、またはその両方の分数波長の第１の測定位相成分、および（２）第１の搬送波信号、第２の搬送波信号、またはその両方の整数波長の第２の測定位相成分のうちの１つまたは複数を特定することができる。後者の第２の測定位相成分は、時間領域において基準振幅（例えば、０ボルト）でＸ軸と交差する、受信、再構築、または処理された搬送波信号の変化を計数するカウンタ（例えば、ゼロ交差カウンタ）により特定することができる（Ｘは時間を示し、Ｙ軸は搬送波信号の振幅を示す）。しかし、位相測定装置３０４は、受信機データ処理システム３０８内でのさらなる処理に依存し、（例えば、対応する衛星と位置特定受信機との間の距離すなわち範囲を推定するために）第２の測定位相成分を、誤差とするか、または整数の波長サイクルだけオフセットさせることができる整数サイクル整数アンビギュイティを特定または解決する。位相測定装置３０４は、搬送波位相測定データを特定し、それを受信機電子処理システム３０８に提供する。
【００４４】
実時間キネマティックエンジン３１４、予測フィルタ３１６、および位置推定部３１８は、互いに通信することができる。実時間キネマティックエンジン３１４、予測フィルタ３１６、および位置推定部３１８は、論理データ経路、物理データ経路、またはその両方を介して互いに通信することができる。論理データ経路は、例えば、ソフトウェアモジュール間、または１つまたは複数のソフトウェアプログラム間の仮想データ経路またはデータ通信を意味する。物理データ経路は、例えば、データ通信、論理レベル信号、電気信号、または電磁信号を支援する、伝送ラインまたは１つもしくは複数の受信機データバス３２４を意味する。
【００４５】
一実施形態では、実時間キネマティックエンジン３１４は、複数の衛星から受信される１つまたは複数の搬送波信号の位相に関する整数アンビギュイティ解の組を探索するか、または特定するための、サーチエンジンまたは他のソフトウェア命令を含む。キネマティックエンジン３１４は、例えば、位相測定装置３０４により提供される搬送波位相データを探索することができる。整数アンビギュイティ解の組は、例えば、１つまたは複数の衛星により送信される受信搬送波信号（例えば、ＧＰＳ用の、１．５７５４２ＧＨｚのＬ１信号、１．２２７６０ＧＨｚのＬ２信号、または同様の信号）の受信搬送波位相における整数サイクル位相アンビギュイティを指す。キネマティックエンジン３１４またはそのサーチエンジンは、探索空間を低減するか、または衛星から送信される搬送波信号の整数サイクル位相アンビギュイティに関する１つまたは複数のアンビギュイティ解の組に到達するために、最小二乗法またはカルマンフィルタリング技術を使用することができる。
【００４６】
一構成では、予測フィルタ３１６（例えば、カルマンフィルタ）は、衛星から送信される搬送波信号の整数サイクル位相アンビギュイティに関するアンビギュイティ解の組により効率的に、迅速に、または正確に到達するために、サーチエンジンによる探索を可能にする。別の実施形態では、搬送波位相整数アンビギュイティ解の組を解決するために、別の非探索ベースの技術（例えば、ワイドレーン位相搬送波の組合せおよびデータ処理）を使用することができる。
【００４７】
推定器３１８は、受信機データプロセッサ３１０、または位置特定受信機４２に結合する物体または車両の位置、速度、姿勢、または上述の計数値のいずれかを推定するための他のデータ処理装置を含む。推定器３１８は、実時間キネマティックエンジン３１４および受信機データプロセッサ３１０に結合されるか、またはそれらと通信する。整数アンビギュイティ解の組が特定されると、位置推定器３１８または位置特定受信機４２は、既知の伝播速度（すなわち光の速度）に基づいて、各衛星と位置特定受信機との間の距離すなわち範囲の正確な推定をもたらすために位相搬送波測定データを使用することができる。同様に、３つ以上の衛星と位置特定受信機との間の範囲は、受信機４２の位置、速度、または姿勢を推定するのに使用することができる。
【００４８】
予測フィルタ３１６は、測定誤差などの誤差を低減するか、または緩和するための、誤差低減フィルタ、カルマンフィルタ、またはそれらの変形形態を含む。カルマンフィルタは、データを処理し、ノイズの影響および測定データの不確かさ、またはその他のものを補償するために、信号の和、遅延、およびフィードバックを使用する、予測フィルタリング装置または回路を含むことができる。再設定または再初期設定は、誤差低減フィルタまたはカルマンフィルタの状態と同じ再初期設定を指す可能性がある。
【００４９】
位置推定器３１８は、位置特定受信機と結合される物体または車両の位置を推定するための、電子モジュール、ソフトウェアモジュール、またはその両方を含む。位置推定器は、位置特定受信機のアンテナまたは関連の物体もしくは車両の推定位置または姿勢を特定するための以下のデータ発生源、すなわち復号された擬似ランダムノイズコード、搬送波位相測定データ、暗号化精密コード（例えば、Ｐ（Ｙ）コード）、粗捕捉コード、航法情報、整数サイクル位相アンビギュイティデータ、および基準局搬送波位相データのうちの１つまたは複数を使用することができ、基準局搬送波位相データは、整数サイクル位相アンビギュイティデータに統合することができる。
