(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路によって実行される方法であって、前記方法は、衛星が提供するデータを用いて移動乗物の相対位置を決定するための整数値アンビギュイティを決定する方法であり、以下の工程を含む、該方法：
複数のＧＰＳ衛星のうち少なくとも１つから位置に関連する衛星データを受信すること；
前記位置に関する衛星データを使用して測定処理を行ってフロートアンビギュイティの見積もりを得ること；
候補となる整数値アンビギュイティのグループを決定すること、ここで、各グループは、複数のレシーバ及び衛星に関する候補整数値アンビギュイティを含む；
各グループに関して、前記グループの前記候補整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定に合致した統計学的分布を示すかどうかを決定するために複数の試験を実行すること、ここで、前記試験は第一試験と第二試験を含み、前記第一試験は複数の衛星及び１対のレシーバから受信する情報に関する測定値間の一致度合いを測定するものであり、前記第二試験は単一の衛星及び複数対のレシーバから受信する情報に関する測定値間の一致度合いを測定し、前記第一試験と前記第二試験は互いに非相関状態である；並びに
ノイズの低い位相測定に合致した統計学的分布を示す候補整数値アンビギュイティの中から、前記移動乗物の相対位置を決定する際に使用するための候補整数値アンビギュイティを選択すること。
【請求項２】
請求項１の方法であって、複数の衛星及び１対のレシーバから受信する情報に関する測定値間の一致度合いを測定する前記試験が、残差テストを含む、該方法。
【請求項３】
請求項１の方法であって、単一の衛星及び複数対のレシーバから受信する情報に関する測定値間の一致度合いを測定する前記試験が、距離テストを含む、該方法。
【請求項４】
請求項１の方法であって、前記試験の内１つが、残差テストを含み、及び、前記試験の内別の１つが、距離テストを含む、該方法。
【請求項５】
請求項１の方法であって、前記回路が少なくとも１つのプロセッサを含む、該方法。
【請求項６】
移動乗物内の回路によって実行される方法であって、前記方法は、複数の衛星及び複数の基地レシーバからの情報を用いてレシーバを有する移動乗物の相対位置を決定する際に有用であり、前記方法は、以下のステップを含む、該方法：
位置に関連する情報を複数の衛星から受信すること；
位置に関する更なる情報を複数の基地レシーバそれぞれから受信すること；
複数のペアに関する二重差ワイドレーンフロートアンビギュイティ見積もりと、これらの関連する共分散行列を決定すること、ここで、各ペアは、移動乗物と、異なる基地レシーバとを含み、前記決定は、前記位置に関する情報及び前記更なる位置に関する情報に基づく；
候補ワイドレーン整数値アンビギュイティのグループとこれらに関連する共分散行列を決定すること、ここで、各グループは対象となるレシーバ及び対象となる衛星に関するものであり、ここで各グループは以下を含む：前記対象となるレシーバ及び前記複数の衛星（前記対象となる衛星を含む）の各々に関する候補ワイドレーン整数値アンビギュイティ、並びに少なくとも幾つかの他のレシーバ及び前記対象となる衛星に関する候補ワイドレーン整数値アンビギュイティ；
第一試験を実行して、少なくとも１つのグループについて、複数の衛星に関して移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下の点を決定すること：候補ワイドレーン整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定と合致した統計学的分布を示すかどうか；
第二試験を実行して、少なくとも１つのグループについて、単一の衛星に関して、複数の移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下の点を決定すること：候補ワイドレーン整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定と合致した統計学的分布を示すかどうか；並びに
候補ワイドレーン整数値アンビギュイティの中から、移動乗物の相対位置を決定する際に使用するためのワイドレーン整数値アンビギュイティを選択すること。
【請求項７】
請求項６の方法であって、前記第一試験及び前記第二試験は、互いに非相関状態である、該方法。
【請求項８】
請求項６の方法であって、前記第一試験及び前記第二試験は、全てのグループに対して実行される、該方法。
【請求項９】
請求項６の方法であって、更に以下を含む、該方法：
前記選択されるワイドレーン整数値アンビギュイティを用いて、単一周波数フロートアンビギュイティを決定すること。
【請求項１０】
請求項９の方法であって、更に以下のステップを含む、該方法：
候補単一周波数整数値アンビギュイティのグループ、及びこれらに関連する共分散行列を決定すること、ここで、各グループは対象となるレシーバ及び対象となる衛星に関するものであり、そして、各グループは、前記対象となるレシーバ及び前記複数の衛星（前記対象となる衛星を含む）の各々に関する候補単一周波数整数値アンビギュイティ、並びに少なくとも幾つかの他のレシーバ及び前記対象となる衛星に関する候補単一周波数整数値アンビギュイティを含む；
前記第一試験を行って、少なくとも１つのグループについて、複数の衛星に関して移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下を決定すること：候補単一周波数整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか；
前記第二試験を行って、少なくとも１つのグループについて、単一の衛星に関して、複数の移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下を決定すること：候補単一周波数整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか；並びに
前記候補単一周波数整数値アンビギュイティの中から、前記移動乗物の相対位置を決定する際に使用するための単一周波数整数値アンビギュイティを選択すること。
【請求項１１】
移動局の相対位置を決定するためのシステムであって、前記移動局は：
データリンクと；
グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）レシーバと；
データリンク及びＧＰＳレシーバに連結したプロセッサと
を含み、前記プロセッサは、以下の動作を行うように、プログラム指示によって構成される、該システム：
二重差フロートアンビギュイティ見積り及びフロートアンビギュイティ共分散行列を、前記ＧＰＳレシーバからの情報及び前記データリンクの手段によって受信される他のＧＰＳレシーバからの情報に基づいて決定すること；
整数値アンビギュイティ見積りのグループ及びこれらの共分散行列を決定すること；
第一試験を行って、各グループについて、複数の衛星に関して、ＧＰＳレシーバのペアに基づいて（ここで、衛星は、前記ＧＰＳレシーバとやり取りを行う）、以下のことを決定すること：前記整数値アンビギュイティ見積りがノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか；
第二試験を行って、各グループについて、単一の衛星に関して、複数対のＧＰＳレシーバに基づいて、以下を決定すること：前記整数値アンビギュイティ見積りがノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか；並びに
前記第一試験及び前記第二試験の両方をパスした整数値アンビギュイティ見積りのうち１つを、位置ナビゲーション機能に使用するために選択すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してＧＰＳ位置決定に関するものであり、より具体的には、ＧＰＳアンビギュイティの見積もり及び検証に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）衛星は、位置を決定するために処理することができる信号を送信する。一般的には、ＧＰＳ衛星は、信号を送信し、この信号は、送信時間と送信位置に関する情報を含み、ここで、信号は、２つの異なる周波数帯で送信される。レシーバが情報を利用することで、レシーバが、送信衛星に対する疑似的な距離測定を決定することが可能となる。
【０００３】
より正確な距離測定は、レシーバが受け取った信号の位相を追跡することで導き出すことができる。しかし、位相の測定は、曖昧な（ａｍｂｉｇｕｏｕｓ）な結果をもたらす可能性がある。こうしたアンビギュイティは、見積もりアンビギュイティを用いて見積もることができ、これらは、レシーバに比較的正確な位置情報を提供する際に使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
