(57)【要約】［課題］衛星と基準局を有する測位システムにおいて、基準局の異常状態を高い精度で検出する状態検出方法、測位システム、及びプログラムを提供すること。［解決手段］  衛星と基準局とを有する測位システムにおいて基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択し、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定することを特徴とする。
2014132618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択し、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定することを特徴とする状態検出方法。
【請求項２】
衛星と複数の基準局とを有する測位システムにおいて、前記複数の基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択し、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する
を有することを特徴とする、状態検出方法。
【請求項３】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の状態検出方法。
【請求項４】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局の予め与えられた位置から、前記マスター基準局と前記衛星との前記疑似距離にスムージング処理を実行して得た前記第１測位位置を差し引いた値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項５】
前記測位システムは、複数の前記マスター基準局を含み、
前記マスター基準局以外の基準局の前記疑似距離の補正に用いる前記補正値は、複数の前記マスター基準局のそれぞれで生成された前記補正値の平均値であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項６】
前記測位システムは、第１のマスター基準局と第２のマスター基準局を有し、
前記第１のマスター基準局が前記衛星から受信した信号を基に求めた前記第１のマスター基準局と前記衛星との擬似距離を、前記第２のマスター基準局の補正値により補正することにより得られた、前記第１のマスター基準局の第２測位位置を求め、
前記第１のマスター基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第１のマスター基準局の前記第２測位位置との距離が第２の閾値よりも大きいときに、前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定し、
前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定したときに、前記複数のマスター基準局以外の基準局のうちの１つを前記第１のマスター基準局に選択する
ことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項７】
複数の前記衛星から、受信する信号を送信する衛星を選択することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項８】
前記受信する信号を送信する衛星は、複数の前記衛星のうち、仰角が所定の角度よりも大きい衛星、又は、前記測位システムに含まれる全ての基準局から可視である衛星から選択されることを特徴とする、請求項７に記載の状態検出方法。
【請求項９】
前記第１の閾値を、所定の確率分布関数を参照して決定することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項１０】
前記第１の閾値を、前記衛星の数と、前記衛星の配置状況とに基づいて決定することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項１１】
基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、補正値処理装置。
【請求項１２】
基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、補正値処理装置。
【請求項１３】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の補正値処理装置。
【請求項１４】
前記データ処理手段で生成した前記補正値を、前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１１乃至１３のいずれかに記載の補正値処理装置。
【請求項１５】
衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、
前記補正値処理装置は、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、測位システム。
【請求項１６】
衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、
前記補正値処理装置は、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、測位システム。
【請求項１７】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の測位システム。
【請求項１８】
前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置をさらに有し、
前記補正値処理装置は、前記データ処理部で生成した前記補正値を、前記受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１５乃至１７のいずれかに記載の測位システム。
【請求項１９】
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムであって、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択する処理と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、
とを含むことを特徴とするプログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項２０】
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムであって、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択する処理と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、
とを含むことを特徴とするプログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項２１】