【００５０】
予測フィルタ３１６は、実時間キネマティックエンジン３１４から入力データを受信する誤差低減フィルタを含むことができ、入力データは、対応する搬送波位相測定データに関するアンビギュイティ解データ（例えば、整数アンビギュイティの組）を含む。一実施形態では、図１および図２の基準受信機５１は、基準受信機５１が修正通信装置（４１または１４１）に結合されていないことを除けば、図３の移動型位置特定受信機４２とほぼ同じ要素を含む可能性がある。
【００５１】
図４は、時計修正データ４４を特定するための方法のフローチャートの第１の例である。図４の方法は、ステップＳ４００で開始する。
【００５２】
ステップＳ４００では、データ収集モジュール２４または中央電子データ処理システム１６は、基準局（例えば、１０、１２、および１４）の受信機ネットワーク１５により受信される、擬似距離コード測定値、搬送波位相測定値、および同報時計誤差を収集する。例えば、基準局の受信機ネットワーク１５は、それぞれの既知の位置または既知の地理座標に配置される静止基準受信機５１を含み、基準受信機５１は、航法衛星の１つまたは複数のコンステレーションにより送信される複数の周波数（例えば、複数の搬送波周波数）にわたる信号を受信する。１つまたは複数のコンステレーションは、ＧＰＳコンステレーション、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーション、または航法衛星の別のコンステレーションを含むことができる。ＧＰＳ衛星コンステレーションでは、複数の周波数は、例えば、Ｌ１搬送波周波数およびＬ２搬送波周波数を含むことができる。ＧＬＯＮＡＳＳ衛星コンステレーションでは、複数の搬送波周波数が様々な衛星に割り当てられる。
【００５３】
基準受信機５１では、位相測定装置または受信機データ処理システム５３は、基準受信機５１により受信されるそれぞれの搬送波信号の搬送波位相を測定する。搬送波位相測定値は、例えば、ＧＰＳ搬送波位相測定データおよびＧＬＯＮＡＳＳ搬送波位相測定データを含むことができる。基準受信機５１内の復号器は、送信されたエフェメリスデータ、同報衛星時計誤差、および１つまたは複数の衛星信号の搬送波信号の少なくとも１つにおいて送信されるか、またはそれらの搬送波信号を変調する他の航法データを復号することができる。一構成では、搬送波位相測定値、擬似距離コード測定値、および航法メッセージデータは、１つまたは複数の通信回線１３を介して受信機ネットワーク１５から中央データ処理システム１６に送信される。
【００５４】
各衛星は、通常、エフェメリスデータおよび衛星時計誤差データ（例えば、特定の衛星のＧＰＳシステム時刻またはＧＬＯＮＡＳＳシステム時刻に関するディファレンシャル時計データ）を同報する。同報時計データは、位置特定受信機（例えば、基準受信機５１）の擬似距離および搬送波位相測定値を修正するために受信機により使用される２次多項式適合係数の組である。各航法衛星は、それ自体の軌道および衛星時計に関するエフェメリスデータを送信する。同報衛星時計誤差の精度は、通常、例えば、ＧＰＳ時刻に対して２〜３メートル内のレベルである。
【００５５】
ステップ４０２では、各時間間隔（例えば、エポック）において、パラメータ推定部２６または中央電子データ処理システム１６は、以下の収集データ、すなわち各衛星に関する受信機ネットワーク１５の擬似距離コード測定値、各衛星に関する受信機ネットワーク１５の搬送波位相測定値、受信機ネットワーク１５内の静止基準受信機５１のそれぞれの既知の位置、および同報衛星時計誤差のうちの１つまたは複数に基づいて、各衛星に関する計算衛星時計誤差データを推定する。
【００５６】
ステップＳ４０２は、交代で、または累積的に適用することができる様々な技術により実行することができる。第１の技術によれば、各時間間隔（例えば、エポック）において、パラメータ推定部２６または中央電子データ処理システム１６は、擬似距離コード測定値、搬送波位相測定値、静止受信機のそれぞれの既知の位置、および同報衛星時計誤差または航法メッセージデータ（例えば、同報衛星時計誤差を含む）に基づいて、１つまたは複数のコンステレーション（例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、または両方）において活動中であるか、または適切に機能している各衛星に関する衛星時計誤差データを推定する。
【００５７】
第２の技術によれば、衛星が、ある時間間隔の間に間違いの多いもしくは信頼性の低い衛星信号、または間違いの多いもしくは信頼性の低いデータを提供する場合、パラメータ推定部２６または中央データ処理システム１６は、受信衛星信号が十分な信号品質または受信データの十分な信頼性レベルを有するまで、ある時間間隔の間に欠陥のある、または疑わしい衛星に関する衛星時計誤差データの処理を一時停止することができる。
【００５８】