残念なことに、見積もりアンビギュイティは不正確である可能性があり、これらは、幾つかの応用において許容される程度を上回るほど、不正確である可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の幾つかの側面では、回路によって実行される方法を提供し、該方法は、整数値アンビギュイティを決定する方法であり、該アンビギュイティは、衛星が提供するデータを用いて相対位置を決定するためのものであり、前記方法は、以下を含む：位置に関連する衛星データを受信すること；測定処理を行ってフロートアンビギュイティの見積もりを得ること；候補となる整数値アンビギュイティのグループを決定すること、ここで、各グループは、複数のレシーバ及び衛星に関する候補整数値アンビギュイティを含み、；各グループに関して、前記グループの前記候補整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定に合致した統計学的分布を示すかどうかを決定すること；及びノイズの低い位相測定に合致した統計学的分布を示す候補整数値アンビギュイティの中から、相対位置を決定する際に使用するための候補整数値アンビギュイティを選択すること。
【０００６】
本発明の幾つかの側面では、移動乗物内の回路によって実行される方法を提供し、該方法は、複数の衛星及び複数の基地レシーバからの情報を用いてレシーバを有する移動乗物の相対位置を決定する際に有用であり、該方法は、以下を含む：位置に関連する情報を複数の衛星から受信すること；位置に関する更なる情報を複数の基地レシーバそれぞれから受信すること；複数のペアに関する二重差ワイドレーンフロートアンビギュイティ見積もりと、これらの関連する共分散行列を決定すること、ここで、各ペアは、移動乗物と、異なる基地レシーバとを含み、前記決定は、位置に関連する情報、及び更なる位置に関連する情報に基づく；候補ワイドレーン整数値アンビギュイティのグループとこれらに関連する共分散行列を決定すること、各グループは対象となるレシーバ及び対象となる衛星に関するものであり、各グループは、対象となるレシーバ及び複数の衛星（対象となる衛星を含む）の各々に関する候補ワイドレーン整数値アンビギュイティを含み、そして、少なくとも幾つかの他のレシーバ及び対象となる衛星に関する候補ワイドレーン整数値アンビギュイティを含む；第一試験を実行して、少なくとも１つのグループについて、複数の衛星に関して、移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下の点を決定すること：候補ワイドレーン整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定と合致した統計学的分布を示すかどうか；第二試験を実行して、少なくとも１つのグループについて、単一の衛星に関して、複数の移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下の点を決定すること：候補ワイドレーン整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定と合致した統計学的分布を示すかどうか；及び、候補ワイドレーン整数値アンビギュイティの中から、移動乗物の相対位置を決定する際に使用するためのワイドレーン整数値アンビギュイティを選択すること。
【０００７】
本発明の幾つかの側面において、移動局の相対位置を決定するためのシステムを提供し、該システムは、：データリンク；グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）レシーバ；前記データリンク及び前記ＧＰＳレシーバに連結したプロセッサを含み、前記プロセッサは、以下の動作を実行するように、プログラム指示によって設定される：二重差フロートアンビギュイティ見積り及びフロートアンビギュイティ共分散行列を、ＧＰＳレシーバからの情報及びデータリンクの手段によって受信される他のＧＰＳレシーバからの情報に基づいて決定すること；整数値アンビギュイティ見積りのグループ及びこれらの共分散行列を決定すること；第一試験を実施して、各グル―プについて、複数の衛星に関して、ＧＰＳレシーバのペアに基づいて（ここで、衛星は、これらのＧＰＳレシーバとやり取りを行う）、以下を決定する事：整数値アンビギュイティ見積りがノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか、；第二試験を行って、各グループについて、単一の衛星に関して、ＧＰＳレシーバのペアに基づいて、以下を決定すること：整数値アンビギュイティ見積りがノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか、；並びに、前記第一試験及び前記第二試験の両方をパスした整数値アンビギュイティ見積りのうち１つを、位置ナビゲーション機能に使用するために選択すること。
【０００８】
本発明に関する上記又は他の側面については、本明細書の開示内容を閲覧することでより完全な形で理解できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の側面に従ったシステム及び方法を利用することができる稼働セットアップを表す。
【図２】空輸相対的状態システムのブロック図である。
【図３】ブロック図又はブロック図の一部であり、本発明の側面に従った相対的ナビゲーションブロックを表す。
【図４】本発明の側面に従った例示的整数値アンビギュイティモジュールの実施形態のブロック図を表す。
【図５】本発明の側面に従った整数値アンビギュイティモジュールの更なる実施形態のブロック図である。
【図６】本発明の側面に従った残差テストを実行する際に使用することができるプロセスのフロー図である。
【図７】本発明の側面に従った距離テストを実行する際に使用することができるプロセスのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の側面に従ったシステム及び方法を使用することができる稼働セットアップを表す。図１において、１組のＧＰＳ衛星１１１が、移動局１１３と複数の基地レシーバ１１５ａ−ｃとやり取りを行う。衛星は、４つの衛星１１１ａ−ｄを含むことができる。以下の議論において、特定の決定に関して、１つの衛星、例えば、衛星１１１ａを、対象の衛星として考慮することができる。移動局は、例えば、航空機であってもよいし、基地レシーバは、固定された位置にあってもよいし、又は移動可能であってもよく、そして、例えば、海上の船であってもよい。衛星に関していうと、以下の議論において、特定の決定に関して、１つの基地レシーバ、例えば、基地レシーバ１１５ａを、対象の基地レシーバとして考慮することができる。様々な実施形態において、基地レシーバに対する移動局の相対位置を対象としてもよい。
【００１１】
図２は、空輸相対的状態システム（Ａｉｒｂｏｒｎｅ  Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｓｔａｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）のブロック図であり、該システムは、例えば、図１の移動局の中に存在してもよい。空輸相対的状態システムは、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システム（Ａｉｒｂｏｒｎｅ  ＲｅｌＮａｖ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）２１６を含む。空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、ＧＰＳレシーバ２１９とデータリンク２１２から情報を受け取る。ＧＰＳレシーバは、一般的には移動局に搭載される。そして、データリンクは、一般的に、他のＧＰＳレシーバからのＧＰＳに関連した情報（例えば、図１の基地レシーバ）を提供するであろう。また、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、構成データ２１４を受け取り（例えば、ユーザインターフェースの手段で）、そして、情報を、航空電子工学システムのインターフェース２１７を介して、様々な航空電子工学システムから受け取る。多くの実施形態では、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、移動局と対象の基地レシーバ（例えば、船）との間の相対位置及び速度ベクトルを計算する。また、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、計算された位置及び速度ベクトルの不確実性も計算することができる。計算された相対的な状態及びその不確実性は、ガイダンス及びコントロール（Ｇ＆Ｃ）システム２１８に、例えば、移動局のガイダンス及びコントロールのために提供される。
【００１２】