第３の技術によれば、パラメータ推定部２６または中央電子データ処理システム１６は、１つまたは複数のコンステレーション（例えば、ＧＰＳまたはＧＬＯＮＡＳＳコンステレーション）内の各対応する衛星に関する計算衛星時計誤差データを特定するために、単一差手順または別の手順を使用する。例えば、一実施形態では、可能な異なる各受信機対、（例えば、基準受信機５１の任意の対において十分な信号強度または信号品質で受信される）利用可能な単一衛星の組合せまたは順列は、基準受信機５１の搬送波位相測定値間の単一差の反復適用により、特定のコンステレーション内の各衛星に関する時計誤差またはバイアス（例えば、計算衛星時計誤差）を推定するのに使用される。計算衛星時計誤差データは、ＧＰＳシステム時刻またはＧＬＯＮＡＳＳシステム時刻を参照して時間差またはバイアスとして表現することができる。
【００５９】
第４の技術によれば、時計差モジュール２８または中央電子データ処理システム１６は、計算衛星時計誤差データを特定するために、二重差手順または別の手順を使用する。例えば、二重差手順は、低減時計誤差またはバイアスにより計算衛星時計誤差データを特定するために、２つの衛星の同じ対から搬送波信号をほぼ同時に受信している（例えば、既知の固定位置または地理座標における）２つの基準受信機５１からの搬送波位相測定値間の差を指す。例えば、一実施形態では、可能な異なる各受信機対、（例えば、基準受信機５１の任意の対において十分な信号強度または信号品質で受信される）利用可能な衛星の対の組合せまたは順列は、基準受信機５１の搬送波位相測定値間の二重差の反復適用により、特定のコンステレーション内の各衛星に関する時計誤差またはバイアスを推定するのに使用される。実際には、二重差は、２つの単一の差特定値の第２の差をとることにより特定することができる。計算衛星時計誤差データは、ＧＰＳシステム時刻またはＧＬＯＮＡＳＳシステム時刻を参照して時間差またはバイアスとして表現することができる。
【００６０】
ステップＳ４０６では、時計差モジュール２８または中央電子データ処理システム１６は、各衛星に関して、計算衛星時計誤差データの対応する対と、対応する同報時計データとの間の時計誤差差異（例えば、ディファレンシャルデータまたはディファレンシャル時計誤差データ）を形成または特定する。例えば、計算衛星時計誤差データは、特定の基準局（例えば、１０、１２、または１４）における基準受信機５１の既知の固定位置、およびある衛星における特定の基準局（例えば、１０、１２、または１４）の搬送波位相測定値と矛盾しない衛星時計データである。
【００６１】
同報時計データは、各衛星上の精密な時計（例えば、ルビジウム、セシウム、または原子の時計）により提供されるか、またはそれらから生じる。一実施形態では、同報時計データは、コンステレーションシステム時計を参照したディファレンシャル時計データまたはバイアス時計データを含む。別の実施形態では、同報時計データは、送信衛星時計データ（および関連のエフェメリスデータ）を示す。
【００６２】
ステップＳ４０６は、単独でまたは累積的に適用することができる様々な技術により実行することができる。
【００６３】
第１の技術によれば、時計差モジュール２８、中央電子データ処理システム１６、またはデータ処理システム１６内の主予測フィルタ２７（例えば、カルマンフィルタ）は、特定の衛星に関する付随のエフェメリスデータに基づいて調整または修正されるとき、１つまたは複数のコンステレーションおよび連続する各エポックに関して衛星ごとに時計誤差差異を解決するために以下のもの、すなわち（１）共通のコンステレーション内の１つまたは複数の衛星に関するそれぞれの計算衛星時計誤差データ、（２）共通のコンステレーション内の１つまたは複数の衛星に関するそれぞれの同報衛星時計誤差データ、および（３）共通のコンステレーションに関するそれぞれの同報衛星時計誤差データのうちの１つまたは複数を使用する。共通のコンステレーションは、例えば、ＧＰＳコンステレーションまたはＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションを含むことができる、衛星の同じコンステレーションを指す。
【００６４】
第２の技術によれば、時計差モジュール２８またはデータ処理システム１６は、各コンステレーション内の各衛星、または別途各コンステレーション内の衛星の特定の部分集合に制限された各衛星に関して、衛星ごとに計算衛星時計誤差データと同報時計誤差データとの間の差または誤差データを特定する。差または誤差データは、データ記憶装置２２内の１つまたは複数のアレイまたは行列に記憶することができ、各アレイは、特定のコンステレーションに対応する。
【００６５】