空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、決定されたワイドレーン及び／又は単一周波数（シングルレーン又はＳＦ）整数値アンビギュイティを使用し、これらは、決定された整数値アンビギュイティを組み込んだ位相測定ベクトルの形式であってもよく、そして、該使用は、移動局と対象の基地レシーバとの間の相対位置を決定する際に行われる。また、様々な実施形態において、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、計算を実行して、決定された整数値アンビギュイティが正しい確率を決定する。幾つかの実施形態において、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、一以上のテストを、決定された整数値アンビギュイティに対して実行して以下の点を決定する：相対位置を決定する際に、決定された整数値アンビギュイティの有効性が、決定された整数値アンビギュイティを使用することを許可するのに充分に確実なものであるかどうか。幾つかの実施形態において、前記のことを行う際に、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、残差テストを、決定された整数値アンビギュイティに対して行う。幾つかの実施形態において、残差テストは、単一の移動局／基地レシーバペアに関する複数の衛星からの測定値間の一致度合いを測定する。幾つかの実施形態において、前記のことを行う際に、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、距離テストを、決定された整数値アンビギュイティに対して実行する。幾つかの実施形態において、距離テストは、複数の移動局／基地レシーバペアに関する単一の衛星からの測定値間の一致度合いを測定する。幾つかの実施形態において、前記のことを行う際に、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、残差テスト及び距離テストの両方を、決定された整数値アンビギュイティに対して行う。幾つかの実施形態において、空輸相対ナビゲーション・コンピュータ・システムは、少なくとも２つのテストを決定された整数値アンビギュイティに対して行う。ここで、２つのテストは、例えば、残差テスト及び距離テストであり、互いに非相関関係にある。
【００１３】
図３は、ブロック図又はブロック図の一部であり、本発明の側面に従った相対的ナビゲーションブロックを表す。相対ナビゲーションブロックのブロック又はモジュールは、回路にて実装することができ、又は、様々な実施形態において、回路（これは、一以上のプロセッサの形態の回路を含むことができる）と前記プロセッサを設定するプログラム指示との組合せにて実装することができる。相対ナビゲーションブロックは、測定処理モジュール３１５を含む。この測定処理モジュール３１５は、測定情報を、移動局（Ｒ）及び複数の基地レシーバから受け取る。説明の目的で、３つの基地レシーバ（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）を、例示的に使用する。測定処理モジュールは、測定情報を用いて、ワイドレーン（ＷＬ）単一周波数（ＳＦ）Ｌ１及びＬ２二重差（ＤＤ）位相測定ベクトルを、これらの関連する共分散行列とともに決定する。また、測定処理モジュールは、ＤＤ  ＷＬフロートアンビギュイティ及びその共分散行列を決定する。
【００１４】
測定情報は、最初、各ソースから個別に処理され、差分を取ることはなく、その後、一重差（ＳＤ）測定や、二重差（ＤＤ）測定が行われる。測定処理の例の詳細については、例えば以下の文献を参照されたい：「Ｄｏｇｒａ  Ｓｕｒｊａｎ，Ｓｅａ−Ｂａｓｅｄ  ＪＰＡＬＳ  Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  １８ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ（ＩＯＮ  ＧＮＳＳ  ２００５）Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １３−１６，２００５」。当該文献はあらゆる目的で本明細書にその開示内容が組み込まれる。
【００１５】
一般的に、差分を取らない（ＵＤ）処理は、各基地レシーバ（Ｂ１、Ｂ２、及びＢ３）並びに各衛星に関して、以下の工程を含む：共通の基準ポイントに対する測定を変換すること、並びに、Ｌ１、Ｌ２、ワイドレーン位相測定、及びＬ１、Ｌ２、単一周波数コード測定を、これらの共分散行列とともに形成すること。また、フローティング・ポイント（ｆｌｏａｔ）ワイドレーンアンビギュイティも、これらの共分散とともに、見積る。
【００１６】
一重差処理は、全ての移動局−基地局ペアに関するＵＤ測定に関する差分を、各衛星ベースでとる。従って、各衛星ごとに、単一周波数であるＬ１及びＬ２周波数それぞれに関して、ＳＤコード及び位相測定が、各移動局−基地レシーバペア（３ペア）ごとに、これらの共分散行列とともに形成される。各移動局−基地局ペアからのＳＤコード及び位相測定は結合され、そして、対応する共分散行列を計算する。また、ＳＤフロートワイドレーンアンビギュイティについても、各移動局−基地レシーバペア（３ペア）ごとに、これらの共分散とともに計算され、各移動局−基地局ペアからのＳＤフロートワイドレーンアンビギュイティが結合され、対応する共分散が計算される。
【００１７】
二重差（ＤＤ）処理において、ＳＤ測定における差分を、各衛星とキー衛星との間で計算する。更には、各衛星（キー衛星以外）に関して、及び、単一周波数であるＬ１及びＬ２周波数それぞれに関して、ＤＤコード及び位相測定を、これらの共分散行列とともに形成し、そして、ワイドレーン周波数に関して、ＤＤフロートワイドレーンアンビギュイティベクトルを、その共分散とともに形成する。
【００１８】
もしも、Ｎsat個の衛星が、全てのレシーバとやり取り可能であるならば、測定処理モジュールからの出力は、３（Ｎsat−１）組のＤＤＬ１、Ｌ２位相測定及びこれらの共分散行列を含み、且つ３（Ｎsat−１）組（ＮDD組と言うこともできる）のＤＤフロートワイドレーンアンビギュイティとこれらの共分散行列を含む。
【００１９】
整数値アンビギュイティモジュール３１７は、ＷＬ整数値アンビギュイティを見積り、ＷＬ整数値アンビギュイティに関する訂正確率（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｃｏｒｒｅｃｔ  ｆｉｘ、ＰＣＦ）を決定し、そして、見積もったＷＬ整数値アンビギュイティを用いて、ＳＦ整数値アンビギュイティ、及びＳＦ整数値アンビギュイティに関するＰＣＦを決定する。幾つかの実施形態において、整数値アンビギュイティは、ブートストラッピング法と称することができるものを用いて決定され、例えば以下の文献で議論されている：「Ｔｅｕｎｉｓｓｅｎ  Ｐ．Ｊ．Ｇ．，ＧＮＳＳ  アンビギュイティ  ブートストラッピング：Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（２００１）」。当該文献の開示内容は、あらゆる目的で本明細書に組み込まれる。幾つかの実施形態において、整数値アンビギュイティは、ＤＤアンビギュイティベクトル及び共分散行列に対するアンビギュイティ再構成（ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ）及びシーケンシャルコンディショニング（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）を用いて決定される。ほとんどの実施形態において、ＰＣＦは、２つの別個のチェックを用いて決定される。多くの実施形態では、整数値アンビギュイティ及びＰＣＦは、対象となる衛星／レシーバペアに関して、測定値のグループ及び見積もられた整数値アンビギュイティのグループの使用を通して決定される。
【００２０】
幾つかの実施形態において、整数値アンビギュイティモジュールは、特定の対象レシーバ及び対象衛星に関する整数値アンビギュイティを、グループベースで決定する。幾つかの実施形態において、各グループの測定は、以下を含み、そして、幾つかの実施形態において、以下から成る：複数の衛星（一般的には対象となる衛星を含む）及び対象となるレシーバからの測定；並びに、複数の他のレシーバ及び対象となる衛星からの測定。殆どの実施形態において、整数値アンビギュイティは、各グループ内の各衛星／レシーバペアに関して決定される。従って、各対象レシーバ／対象衛星ペアに関する整数値アンビギュイティは、複数のグループに関して計算され、整数値アンビギュイティ候補と称されるものを複数生じさせ、各対象レシーバ／対象衛星ペアのための候補となる。
【００２１】
幾つかの実施形態において、整数値アンビギュイティモジュールは、複数の非相関テスト（ｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  ｔｅｓｔｓ）を行い、グループのアンビギュイティが、ノイズの低い位相測定に一致した統計学的分布を示すかどうかを決定する。幾つかの実施形態において、第一のテストは、残差テストと考えられるが、複数の衛星に関して、移動局／基地レシーバペアベースで一致度合いを決定する。幾つかの実施形態において、第二のテストは、距離テストと考えられるが、単一の衛星ベースで、複数の移動局／基地レシーバペアにおける一致度合いを決定する。
【００２２】
幾つかの実施形態において、整数値アンビギュイティモジュールは、更には、前記テストをパスした候補整数値アンビギュイティに関して、各対象レシーバ／対象衛星ペアのために、適切な候補を、位置計算の使用のための整数値アンビギュイティとして選択する。
【００２３】
位置モジュール３１９は、移動局と特定の基準ポイントとの相対位置を決定し、該基準ポイントは、幾つかの実施形態において、対象の基地レシーバであってもよい。位置モジュールは、相対位置を決定し、その際には、整数値アンビギュイティモジュール３１７によって決定された整数値アンビギュイティのうちの一部又は全て用いて決定する。幾つかの実施形態において、位置モジュールは、米国特許７，６８３，８３２号で議論する方法で、相対位置を決定し、当該文献の開示内容はあらゆる目的で本明細書に組み込まれる。
【００２４】
図４は、例示的な整数値アンビギュイティモジュールの実施形態のブロック図である。整数値アンビギュイティモジュールのブロック及びモジュールは、回路にて実装されてもよく、または、様々な実施形態において、回路（１以上のプロセッサの形態の回路を含む）とプロセッサを設定するプログラム指示との組合せであってもよい。図４のブロック図は、簡潔にするため、ワイドレーンアンビギュイティに関して稼働するものとして示す。幾つかの実施形態において、ワイドレーン整数値アンビギュイティは、単一周波数アンビギュイティを決定する際に使用することができ、以下の点を理解されたい：幾つかの実施形態において、ワイドレーン整数値アンビギュイティが、最初に、利用するために決定され、そして、この決定されたワイドレーン整数値アンビギュイティが、単一周波数整数値アンビギュイティ処理に関する稼働のために使用される。
【００２５】
幾つかの実施形態において、整数値アンビギュイティは、ブロック４１１において各グループに関して計算される。各グループの目的は、対象となる測定の整数値アンビギュイティ（ＳＯＩ／ＲＯＩペアからの）が正しく決定されたかどうかを決定する事である。グループは、他の３つの衛星からの測定を含み、並びに、他のレシーバからの冗長な測定を含み、その結果、その解の一致度合いにおいて、様々なチェックを行うことができる。以下の点を留意されたい：各衛星／レシーバペアは、
【数１】
0006564028.tif 000002
のグループで提示され、従って、数々の候補整数値アンビギュイティが各ＤＤ測定のために、生成されるであろう。
【００２６】
アンビギュイティ検証ブロック４１３は、候補整数値アンビギュイティを用いて、誤り検出チェックを行い、エラーとなる候補を検出する。幾つかの実施形態において、そして、図４に示すように、誤り検出チェックは、以下を含み、幾つかの実施形態において、以下からなる：残差チェック及び距離チェック。残差チェックは、例えば、残差モニタサブブロック４１５によって実行することができ、距離チェックは、例えば、距離サブブロック４１７によって実行することができる。全ての誤りチェックをパスする整数値アンビギュイティ候補に関しては、検出ミスの確率を計算する。各ＤＤ測定は、当該検証プロセスの後、なおも、誤りのない整数値アンビギュイティ候補が複数ある蓋然性があり、各々は、検出ミスの確率が異なっている。
【００２７】
アンビギュイティの訂正確率（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｃｏｒｒｅｃｔ  ｆｉｘ、ＰＣＦ）の処理ブロック４１９は、誤りのないアンビギュイティ候補のセットを、これらの検出ミスの確率と共に受け取る。そして、各衛星／レシーバペアに関して、最も適切なアンビギュイティ値を選択する。アンビギュイティ値は、殆どの実施形態において、誤りが訂正された確率が最も高いものを選択する。割り当てられたＰＩＦを超えることなく、できる限り多くの衛星／レシーバペアが、訂正済みのセットに追加される。
【００２８】
訂正済みのセットからの測定は、これらの訂正済みのＤＤ整数値アンビギュイティを有しており、他の測定（ＤＤフロートアンビギュイティ）とともに用いられ、正確な相対ナビゲーションの解の計算を行う。
【００２９】
図５は、本発明の側面に従った整数値アンビギュイティモジュールの更なる実施形態のブロック図である。図４のブロック図と同様、整数値アンビギュイティモジュールの更なる実施形態のブロック及びモジュールは、回路にて実装されてもよく、または様々な実施形態において、回路（１以上のプロセッサの形態の回路を含むことができる）と前記プロセッサを設定するプログラム指示との組合せであってもよい。
【００３０】
整数値アンビギュイティモジュールは、ワイドレーン整数値アンビギュイティ見積りブロック５１１、ワイドレーン整数値アンビギュイティ検証ブロック５１３、及びワイドレーン訂正確率ブロック５１５を、ワイドレーン整数値アンビギュイティに関するオペレーションを実行するために含む。また、整数値アンビギュイティモジュールは、以下を含む：単一周波数フロートアンビギュイティ見積りブロック５１７、単一周波数整数値アンビギュイティ見積りブロック５１９、単一周波数整数値アンビギュイティ検証ブロック５２１、及び単一周波数訂正確率ブロック５２３。幾つかの実施形態において、単一周波数関連のブロックは、特に正確な位置情報が望まれる場合にのみ稼働する。
【００３１】
ワイドレーン整数値アンビギュイティ見積りブロック５１１は、ワイドレーン候補整数値アンビギュイティを決定し、これは、候補位相測定ベクトルに組み込むことができる。ワイドレーン整数値アンビギュイティ検証ブロック５１３は、効果的に、候補ワイドレーン整数値アンビギュイティに対するテストを実施し、幾つかの実施形態において、これらの候補に対する検出ミスの確率（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｉｅｓ  ｏｆ  ｍｉｓｓｅｄ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ、ＰＭＤ）を決定することを含む。幾つかの実施形態において、少なくとも２つの、非相関テストを、候補整数値アンビギュイティに対して行う。こうしたいくつかの実施形態において、２つのテストは、以下のテストを含む：単一の移動局／基地レシーバペアに関する複数の衛星からの測定値間の一致度合いを測定するテスト；並びに複数の移動局／基地レシーバペアに関する単一の衛星からの測定値間の一致度合いを測定するテスト。ワイドレーン訂正確率ブロック５１５は、相対位置を決定する際に使用するために、ワイドレーン整数値アンビギュイティを選択する。
【００３２】
単一周波数フロートアンビギュイティ見積りブロック５１７は、決定されたワイドレーン整数値アンビギュイティを用いて、単一周波数フロートアンビギュイティを決定する。単一周波数整数値アンビギュイティ見積りブロック５１９は、例えば、ワイドレーン整数値アンビギュイティ見積りブロックと同様の方法で、単一周波数候補整数値アンビギュイティを決定する。単一周波数整数値アンビギュイティ検証ブロック５２１は、効果的に、候補単一周波数整数値アンビギュイティに対するテストを実施して、幾つかの実施形態において、これらの候補の検出ミスの確率（ＰＭＤ）を決定することを含む。ワイドレーン処理と同様に、幾つかの実施形態において、少なくとも２つの非相関テストを、候補整数値アンビギュイティに対して実施することができる。また、ワイドレーン処理と同様に、こうしたいくつかの実施形態において、２つのテストは、以下を含む：単一の移動局／基地レシーバペアに関する複数の衛星からの測定値間の一致度合いを測定するテスト；並びに、複数の移動局／基地レシーバペアに関する単一の衛星からの測定値間の一致度合いを測定するテスト。単一周波数訂正確率ブロック５２３は、相対位置を決定する際に使用するために、単一周波数整数値アンビギュイティを選択する。
【００３３】
幾つかの実施形態において、ワイドレーン整数値アンビギュイティ見積りブロック５１１は、ＤＤフロートアンビギュイティを用いて、候補整数値アンビギュイティを決定し、そして、候補訂正測定ベクトルを決定する。幾つかの実施形態において、全てのレシーバとやり取りを行う衛星のセットを決定し、各セットは、各基地レシーバとペアとなり、組合せを形成する。各組合せに関して、グループは、組み合わせにおける各衛星を対象衛星として指定することで形成される。そして、整数値アンビギュイティ（及び関連する共分散行列）が決定される。整数値アンビギュイティを用いて、候補となる訂正済みＤＤ  ＷＬ位相測定が決定される。幾つかの実施形態において、ワイドレーン整数値アンビギュイティ見積りブロックは、衛星／基地レシーバペアを特徴とするグループを形成する。こうしたグループの形成は、以下によって成し遂げることができる：全てのレシーバとやり取りする４つの衛星のセット全てを数え上げる（こうしたセットは、
【数２】
0006564028.tif 000003
つ存在する）；各セットと各基地レシーバをペアにすることによって組み合わせを形成する（こうした組合せは、
【数３】