ステップＳ４０８では、基準衛星セレクタ３０または電子データ処理システム１６は、コンステレーションに関して時計基準衛星として各コンステレーション内の衛星の１つを選択し、時計基準衛星は、そのコンステレーションに関する（例えば、ステップＳ４０６からの）時計誤差差異の中央値を有する。ステップＳ４０８を実行するための第１の例では、基準衛星セレクタ３０または電子データ処理システム１６は、ＧＰＳコンステレーションに関する時計基準衛星としてＧＰＳコンステレーション内の衛星の１つを選択し、時計基準衛星は、ＧＰＳコンステレーションに関するディファレンシャルデータまたは時計誤差データの中央値を有する。ステップＳ４０８を実行するための第２の例では、基準衛星セレクタ３０または電子データ処理システム１６は、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションに関する時計基準衛星としてＧＬＯＮＡＳＳコンステレーション内の衛星の１つを選択し、時計基準衛星は、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションに関するディファレンシャルデータまたは時計誤差データの中央値を有する。
【００６６】
ステップＳ４１０では、時計修正モジュール３２または電子データ処理システム１６は、１つまたは複数のコンステレーション内の各衛星の同報時計誤差データを調整することにより、同報時計データに対する修正値または修正データを特定または計算する。例えば、時計修正モジュール３２またはデータ処理システム１６は、１つまたは複数のコンステレーション内の各衛星に関する同報時計誤差に、時計基準衛星の時計誤差の関数を加えることにより、各衛星の同報時計誤差データを調整し、１エポックまたは他の時間間隔（例えば、いくつかの近接するエポック）当りの修正値は、制御パラメータ制限値に基づいて制限される。
【００６７】
ステップＳ４１０は、単独でまたは累積的に適用することができる様々な手順により実行することができる。
【００６８】
第１の手順のもとでは、制御パラメータ制限値は、時計基準衛星の時計誤差に比例する。第２の手順のもとでは、制御パラメータ制限値は、時計基準衛星の時計誤差よりも小さいか、またはそれにほぼ等しい。第３の手順のもとでは、制御パラメータ制限値は、主予測フィルタ２７（例えば、カルマンフィルタ）が同報衛星時計誤差に対する修正値に関する解に収束した後、距離単位で表現される固定パラメータを含む。
【００６９】
第４の手順のもとでは、１つまたは複数のコンステレーション内の第１のコンステレーション内のそれぞれの各航法衛星に関して、計算修正値は、各エポックにおいて第１のコンステレーションの時計基準衛星の第１の時計誤差に制限され、１つまたは複数のコンステレーション内の第２のコンステレーション内のそれぞれの各航法衛星に関して、計算修正値は、各エポックにおいて第２のコンステレーションの時計基準衛星の第２の時計誤差に制限され、第１の時計誤差は第２の時計誤差と無関係である。例えば、第１のコンステレーションは、全地球測位システムコンステレーションを含むことができ、第２のコンステレーションは、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションを含むことができる。
【００７０】
第５の手順のもとでは、同報時計誤差に対する修正値に関する解の収束後、計算修正値は、各エポックにおいて閾値を超えないように制限される。第６の手順のもとでは、閾値は、距離単位で約１ミリメートルであり、または均等な時間単位で約０．００３３３ナノ秒であるが、距離単位と時間単位との間の変換係数は、光速度（例えば、３ｘ１０８メートル／秒）である。第７の手順のもとでは、時計基準衛星の時計誤差は、主予測フィルタ２７（例えば、カルマンフィルタ）に対する追加の制約条件として適用される。
【００７１】
第８の手順のもとでは、時計修正モジュール３２または電子データ処理システム１６は、同報時計誤差に対する時計誤差修正値を、以下のもの、すなわち（ａ）対応する最大閾値（例えば、１エポックまたは別の時間間隔当り約１ミリメートル以下、または約０．００３３３ナノ秒以下）、（ｂ）距離推定値の二乗平均誤差（ＲＭＳ）、または（ｃ）距離単位または均等な時間単位（光速度が変換係数である）で表現される対応する最大閾値のうちの１つまたは複数よりも小さいか、またはそれらに等しい、１エポックまたは他の時間間隔（例えば、複数の近接するエポック）当りの最大時計修正値に制限することにより、同報時計誤差データに対する修正データを特定または計算する。例えば、時計誤差修正データの単位時間当りの変化量は、航法メッセージデータ（例えば、エフェメリスデータおよび同報時計誤差データ）に基づいて制限することができ、したがって、位置特定受信機４２の時計誤差修正データまたは時間的修正データは、エンドユーザの移動型位置特定受信機４２により特定される関連の位置推定値の不要な切れ目、不一致点、または不正確性を別途もたらす、単位時間当りの最大変位量未満でシフトする。
【００７２】
第９の手順のもとでは、規則的または周期的な間隔（例えば、エポック）において、時計修正モジュール３２または電子データ処理システム１６は、対応する最大閾値（例えば、１エポックまたは別の時間間隔当り約１ミリメートル未満、または１エポックまたは別の時間間隔当り約０．００３３３ナノ秒未満）以下である、単位時間当りの時計誤差データの変化量を実時間で動的に調整することにより、同報時計誤差データに対する次の時計誤差修正データを特定する。
【００７３】
第１０の手順のもとでは、ステップＳ４１０は、航法衛星の特定のコンステレーション内の計算衛星時計誤差データの対と同報時計誤差データ（またはエフェメリス時計データ）との間の差中央値に基づいて、時計誤差修正データの単位時間当りの変化量に関する制御パラメータ制限値を規定することにより実行することができる。例えば、ステップＳ４１０は、以下のように位置特定受信機４２への送信のために中央データ処理システム１６または時計修正モジュール３２により特定される時計誤差修正値（または最大修正シフト量）を制限することにより実行することができる。
【００７４】
式１では、パラメータ推定部２６からの計算衛星時計誤差データと、受信機ネットワーク１５から受信されるエフェメリス時計データまたは同報衛星時計誤差データとの間のＧＰＳ時計差中央値は、以下のように特定することができる。
【００７５】
ｄＣｌｋＧＰＳ＝Ｍｅｄｉａｎ（ｃｌｏｃｋｉ（ｈｕｂ）−ｃｌｏｃｋｉ（ｅｐｈ）），ｉ＝１：３２  ｆｏｒ  ＧＰＳ      （１）
ここで、ｄＣｌｋＧＰＳは、ＧＰＳコンステレーションに関するＧＰＳ時計差中央値であり、ｃｌｏｃｋｉ（ｈｕｂ）は、ｉ番目の衛星に関する計算時計誤差データであり、ｃｌｏｃｋｉ（ｅｐｈ）は、ｉ番目の衛星に関するエフェメリス時計データまたは同報時計誤差データであり、ｉは、３２個のＧＰＳ衛星のそれぞれの衛星識別子である。
【００７６】
一実施形態では、計算衛星時計誤差データおよびエフェメリス時計データまたは同報衛星時計誤差データは、ＧＰＳコンステレーションに関する以上のＧＰＳ時計差中央値の計算の前に、均等な単位および同じまたはほぼ同じエポックに規格化される。後に式３および４で示されるように、ＧＰＳ時計差中央値ｄＣｌｋＧＰＳの以上の規定は、時計誤差修正データ（例えば、時計誤差修正値）または単位時間当りの時計誤差修正データの最大変化量に関する制限値を特定するために、または移動型位置特定受信機４２においてそれを適用するために、データ処理システム１６、またはその予測フィルタ（例えば、カルマンフィルタ）により使用することができる。
【００７７】
式２では、パラメータ推定部２６からの計算衛星時計誤差データと、受信機ネットワーク１５から受信されるエフェメリス時計データまたは同報衛星時計誤差データとの間のＧＬＯＮＡＳＳ時計差中央値は、以下のように特定することができる。
【００７８】
ｄＣｌｋＧＬＯＮＡＳＳ＝Ｍｅｄｉａｎ（ｃｌｏｃｋｊ（ｈｕｂ）−ｃｌｏｃｋｊ（ｅｐｈ）），ｊ＝１：２４  ｆｏｒ  ＧＬＯＮＡＳＳ      （２）
ここで、ｄＣｌｋＧＬＯＮＡＳＳは、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションに関するＧＬＯＮＡＳＳ時計差中央値であり、ｃｌｏｃｋｊ（ｈｕｂ）は、ｊ番目の衛星に関する計算衛星時計誤差データであり、ｃｌｏｃｋｊ（ｅｐｈ）は、ｊ番目の衛星に関するエフェメリス時計データまたは同報衛星時計誤差データであり、ｊは、２４個のＧＬＯＮＡＳＳ衛星のそれぞれの衛星識別子である。
【００７９】
一実施形態では、計算衛星時計誤差データおよびエフェメリス時計データまたは同報衛星時計誤差データは、以上のＧＬＯＮＡＳＳ時計差中央値の計算の前に、均等な単位および同じまたはほぼ同じエポックに規格化される。後に式３および４で示されるように、ＧＬＯＮＡＳＳ時計差中央値ｄＣｌｋＧＬＯＮＡＳＳの以上の規定は、単位時間当りの時計修正データ（例えば、時計誤差修正値）または時計修正データの最大変化量に関する制限値を特定するために、または移動型位置特定受信機４２においてそれを適用するために、データ処理システム１６、またはその主予測フィルタ２７（例えば、カルマンフィルタ）により使用することができる。
【００８０】
一実施形態では、データ処理システム１６、時計修正モジュール３２、または予測フィルタ（例えば、カルマンフィルタ）は、時計誤差修正値のどんな修正値の切れ目の可能性もジャンプも避けるために、時計誤差修正値が（例えば、可能な限りまたは実用可能な限り）滑らかであるか、または連続的であることを維持または特定し、したがって、移動型位置特定受信機４２における時計誤差修正値に基づいて速度推定値に依存する位置を特定する。中央データ処理システム１６におけるパラメータ推定部２６、修正モジュール３２、または予測フィルタ２７（例えば、カルマンフィルタ）内の制約条件更新（例えば、修正データへの更新または予測フィルタ２７の状態更新）の単位時間当り（１エポックまたは他の時間間隔当り）の最大時計変化量は、式３のように境界されるべきである。
【００８１】
【数１】
2014510260.tif 000003
【００８２】
ここで、ｄＸは、時計修正推定値への状態更新量であり、Ｈは、感度係数を含む設計行列であり、Ｐは、分散共分散行列であり、ｄＣｌｋは、時計基準衛星の時計誤差であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、距離単位の変位（例えば、１ｍｍ）または均等な時間単位の最大修正変化量に関する閾値であり、Ｒは、適用修正データの分散である。
【００８３】