0006564028.tif 000004
つ存在する）；そして、対応する基地レシーバを、組合せのための対象レシーバ（ＲＯＩ）として指定する。グループは、組合せにおける衛星を、対象衛星（ＳＯＩ）として割り当てることで形成することができる（ＧＰＳの配置状態に依存するが、
【数４】
0006564028.tif 000005
個のこうしたグループが存在する可能性がある）。従って、各グループは、ＳＯＩ及びＲＯＩそれぞれとして指定された衛星／基地レシーバペアを特徴とする。
【００３４】
各グループｇに関して、ＤＤ整数値ＷＬアンビギュイティは、以下によって決定することができる：
【数５】
0006564028.tif 000006
（グループの６×１ベクトルのＤＤフロートＷＬアンビギュイティ）を形成すること；
組合せからの（例えばＲＯＩからの）４ＤＤフロートアンビギュイティと、他の２つのレシーバからの（
【数６】
0006564028.tif 000007
からの）ＳＯＩに関する他の２つをを使用すること；
関連する６×６の共分散行列
【数７】
0006564028.tif 000008
（
【数８】
0006564028.tif 000009
からの）を形成すること；
そして、ブートストラッピングアルゴリズムを用いて、
【数９】
0006564028.tif 000010
（６×１のベクトルのＤＤ整数値ＷＬアンビギュイティ及び関連する６×６の共分散行列）を解くこと。
そして、候補訂正済みＤＤ  ＷＬ位相測定を決定することができる。
【００３５】
幾つかの実施形態において、
【数１０】
0006564028.tif 000011
は、以下に従って決定することができる。
【数１１】
0006564028.tif 000012
ここで、
【数１２】
0006564028.tif 000013
は、ＲＯＩに対する現在の組合せにおける衛星の４フロートアンビギュイティに関する共分散行列である。
幾つかの実施形態において、
【数１３】
0006564028.tif 000014
ここで、
【数１４】
0006564028.tif 000015
は、最大２つの冗長なレシーバフロートアンビギュイティに関する共分散行列である。
幾つかの実施形態において、
【数１５】
0006564028.tif 000016
【数１６】
0006564028.tif 000017
【数１７】
0006564028.tif 000018
又は、０である（もしも、同一の移動局又は基地レシーバが使用されていない場合、ｉは、対象センサと等しい）。
【数１８】
0006564028.tif 000019
又は、０である（もしも、同一の移動局又は基地レシーバが使用されてない場合、ｉは、対象センサと等しくない）。
【００３６】
上述した分散は、ＷＬフロートアンビギュイティのものであり、以前に計算されたものである。
【００３７】
こうしたプロセスにより、例えば、
【数１９】
0006564028.tif 000020
セットの、６×１の候補ＤＤ整数値ＷＬアンビギュイティベクトルと、関連する共分散行列が生じるであろう。各衛星／レシーバペアは、
【数２０】
0006564028.tif 000021
グループ内に存在し、従って各測定は、多くの候補整数値アンビギュイティを有するであろう。
【００３８】
ＤＤ整数値アンビギュイティを決定するため、１つの実施形態では、アンビギュイティ再構成及びシーケンシャルコンディショニングを、ＤＤアンビギュイティベクトル及びその共分散行列に対して適用する（さもなければ、ブートストラッピングとして知られる）。幾つかの実施形態において、ブートストラッピングアルゴリズムを実行する際に、各グループｇについて、ＬTＤＬ分解を、
【数２１】
0006564028.tif 000022
に対して行い、Ｄg及びＬg行列を得る：
【数２２】
0006564028.tif 000023
【００３９】
アンビギュイティベクトル
【数２３】
0006564028.tif 000024
、その共分散
【数２４】
0006564028.tif 000025
、並びに、Ｄg及びＬg行列は、再構成され、その結果、最も小さい初期分散を有するアンビギュイティが、ベクトル要素の最後となる。各連続アンビギュイティは、対応する条件付き分散に基づいて再構成される。再構成は、対象となるレシーバからの測定のみを含み、一方で、他のレシーバからの冗長な測定（測定５及び６として想定される）は、再構成されない。
【００４０】
グループｇの整数値アンビギュイティベクトル
【数２５】
0006564028.tif 000026
は、以下のように、再構成されたアンビギュイティを連続的に丸めることで得られる：
【数２６】
0006564028.tif 000027
【００４１】
ブートストラッピングは、整数値アンビギュイティのセットを生成し、これらは、条件つきで独立しており、アンビギュイティベクトル
【数２７】
0006564028.tif 000028
における、エラーベクトルｖの確率Ｐg（ｖ）の計算を以下に従って可能にする：
【数２８】
0006564028.tif 000029
ここで、ｍ＜５について、
【数２９】
0006564028.tif 000030
そして、ｍ≧５について、
【数３０】
0006564028.tif 000031
【００４２】
一旦、整数値ワイドレーンアンビギュイティが、特定のグループに関して決定されると、対応する候補訂正済み測定ベクトル
【数３１】
0006564028.tif 000032
は、６ＤＤ位相測定
【数３２】
0006564028.tif 000033
のグループのサブセットと、候補整数値アンビギュイティ
【数３３】
0006564028.tif 000034
を用いて形成することができる：
【数３４】
0006564028.tif 000035
【００４３】
普遍性を失うことなく、説明の便宜上、
【数３５】
0006564028.tif 000036
は、以下の通りであってもよい：
【数３６】
0006564028.tif 000037
ここで、数字１、２、３、及び４は、グループの４つの異なる衛星を表し、そして、文字ａ、ｂ、ｃは、３つの基地レシーバを表す。このグループに関して、衛星１は、ＳＯＩであり、基地レシーバａは、ＲＯＩである。
【００４４】
幾つかの実施形態において、ワイドレーン整数値アンビギュイティ検証ブロック５１３は、残差テストを実施して、各単一の移動局／基地局ペアに関する衛星からの測定値間での一致度合いを測定し、そして、距離テストを実施して、複数の移動局／基地局ペア間での同一の衛星からの測定間での一致度合いを測定する。
【００４５】
幾つかの実施形態において、残差テストは、ＲＡＩＭ様アルゴリズムを用いて、アンビギュイティが、各グループにおいて不正確かどうかを特定する。モニターに用いられる測定は、グループの４つの衛星のからの４ＤＤ位相測定であり、候補アンビギュイティの訂正を伴う。もしも、アンビギュイティがこれらすべての測定において正確に訂正される場合、残差テストの統計は、ノイズの低い位相測定に合致した統計学的分布を示すであろう。
【００４６】
幾つかの実施形態において、テストの統計は、グループのシステム行列Ｈgのパリティスペースを使用し、４つの測定の観点から構成される。位相残差ベクトルは、パリティスペースに投影され、その大きさについては、閾値と比較され、該閾値は、誤りのない位相測定における予想されるエラーに依存する。このテストに失敗する測定は、棄却され、それ以上は考慮されない。
【００４７】
幾つかの実施形態において、テストをパスする測定は、これら検出ミスの確率Ｐ（ＭＤg,residual｜ｖ）を有し、全てのエラー状態に関して評価される（ｖ∈Ｖg、ここでＶgは、有効なエラー状態の完全なセットである）。特定の幾何学（Ｈgにおいてキャプチャされる）は、様々なエラー状態ｖに対する良好な監視を提供するであろう。
【００４８】
図６は、残差テストを実施する際に使用することができるプロセスのフロー図である。ブロック６１１においてグループが選択される。複数の衛星及びＲＯＩに関するＤＤ  ＷＬ位相測定が、そのグループに関する候補アンビギュイティベクトルを用いて形成される。そして、対応する共分散行列も形成される。幾つかの実施形態において、４つの衛星が存在する可能性があり、４つのＤＤ  ＷＬ位相測定が形成される可能性がある。ブロック６１３において、見積もり位置が決定され（例えば、反復最小二乗法（ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｌｅａｓｔ−ｓｑｕａｒｅｓ  ｍｅｔｈｏｄ）を用いて）、ここで見積もり位置が、位相残差及びラインオブサイトシステム設計行列Ｈを決定するために用いられる。ＨのＱＲ分解を実行して直交行列Ｑ2を得ることができる。ブロック６１５では、Ｑ2を使用して、位相残差とそれらの共分散行列をパリティスペースに投影する。ブロック６１７では、プロセスによって、パリティスカラーが既定の閾値と比較される。ブロック６１９では、プロセスにより、パリティスカラーが既定の閾値を下回るかどうかを決定する。もし、そうでない場合には、プロセスは、ブロック６１１まで戻り、別のグループを処理する。もし、そうである場合には、プロセスは、幾つかの実施形態において、ブロック６２１まで進む。ブロック６２１では、プロセスによって、エラー状態をパリティスペースにマッピングし、検出ミスの確率を計算する。その後、プロセスは、ブロック６１１に戻る。
【００４９】
幾つかの実施形態において、残差テストに関して、ＲＯＩ（レシーバａ）に対する４つの衛星に対応する４つの構成要素を選択して、以下のように
【数３７】
0006564028.tif 000038
を形成する：
【数３８】
0006564028.tif 000039
【００５０】
【数３９】
0006564028.tif 000040
が不正確である確率は、ＷＬ整数値アンビギュイティＰＣＦ処理の間に算出することができる。
【数４０】
0006564028.tif 000041
が正確であるという条件の下、
【数４１】
0006564028.tif 000042
の共分散行列は、適切な行及び列を、
【数４２】
0006564028.tif 000043
から選択することで得られる。
【数４３】
0006564028.tif 000044
【００５１】
現在の位置の見積もりを開始し、グループの４つの測定を用いて、反復最小二乗アルゴリズムで位置を解く。前記位置を用いて、４×３のシステム設計行列
【数４４】
0006564028.tif 000045
と、４×１の位相残差ベクトルｚφ,gを形成する。
【００５２】
ＨgのＱＲ分解を実行して、直交行列Ｑ1及びＱ2と上方三角行列Ｒ1とを生成し、以下を検証する：
【数４５】
0006564028.tif 000046
【００５３】
４×１のベクトルＱ2を用いて、残差ベクトルｚφ,gをパリティスペーススカラー
【数４６】
0006564028.tif 000047
に、以下に従ってマッピングする。
【数４７】
0006564028.tif 000048
【００５４】
スカラー
【数４８】
0006564028.tif 000049
は、パリティスペースにおける誤りのない測定の予想ノイズと比較される。このノイズの分散
【数４９】
0006564028.tif 000050
は、測定共分散
【数５０】
0006564028.tif 000051
（
【数５１】
0006564028.tif 000052
が正しいという条件であるため誤りのないケースを想定している）を、パリティスペースに、以下に従って投影することによって得られる。
【数５２】
0006564028.tif 000053
【００５５】
そして、残差テストは、以下のような形で考慮することができる。
【数５３】
0006564028.tif 000054
ここでＫresは、所望の誤り警告率に基づいて決定される乗数である。
【００５６】
グループがテストをパスした場合、幾つかの実施形態において、検出ミスの確率を計算する（距離テストの議論のあとで、以下詳細に説明する）。そうでない場合には、そのグループは棄却される。
【００５７】
幾つかの実施形態において、距離テストは、ＲＡＩＭ又はＲＡＩＭ様アルゴリズムを用いて、各グループにおいてアンビギュイティが不正確かどうかを特定する。距離モニタにおいて使用する測定は、グループのＳＯＩからの３つのＤＤ訂正済みＷＬ位相測定であり（３つの移動局−基地レシーバペアから測定される）、候補整数値アンビギュイティの見積もりを伴う。もし、アンビギュイティが、全ての測定において正しく訂正される場合、残差テスト統計は、ノイズの低い位相測定に合致した統計学的分布を示すであろう。
【００５８】
幾つかの実施形態において、距離モニタは、２つの位相の差分を形成する。ここで、グループのＳＯＩからの位相の測定は、両者に共通する。こうした位相の差分は、予想される誤りのないエラーの特徴から導出される閾値と比較される。もし両方の試験が特定のグループに関してパスした場合、全てのエラー状態の検出ミスの確率は、幾つかの実施形態において、二つの差分それぞれに関して計算される。両者のテストは相関する可能性があるため、幾つかの実施形態において、最も低い検出ミスの確率を提供するテストからの結果のみを、残りの処理の間に、特定のグループに関して使用する。
【００５９】
更には、殆どの実施形態において、２つの残差テスト及び距離テストの統計間での相関は、減少又は除外される。
【００６０】
図７は、距離テストを実施する際に使用することができるプロセスのフロー図である。ブロック７１１において、グループが選択され、そして、グループＲＯＩからの位相測定、及び、他の基地レシーバからの位相測定の間の差分を決定する。幾つかの実施形態において、このことは、これらを行う際に、ＤＤ訂正済みＷＬ位相測定を形成することを含み、グループ内のＳＯＩに関する対応する共分散を、グループの候補アンビギュイティベクトルを用いて形成する。
【００６１】
ブロック７１３において、各差分の共分散行列が決定され、残差テストの統計を含み、各差分は、残差テスト統計から非相関状態となる。ブロック７１５において、各差分は、幾つかの実施形態において、２つの差分であってよいが、閾値と比較され、該閾値は予め決定されてもよい。ブロック７１７において、プロセスによって、差分が閾値を下回るかどうかが決定される。閾値を下回らない場合には、プロセスは、ブロック７１１まで戻り、別のグループを処理する。閾値を下回る場合には、幾つかの実施形態において、プロセスはブロック７１９まで進みグループに関する検出ミスの確率を決定する。幾つかの実施形態において、ブロック７１９において、プロセスによって、エラー状態を距離テストスペースにマッピングし、検出ミスの確率（ＰＭＤ）を計算する。その後、プロセスはブロック７１１に戻る。
【００６２】
幾つかの実施形態において、距離テストは、以下の２つのテスト量を含む：
【数５４】
0006564028.tif 000055
【００６３】
【数５５】
0006564028.tif 000056
が正確であるという条件の下、これらの量の分散は、以下にしたがって得られる：
【数５６】
0006564028.tif 000057
【００６４】
大気によるエラーはキャンセルされる。その理由は、全ての基地レシーバは、互いに近くにあるためである。従って、マルチパス及び変換のみが、エラーの源となる。また、移動局レシーバからの寄与は存在しない。その理由は、これらの項はキャンセルされるからである。
【００６５】
上述したように、距離テストは、残差テストから独立していることが好ましい。量Ｔg,ab及びＴg,acは、残差テスト量
【数５７】
0006564028.tif 000058
から非相関状態であることが好ましい。そうでない場合、こうした量は、互いに相関してしまう。なぜならば、両者とも
【数５８】
0006564028.tif 000059
を使用しているからである。従って、ジョイントベクトル
【数５９】
0006564028.tif 000060
を、これらのエラー共分散行列
【数６０】
0006564028.tif 000061
とともに形成する。ここで、
【数６１】
0006564028.tif 000062
と
【数６２】
0006564028.tif 000063
は、残差テストにおいて計算される。残差テスト量は、以下のように記載することができる。
【数６３】
0006564028.tif 000064
ここで、
【数６４】
0006564028.tif 000065
は、残差テストに由来し、「∴」は、それぞれの予想される位相測定を表す。
【数６５】
0006564028.tif 000066
は、変換エラーを含まない点に留意されたい。相互相関項は、以下に従って計算することができる：
【数６６】
0006564028.tif 000067
【００６６】
記載ｅxは、量Ｘにおけるエラーを表す為に用いられる。４番目の等式は維持される。その理由として：
１．基地局のマルチパスエラーのみが、２つのエラー項に共通している、
２．異なる衛星からのマルチパスは、相関していないと想定される、そして、
３．異なるレシーバからのマルチパスは、相関していないと想定される。
【００６７】
従って、
【数６７】
0006564028.tif 000068
ここで、
【数６８】
0006564028.tif 000069
及び
【数６９】
0006564028.tif 000070
は、以下から決定される：
【数７０】
0006564028.tif 000071
【００６８】
ジョイントベクトルｘg,ab及びｘg,acの共分散行列を用いて、距離テストの量を、残差テスト（
【数７１】
0006564028.tif 000072
）の量から、非相関状態にすることができる。ある場合には、
【数７２】
0006564028.tif 000073
及び
【数７３】
0006564028.tif 000074
を対角化することによって開始することができる：
【数７４】
0006564028.tif 000075
【００６９】
ジョイントテスト量ｘg,abとｘg,acは、直交化されたスペースへ投影され、
【数７５】
0006564028.tif 000076
に関連する固有ベクトルに直交な構成要素は、非相関化された距離モニタテスト量として選択される。
【数７６】