式３に基づいて、ＧＰＳおよびＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの同報マスター時計に関する分散Ｒまたは適応分散は、主予測フィルタ２７（例えば、カルマンフィルタ）またはパラメータ推定部２６から逆計算することができ、次に、適応制約条件（例えば、適応マスター時計に関する適応修正データ、またはＧＰＳコンステレーションもしくはＧＬＯＮＡＳＳコンステレーションに関する基準衛星時計）を主予測フィルタ２７またはパラメータ推定部２６に適用することができる。
【００８４】
閾値分散レベルＴＲは、以下の式（４）により規定することができる。
【００８５】
【数２】
2014510260.tif 000004
【００８６】
ここで、ＴＲは、Ｒに関する閾値分散レベルであり、他のパラメータは、以上に規定されている。
【００８７】
一例では、計算分散Ｒが、閾値分散レベルＴＲよりも大きい場合、時計修正モジュール３２または主予測フィルタ２７は、計算分散Ｒを使用し、修正値状態または時計修正データ（例えば、時計誤差修正値）を制限するか、または更新する。別の例では、計算分散Ｒが、閾値分散レベルＴＲよりも小さい場合、時計修正モジュール３２または予測フィルタ２７は、閾値分散レベルＴＲを使用し、修正データ（例えば、時計誤差修正値）を制限するか、または更新する。
【００８８】
別の実施形態では、閾値分散レベルＴＲは、マスター時計性能の実証的研究に基づいて、または移動型位置特定受信機４２の位置推定値の歴史的精度に基づいて、ユーザ規定可能な所定の分散レベルまたは一定のパラメータを含むことができる。例えば、閾値分散レベルは、０．０１ｍ２として事前設定されるか、または事前規定することができる。
【００８９】
いくつかの衛星は、少なくとも時々、異常な、範囲外の、または常軌を逸した衛星時計を有する可能性があるので、パラメータ推定部２６（例えば、ハブ軌道／時計推定部）と、受信機ネットワーク１５により受信される同報時計誤差（例えば、エフェメリス時計）との間の時計誤差差異の中央値（例えば、ＧＰＳ中央値またはＧＬＯＮＡＳＳ中央値）は、信頼性を改善する。主予測フィルタ２７（例えば、カルマンフィルタ）またはパラメータ推定部２６に入力される制約条件が、極めて厳しいか、または制限される場合、その制約条件は、大きい修正データを最終的な修正データに飛び込ませる可能性がある。主予測フィルタ２７（例えば、カルマンフィルタ）またはパラメータ推定部２６に入力される制約条件が、あまりにも緩い場合、制約条件は、衛星時計と、（例えば、基準受信機５１の）受信機時計との間で観測不可能であることにより、最終的な修正データの低速変動、および時計推定値の大きい分散をもたらす可能性がある。以上の技術的な問題を克服するために、一実施形態によれば、時計修正値の変化量が所定のある距離または事前規定されたある距離内に制限される、適応同報マスター時計が提案される。
【００９０】
ステップＳ４１２では、通信モジュール３４、通信インターフェース３６、またはデータ処理システム１６は、衛星、無線、または別の通信システムを介して移動型位置特定受信機４２（例えば、ユーザ位置特定受信機）に計算時計修正データ４４（例えば、時計誤差修正値）を配信または送信する。図１のシステムと矛盾しない一例では、データ処理システム１６は、衛星上り回線通信チャネルを提供する地上衛星通信装置３８を介して、地球の軌道を回る衛星上の遠隔衛星通信装置４０に時計修正データ４４を配信または送信する。遠隔衛星通信装置４０は、移動型位置特定受信機４２に入力するための修正データを受信するために、修正通信装置４１と通信する下り回線チャネルを提供する。
【００９１】
図２のシステムと矛盾しない別の例では、データ処理システム１６は、無線基地局１３８により、修正通信装置１４１、または移動型位置特定受信機４２と結合する送受信機に、時計修正データ４４を送信する。
【００９２】
本システムおよび方法によれば、すべての衛星時計および位置特定受信機時計の推定パラメータは、マスター時計データ、または特定のコンステレーションに関する時計基準衛星時計と呼ばれる制約条件として規定される。実時間全地球的ディファレンシャル修正システムもしくは広域修正システム、または本明細書に開示されるシステムおよび方法のいずれかの実施形態では、電子データ処理システムは、ディファレンシャル修正システムの部分間の通信回線の帯域幅を維持し、処理遅延を最小にして実時間で時計修正値を予測するために、（例えば、急な過渡事象のない）滑らかな時計修正データ、および時計修正データの十分境界された範囲をもたらすのに大変都合が良い。
【００９３】
図５は、時計修正データ４４を特定するための方法のフローチャートの第２の例である。図４および図５の同様の参照番号は、同様の手順または方法を示す。図５の方法は、ステップＳ４０１で開始する。
【００９４】
ステップＳ４０１では、データ収集モジュール２４または中央電子データ処理システム１６は、基準局（例えば、１０、１２、および１４）の受信機ネットワーク１５により受信される、擬似距離コード測定値、搬送波位相測定値、および航法メッセージデータ（例えば、エフェメリスデータおよび時計データ）を収集する。例えば、基準局の受信機ネットワーク１５は、それぞれの既知の位置または既知の地理座標に配置される静止基準受信機５１を含み、基準受信機５１は、航法衛星の１つまたは複数のコンステレーションにより送信される、複数の周波数（例えば、複数の搬送波周波数）にわたる信号を受信する。１つまたは複数のコンステレーションは、ＧＰＳコンステレーション、ＧＬＯＮＡＳＳコンステレーション、または航法衛星の別のコンステレーションを含むことができる。ＧＰＳ衛星コンステレーションでは、複数の周波数は、例えば、Ｌ１搬送波周波数およびＬ２搬送波周波数を含むことができる。ＧＬＯＮＡＳＳ衛星コンステレーションでは、複数の搬送波周波数が様々な衛星に割り当てられる。
【００９５】
基準受信機５１では、位相測定装置または受信機データ処理システム５３は、基準受信機５１により受信されるそれぞれの搬送波信号の搬送波位相を測定する。搬送波位相測定値は、例えば、ＧＰＳ搬送波位相測定データおよびＧＬＯＮＡＳＳ搬送波位相測定データを含むことができる。基準受信機５１内の復号器は、送信されたエフェメリスデータ、衛星時計データ、および１つまたは複数の衛星信号の搬送波信号の少なくとも１つにおいて送信されるか、またはそれらの搬送波信号を変調する他の航法データを復号することができる。搬送波位相測定値、擬似距離コード測定値、および航法メッセージデータは、１つまたは複数の通信回線１３を介して受信機ネットワーク１５から中央データ処理システム１６に送信される。
【００９６】
各衛星は、通常、同報エフェメリスデータおよび同報衛星時計誤差データ（例えば、特定の衛星のＧＰＳシステム時刻またはＧＬＯＮＡＳＳシステム時刻に関するディファレンシャル時計データ）を同報する。同報エフェメリスデータは、位置特定受信機（例えば、基準受信機５１）の受信機時計挙動を予測するために受信機により使用される２次多項式適合係数の組である。各航法衛星は、それ自体の軌道および衛星時計に関するエフェメリスデータを送信する。同報エフェメリス時計の精度は、通常、例えば、ＧＰＳ時刻に対して２〜３メートル内のレベルである。
【００９７】
ステップＳ４０３では、各時間間隔（例えば、エポック）において、パラメータ推定部２６または中央電子データ処理システム１６は、以下の収集データ、すなわち各衛星に関する受信機ネットワーク１５の擬似距離コード測定値、各衛星に関する受信機ネットワーク１５の搬送波位相測定値、受信機ネットワーク１５内の静止基準受信機５１のそれぞれの既知の位置、および航法メッセージデータ（例えば、エフェメリスデータおよび同報衛星時計誤差データ）のうちの１つまたは複数に基づいて、各衛星に関する計算衛星時計誤差データを推定する。
【００９８】
ステップＳ４０３は、交代で、または累積的に適用することができる様々な技術により実行することができる。第１の技術によれば、各時間間隔（例えば、エポック）において、パラメータ推定部２６または中央電子データ処理システム１６は、擬似距離コード測定値、搬送波位相測定値、静止受信機のそれぞれの既知の位置、および航法メッセージデータに基づいて、１つまたは複数のコンステレーション（例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、または両方）において活動中であるか、または適切に機能している各衛星に関する衛星時計誤差データを推定する。
【００９９】
第２の技術によれば、衛星が、ある時間間隔の間に間違いの多いもしくは信頼性の低い衛星信号、または間違いの多いもしくは信頼性の低いデータを提供する場合、パラメータ推定部２６または中央データ処理システム１６は、受信衛星信号が十分な信号品質または受信データの十分な信頼性レベルを有するまで、ある時間間隔の間に欠陥のある、または疑わしい衛星に関する衛星時計誤差データの処理を一時停止することができる。
【０１００】
第３の技術によれば、パラメータ推定部２６または中央電子データ処理システム１６は、１つまたは複数のコンステレーション（例えば、ＧＰＳまたはＧＬＯＮＡＳＳコンステレーション）内の各対応する衛星に関する計算衛星時計誤差データを特定するために、単一差手順を使用する。例えば、単一差手順は、低減時計誤差またはバイアスにより計算衛星時計誤差データを特定するために、同じ衛星から搬送波信号をほぼ同時に受信している（例えば、既知の固定位置または地理座標における）２つの基準受信機５１からの搬送波位相測定値間の差を指す。計算衛星時計誤差データは、ＧＰＳシステム時刻またはＧＬＯＮＡＳＳシステム時刻を参照して時間差またはバイアスとして表現することができる。
【０１０１】
第４の技術によれば、時計差モジュール２８または中央電子データ処理システム１６は、計算衛星時計誤差データを特定するために、二重差手順を使用する。例えば、二重差手順は、低減時計誤差またはバイアスにより計算衛星時計誤差データを特定するために、２つの衛星の同じ対から搬送波信号をほぼ同時に受信している（例えば、既知の固定位置または地理座標における）２つの基準受信機５１からの搬送波位相測定値間の差を指す。実際には、二重差は、２つの単一の差特定値の第２の差をとることにより特定することができ、単一差は、低減時計誤差またはバイアスにより計算衛星時計誤差データを特定するために、同じ衛星から搬送波信号をほぼ同時に受信している（例えば、既知の固定位置または地理座標における）２つの基準受信機５１からの搬送波位相測定値間の差を指す。計算衛星時計誤差データは、ＧＰＳシステム時刻またはＧＬＯＮＡＳＳシステム時刻を参照して時間差またはバイアスとして表現することができる。