0006564028.tif 000077
【００７０】
対応する分散は、以下に従って、Ｄab及びＤacから得られる：
【数７７】
0006564028.tif 000078
【００７１】
２つの距離テストは、その後、以下のように定義される：
【数７８】
0006564028.tif 000079
ここで、Ｋrngは、所望の誤り警告率に基づいて決定される乗数である。
【００７２】
もし、グループが両方のテストにパスした場合、検出ミスの確率を、幾つかの実施形態において、後述するように計算する。そうでない場合は、当該グループは棄却される。
【００７３】
幾つかの実施形態において、検出ミスの確率は、残差テスト及び距離テストの両方に関して計算される。
【００７４】
残差テストについて、各既定のエラー状態ｖに関して、エラーｖは、パリティスペースにマッピングされ、その予想平均を、以下に従って得る：
【数７９】
0006564028.tif 000080
ここで、ｖは、λWLによって乗算され、距離へと変換される。
【数８０】
0006564028.tif 000081
である場合、エラーを残差テストによって検出することは期待できないであろう。従って、検出ミスの確率は、閾値の範囲外となる対応するガウス分布の末端部分に等しくなる。よって、
【数８１】
0006564028.tif 000082
【００７５】
距離テストについて、各既定のエラー状態ｖに関して、エラー状態が、サイクル残差（ｃｙｃｌｅ  ｒｅｓｉｄｕａｌ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）に与える影響は、以下のように計算される：
【数８２】
0006564028.tif 000083
【００７６】
ｖab及びｖacを含むジョイントベクトルは、対角化スペースにマッピングされ、該スペースは、
【数８３】
0006564028.tif 000084
及び
【数８４】
0006564028.tif 000085
によって定義され、以下に従って、これらの予想平均を得る：
【数８５】
0006564028.tif 000086
【００７７】
もしも、エラーの実現値
【数８６】
0006564028.tif 000087
が、
【数８７】
0006564028.tif 000088
となるような場合、エラーを距離テストにおいて検出することは期待されないであろう。従って、検出ミスの確率は、対応するガウス分布の末端部分に等しくなる。２つのテストがあるため（そして、これらは独立していないため）、検出ミスの確率が最小限となるようなテストを用いることが好ましい。距離テストに関する検出ミスの確率は、以下のとおりである：
【数８８】
0006564028.tif 000089
【００７８】
図５に戻って、ワイドレーン訂正確率ブロック５１５は、正確な相対ナビゲーションソルーション処理において使用するためのワイドレーン整数値アンビギュイティ候補を選択する。多くの例において、各衛星／レシーバペアに関する複数のワイドレーン整数値アンビギュイティ候補は、残差テスト及び距離テストの両方をパスしている可能性がある。こうした例において、選択されたワイドレーン整数値アンビギュイティ候補を選択することができる。幾つかの実施形態において、訂正確率ブロック５１５は、ワイドレーン整数値アンビギュイティ候補を、後述するように選択する。
【００７９】
幾つかの実施形態において、検出ミスの確率は、各グループｇに関して、以下のように見積もられる：
【数８９】
0006564028.tif 000090
【００８０】
α＜＜１とＰＩＦallocatedは、システム安全分析に基づいて、予め決定された定数である。各衛星／レシーバペアは、ＳＯＩ／ＲＯＩペアとして多数のグループにおいて存在する可能性が高いため、第二のステップは、各ペアに関してグループの内１つを選択する。ＳＯＩ及びＲＯＩの各ペア（ｍ，ｎ）に関して、（ｍ，ｎ）をＳＯＩ及びＲＯＩとして有する全てのグループｇ（ｍ，ｎ）の中から、プロセスによって、検出ミスの確率が最小限であるものが、以下に従って、選択される：
【数９０】
0006564028.tif 000091
【００８１】
全ての衛星／レシーバペアにわたるＰ（ＭＤWL,(m,n)）の合計が、ＰＩＦallocatedよりも低い場合、全てのアンビギュイティは、ナビゲーションにおいて、訂正することができ、
【数９１】
0006564028.tif 000092
である。もし、こうしたケースに該当しない場合、アンビギュイティのサブセットだけが訂正される。
【００８２】
幾つかの実施形態において、シングルレーンのフロートアンビギュイティ見積りブロック５１７は、２つの異なる方法を用いて、ＤＤ  ＳＦフロートアンビギュイティを決定する。第一の方法は、測定が他のレシーバからのＳＯＩに関するものであるときに使用することができる。第二の方法は、測定がＲＯＩからのものであるときに使用することができる。
【００８３】
第一の方法は、ジオメトリフリー（ｇｅｏｍｅｔｒｙ−ｆｒｅｅ）として考慮することができ、訂正されたＤＤ  ＷＬアンビギュイティを用いて、フロートＤＤ  ＳＦのアンビギュイティの見積もりを、以下に従って導出することができる：
【数９２】
0006564028.tif 000093
【００８４】
測定
【数９３】
0006564028.tif 000094
は、デジタルローパスフィルター（Ｆ）を用いてフィルターをかけることができる（例えば、ＴｙｐｅＩＩフィルター）。当該フィルターは、マルチパスエラーを減衰させ、電離層のエラーを通過させるように設計される。
【００８５】
【数９４】
0006564028.tif 000095
及び
【数９５】
0006564028.tif 000096
の３Ｎsat×３Ｎsatの共分散行列は、以下に従って、計算することができる。ＤＤ  ＷＬ整数値アンビギュイティ
【数９６】
0006564028.tif 000097
が正しいと想定して、：
【数９７】
0006564028.tif 000098
【００８６】
ここで、
【数９８】
0006564028.tif 000099
【００８７】
そして、
【数９９】
0006564028.tif 000100
【００８８】
ここで
【数１００】
0006564028.tif 000101
【００８９】
ここで、
【数１０１】
0006564028.tif 000102
【００９０】
そして、
【数１０２】
0006564028.tif 000103
【００９１】
第二の方法は、ジオメトリの制約を受けると考えられる。測定ベクトルは、以下のように、訂正されたＤＤ  ＷＬ位相測定
【数１０３】
0006564028.tif 000104
とフロートＤＤ  ＳＦ（Ｙ）位相測定を組み合わせることによって形成することができる：
【数１０４】
0006564028.tif 000105
【００９２】
こうした量は、共分散
【数１０５】
0006564028.tif 000106
を有し、予想されるベクトル
【数１０６】
0006564028.tif 000107
を使用してもよい。ここで、現在の航空機の位置及び衛星のエフェメリスを使用して、予想され且つ訂正された位相測定を計算し、アンビギュイティの現在の見積もりを追加する：
【数１０７】
0006564028.tif 000108
【００９３】
訂正されたアンビギュイティが正しいと仮定して、この予想された位相ベクトルにおけるエラーは、位置（δｘ）におけるエラー及びフロートアンビギュイティに以下のように関係する可能性がある：
【数１０８】
0006564028.tif 000109
【００９４】
これについては、反復再重み付け最小二乗法を用いて解くことができる：
【数１０９】
0006564028.tif 000110
【００９５】
幾つかの実施形態において、シングルレーン整数値アンビギュイティ見積りブロック５１９は、ブートストラッピング処理を実行して、候補整数値アンビギュイティを得る。対象となる各グループｇに関する候補整数値アンビギュイティは、
【数１１０】
0006564028.tif 000111
及び
【数１１１】
0006564028.tif 000112
である。候補ＤＤ  ＳＦ訂正測定は、以下のように与えられる：
【数１１２】
0006564028.tif 000113
【００９６】
これらの量の共分散は、以下に従って得ることができる：
【数１１３】
0006564028.tif 000114
【００９７】
幾つかの実施形態において、シングルレーン整数値アンビギュイティ検証ブロック５２１は、残差テスト及び第一の距離テストの統計を形成し、これらのテストの統計を互いに、そして、候補シングルレーン整数値アンビギュイティから非相関化し、そして、残差テスト及び第一の距離テストを実施する。幾つかの実施形態において、テストをパスしたグループに関して、第二の距離テスト統計を形成する。残差テスト及び第二距離テストの統計は、互いに、そして、候補シングルレーン整数値アンビギュイティから非相関化し、そして、残差テスト及び第二の距離テストも実施する。幾つかの実施形態において、検出ミスの確率も決定する。
【００９８】
幾つかの実施形態において、第一の距離テスト統計は、以下のとおりである：