【０１０２】
ステップＳ４０６、Ｓ４０８、Ｓ４１０、およびＳ４１２を含む、図５の他のステップまたは手順は、図４の方法において説明したものと同一であるか、またはほぼ同様である。
【０１０３】
図６は、時計誤差修正値を受信する受信機における位置推定値または速度推定値を特定するための方法のフローチャートである。図６の方法は、ステップＳ６００で開始する。図６の方法は、図３に示される位置特定受信機の実施形態、または、別途可能となるものよりも正確な位置推定値を提供するために、時計誤差修正値を受信および使用することができる位置特定受信機の別の構成を使用することができる。
【０１０４】
ステップＳ６００では、復号器３２０または受信機電子データ処理システム３０８は、１つまたは複数の航法衛星により送信される対応する搬送波信号上の、位置特定受信機４２により受信される擬似距離コード測定値を復号する。
【０１０５】
ステップＳ６０２では、位相測定装置３０４または受信機電子データ処理システム３０８は、対応する搬送波信号に関する搬送波位相測定値を特定する。
【０１０６】
ステップＳ６０４では、復号器３２０または受信機電子データ処理システム３０８は、１つまたは複数の航法衛星からの搬送波信号上の同報衛星時計誤差を受信する。
【０１０７】
ステップＳ６０６では、修正通信装置（４１または１４１）または受信機電子データ処理システム３０８のデータポート３２２は、１つまたは複数のコンステレーション内の各航法衛星に関する同報時計誤差に加えられる時計基準衛星の時計誤差の関数を含む各航法衛星の同報時計誤差に対する修正値を受信し、１エポック当りの修正値は、制御パラメータ制限値に基づいて制限される。
【０１０８】
ステップＳ６０８では、データ処理システム３０８または位置推定部３１８は、復号された擬似距離コード測定値、特定された搬送波位相測定値、受信された同報衛星時計誤差、および受信修正値に基づいて、位置特定受信機の位置推定値を特定する。例えば、データ処理システム３０８または位置推定部３１８は、同報時計誤差に対する受信修正値と矛盾しない位置推定値に到達するために、位相アンビギュイティまたは整数位相アンビギュイティおよび特定された搬送波位相測定値を解決することができる。
【０１０９】
ステップＳ６０８は、単独でまたは累積的に適用することができる様々な技術により実行することができる。
【０１１０】
第１の技術のもとでは、データ処理システム３０８または位置推定部３１８は、復号された擬似距離コード測定値、特定された搬送波位相測定値、受信された同報衛星時計誤差、および受信された時計誤差修正値に基づいて（例えば、エポックごとに）位置特定受信機の位置推定値および速度推定値を特定することができる。
【０１１１】
第２の技術のもとでは、制御パラメータ制限値は、時計基準衛星の時計誤差に比例する。第３の技術のもとでは、制御パラメータ制限値は、時計基準衛星の時計誤差よりも小さいか、またはそれにほぼ等しい。第４の技術のもとでは、エポックもしくは他の時間間隔（例えば、複数の近接するエポック）当りの修正値または時計修正値の変化量は、以下の式により制限される。
【０１１２】
【数３】
2014510260.tif 000005
【０１１３】
ここで、ｄＸは、時計修正推定値への状態更新量であり、Ｈは、感度係数を含む設計行列であり、Ｐは、分散共分散行列であり、Ｒは、適用修正データの分散であり、ｄＣｌｋは、時計基準衛星の時計誤差であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、特許請求の範囲に規定された、１エポック当りに許容される最大修正変化量である。
【０１１４】
第５の技術のもとでは、適用修正データの計算分散Ｒが、以下に与えられる値ＴＲよりも大きい場合、計算分散Ｒは、修正状態の更新に使用される。
【０１１５】
【数４】
2014510260.tif 000006
【０１１６】
第６の技術のもとでは、計算分散Ｒが値ＴＲよりも小さい場合、ＴＲは、第４および第５の技術のもとで提供された式により、修正状態の更新用にＲの代わりに使用される。
【０１１７】
好ましい実施形態を説明してきたが、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができることが明らかになるであろう。
【図１】
2014510260.tif 000013
【図２】
2014510260.tif 000014
【図３】
2014510260.tif 000015
【図４】
2014510260.tif 000016
【図５】
2014510260.tif 000017
【図６】
2014510260.tif 000018
【国際調査報告】
2014510260.tif 000019
2014510260.tif 000020