【数１１４】
0006564028.tif 000115
【００９９】
これらの量の分散については、以下に従って得られる：
【数１１５】
0006564028.tif 000116
【０１００】
幾つかの実施形態において、第二の距離テスト統計は以下の通りである：
【数１１６】
0006564028.tif 000117
【０１０１】
測定ＸY,g（ｔ）は、ＴｙｐｅＩＩローパスデジタルフィルターを用いてフィルター処理されてもよい。
【０１０２】
幾つかの実施形態において、シングルレーン訂正確率ブロック５２３は、ワイドレーン訂正確率ブロックに関連して上述したように動作する。
【０１０３】
様々な実施形態に関連して、本発明を説明してきたが、本発明は、当該開示内容によってサポートされる新規且つ非自明的な特許請求の範囲を包含する点を理解されたい。
一側面において、本発明は以下の発明を包含する。
（発明１）
回路によって実行される方法であって、前記方法は、衛星が提供するデータを用いて相対位置を決定するための整数値アンビギュイティを決定する方法であり、以下の工程を含む、該方法：
位置に関連する衛星データを受信すること；
測定処理を行ってフロートアンビギュイティの見積もりを得ること；
候補となる整数値アンビギュイティのグループを決定すること、ここで、各グループは、複数のレシーバ及び衛星に関する候補整数値アンビギュイティを含む；
各グループに関して、前記グループの前記候補整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定に合致した統計学的分布を示すかどうかを決定すること；並びに
ノイズの低い位相測定に合致した統計学的分布を示す候補整数値アンビギュイティの中から、相対位置を決定する際に使用するための候補整数値アンビギュイティを選択すること。
（発明２）
発明１の方法であって、前記グループの前記候補整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定に合致した統計学的分布を示すかどうかを決定することが、複数の試験を実施することを含む、該方法。
（発明３）
発明２の方法であって、前記試験の内少なくとも１つが、複数の衛星及び１対のレシーバから受信する情報に関する測定値間の一致度合いを測定する、該方法。
（発明４）
発明３の方法であって、複数の衛星及び１対のレシーバから受信する情報に関する測定値間の一致度合いを測定する前記試験が、残差テストを含む、該方法。
（発明５）
発明２の方法であって、前記試験の内少なくとも１つが、単一の衛星及び複数対のレシーバから受信する情報に関する測定値間の一致度合いを測定する、該方法。
（発明６）
発明５の方法であって、単一の衛星及び複数対のレシーバから受信する情報に関する測定値間の一致度合いを測定する前記試験が、距離テストを含む、該方法。
（発明７）
発明２の方法であって、前記試験の内１つが、残差テストを含み、及び、前記試験の内別の１つが、距離テストを含む、該方法。
（発明８）
発明７の方法であって、残差テスト及び距離テストが、互いに非相関状態である、該方法。
（発明９）
発明１の方法であって、前記回路が少なくとも１つのプロセッサを含む、該方法。
（発明１０）
移動乗物内の回路によって実行される方法であって、前記方法は、複数の衛星及び複数の基地レシーバからの情報を用いてレシーバを有する移動乗物の相対位置を決定する際に有用であり、前記方法は、以下のステップを含む、該方法：
位置に関連する情報を複数の衛星から受信すること；
位置に関する更なる情報を複数の基地レシーバそれぞれから受信すること；
複数のペアに関する二重差ワイドレーンフロートアンビギュイティ見積もりと、これらの関連する共分散行列を決定すること、ここで、各ペアは、移動乗物と、異なる基地レシーバとを含み、前記決定は、前記位置に関する情報及び前記更なる位置に関する情報に基づく；
候補ワイドレーン整数値アンビギュイティのグループとこれらに関連する共分散行列を決定すること、ここで、各グループは対象となるレシーバ及び対象となる衛星に関するものであり、ここで各グループは以下を含む：前記対象となるレシーバ及び前記複数の衛星（前記対象となる衛星を含む）の各々に関する候補ワイドレーン整数値アンビギュイティ、並びに少なくとも幾つかの他のレシーバ及び前記対象となる衛星に関する候補ワイドレーン整数値アンビギュイティ；
第一試験を実行して、少なくとも１つのグループについて、複数の衛星に関して移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下の点を決定すること：候補ワイドレーン整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定と合致した統計学的分布を示すかどうか；
第二試験を実行して、少なくとも１つのグループについて、単一の衛星に関して、複数の移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下の点を決定すること：候補ワイドレーン整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定と合致した統計学的分布を示すかどうか；並びに
候補ワイドレーン整数値アンビギュイティの中から、移動乗物の相対位置を決定する際に使用するためのワイドレーン整数値アンビギュイティを選択すること。
（発明１１）
発明１０の方法であって、前記第一試験及び前記第二試験は、互いに非相関状態である、該方法。
（発明１２）
発明１０の方法であって、前記第一試験及び前記第二試験は、全てのグループに対して実行される、該方法。
（発明１３）
発明１０の方法であって、更に以下を含む、該方法：
前記選択されるワイドレーン整数値アンビギュイティを用いて、単一周波数フロートアンビギュイティを決定すること。
（発明１４）
発明１３の方法であって、更に以下のステップを含む、該方法：
候補単一周波数整数値アンビギュイティのグループ、及びこれらに関連する共分散行列を決定すること、ここで、各グループは対象となるレシーバ及び対象となる衛星に関するものであり、そして、各グループは、前記対象となるレシーバ及び前記複数の衛星（前記対象となる衛星を含む）の各々に関する候補単一周波数整数値アンビギュイティ、並びに少なくとも幾つかの他のレシーバ及び前記対象となる衛星に関する候補単一周波数整数値アンビギュイティを含む；
前記第一試験を行って、少なくとも１つのグループについて、複数の衛星に関して移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下を決定すること：候補単一周波数整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか；
前記第二試験を行って、少なくとも１つのグループについて、単一の衛星に関して、複数の移動乗物／基地レシーバのペアに基づいて、以下を決定すること：候補単一周波数整数値アンビギュイティが、ノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか；並びに
前記候補単一周波数整数値アンビギュイティの中から、前記移動乗物の相対位置を決定する際に使用するための単一周波数整数値アンビギュイティを選択すること。
（発明１５）
移動局の相対位置を決定するためのシステムであって、前記移動局は：
データリンクと；
グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）レシーバと；
データリンク及びＧＰＳレシーバに連結したプロセッサと
を含み、前記プロセッサは、以下の動作を行うように、プログラム指示によって構成される、該システム：
二重差フロートアンビギュイティ見積り及びフロートアンビギュイティ共分散行列を、前記ＧＰＳレシーバからの情報及び前記データリンクの手段によって受信される他のＧＰＳレシーバからの情報に基づいて決定すること；
整数値アンビギュイティ見積りのグループ及びこれらの共分散行列を決定すること；
第一試験を行って、各グループについて、複数の衛星に関して、ＧＰＳレシーバのペアに基づいて（ここで、衛星は、前記ＧＰＳレシーバとやり取りを行う）、以下のことを決定すること：前記整数値アンビギュイティ見積りがノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか；
第二試験を行って、各グループについて、単一の衛星に関して、ＧＰＳレシーバのペアに基づいて、以下を決定すること：前記整数値アンビギュイティ見積りがノイズの低い位相測定に合致する統計学的分布を示すかどうか；並びに
前記第一試験及び前記第二試験の両方をパスした整数値アンビギュイティ見積りのうち１つを、位置ナビゲーション機能に使用するために選択すること。
【図１】
0006564028.tif 000118
【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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