前記マスター基準局の補正値は、少なくとも前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１９又は２０に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、状態検出方法、補正値処理装置、測位システム、および状態検出プログラムに関し、特に、複数の基準局を有するディファレンシャルＧＰＳにおいて、基準局の異常状態を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用して測位を行う場面がますます増加しており、日常生活のＧＰＳへの依存が高まっている。【０００３】
ここで、低仰角からのＧＰＳ衛星からの信号を受信する場合など、信号を搬送する電波が伝播する電離層及び大気圏の影響により、伝播に遅延が生じることがあり、ＧＰＳを利用した測位の精度には限界があった。【０００４】
この問題を解決するため、地表に固定された基準局を設置することにより、ＧＰＳによる測位の精度を向上させた、ディファレンシャルＧＰＳが普及している。【０００５】
しかしながら、ディファレンシャルＧＰＳは、基準局の時刻と位置の精度に、測位精度が依存する。例えば、基準局の動作に異常が生じると、補正信号に影響し、補正信号を受信してＧＰＳ衛星から受信した信号を補正して測位を行うＧＰＳユーザ受信機は、正しい位置とは異なる位置を自身の位置と推定することになる。【０００６】
ＧＰＳによる測位の誤差は、日常生活への影響が甚大である。このため、ディファレンシャルＧＰＳにおいては、基準局の動作の障害を早期に検出し、補正値への影響を回避することが求められている。【０００７】
現在運用されているディファレンシャルＧＰＳの基準局に対して、ＧＢＡＳ（地上型補強システム：Ｇｒｏｕｎｄ  Ｂａｓｅｄ  Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）標準として定められている要件は、インテグリティリスクが１５０秒あたり１０−５である。なお、インテグリティリスクは、完全性喪失確率のことである。この要件は、ＩＣＡＯ（国際民間航空機関：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｉｖｉｌ  Ａｖｉａｔｉｏｎ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）／ＲＴＣＡ（航空無線技術委員会：Ｒａｄｉｏ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ）が定めている。この要件を満たす基準局について、同時に２つの基準局が故障する確率は、１０−１０程度になる。ＧＢＡＳの運用において、要件としてのインテグリティリスクが１０−７であるカテゴリＩ（ＣＡＴ−Ｉ）ではこの数値は無視してよいが、インテグリティリスクが１０−９であるカテゴリＩＩ及びＩＩＩ（ＣＡＴ−ＩＩ／ＩＩＩ）では無視できない大きさである。【０００８】
特許文献１は、複数の基準局を使用するディファレンシャルＧＰＳ（ＤＧＰＳ）について、異常が発生した基準局を検出する方法を開示する。Ｎ個のＧＰＳ衛星とＫ個の基準局にそれぞれインデックスｎとｋを付して特定するときに、クロックバイアスを除去し、共通測定時間を反映するように調整された受信機／衛星固有差動訂正値をＣｎ，ｋとする。この受信機／衛星固有作動訂正値は、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号をもとに、差動訂正処理手段により生成される。すなわち、まず、受信したＧＰＳ信号と、地上に固定された基準局のＧＰＳ信号受信機の既知の測量位置とを基に、衛星固有差動訂正値を生成する。ＧＰＳ信号受信機は、ＧＰＳ衛星の原子クロック時間に対してクロック時間オフセットまたはバイアスを有しており、受信機／衛星固有測定値はそれぞれ異なる測定時間を有する。ＧＰＳ信号受信機は、受信機／衛星固有測定値より、クロックバイアスを伴わない差動訂正値を生成する。次に、ＧＰＳ信号受信機は、共通同期時間に応じて受信機／衛星固有訂正値を調整する。これらの処理により、クロックバイアスを除去し、共通測定時間を反映するように調整された受信機／衛星固有差動訂正値Ｃｎ，ｋが得られる。【０００９】
次に、衛星固有差動訂正平均値が、上記のクロックバイアスを除去し共通測定時間を反映するように調整された受信機／衛星固有差動訂正値Ｃｎ，ｋを基準局の間で相加平均して得られた値＜Ｃｎ＞であるとする。すなわち、衛星固有差動訂正平均値は、次の関係式：
＜Ｃｎ＞＝（１／Ｋ）（Ｃｎ，1＋Ｃｎ，2＋・・・＋Ｃｎ，K ）
に従って求められる。ここで、検定に用いる量として、受信機／衛星固有弁別値Ｚｎ，ｋを用いる。この受信機／衛星固有弁別値Ｚｎ，ｋは、受信機／衛星固有差動訂正値Ｃｎ，ｋと、衛星固有差動訂正平均値＜Ｃｎ＞との差分であるとする。すなわち、次の関係式：
Ｚｎ，ｋ  ＝Ｃｎ，ｋ−＜Ｃｎ＞
により求められる。このとき、予め定めた検出閾値ＤＴｎ，ｋにより、基準局の判定を行う。すなわち、判定式：
｜Ｚｎ，ｋ｜＞ＤＴｎ，ｋ
により基準局を判定する。具体的には、与えられた基準局ｋに対して、全てのＧＰＳ衛星（ｎ＝１，．．，Ｎ）で判定式：｜Ｚｎ，ｋ｜＞ＤＴｎ，ｋが成立する場合に、基準局ｋに異常があるものと判定する。【００１０】
また、特許文献２乃至５にも、関連する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許５，６００、３２９公報
【特許文献２】特開２００３−０５７３２７号公報
【特許文献３】特開２００７−０１０４２２号公報
【特許文献４】特開２００９−１６８８０４号公報
【特許文献５】特開２０１１−０４３４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１は、異常の発生した基準局を検出することができるが、以下のような課題を有する。すなわち、上記の判定式による検定は、レンジドメイン（ＧＰＳユーザ受信機（航空機など）からＧＰＳ衛星までの距離測定）のみで行われる。従って、受信機／衛星固有弁別値の絶対値が閾値未満である場合、異常が発生しているとはみなされない。しかしながら、受信機／衛星固有弁別値の符号が負側或いは正側に偏っている場合は、ポジションドメイン（ＧＰＳユーザ受信機の位置の決定）では致命的な位置誤差を発生するおそれがある。また、基準局間平均値の算出には、異常が発生した基準局からの補正値も含まれるため、検定に用いた受信機／衛星固有弁別値が異常の有無の判定を正確に反映しているとはいえない。例えば、異常のある基準局に対しては、受信機／衛星固有弁別値が小さくなり、検出失敗が発生するおそれがある。また、異常のない基準局に対して受信機／衛星固有弁別値が大きくなり、誤検出が発生するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明の状態検出方法は、衛星と基準局とを有する測位システムにおいて基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択し、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定することを特徴とする。【００１４】
また、本発明の状態検出方法は、衛星と複数の基準局とを有する測位システムにおいて、前記複数の基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択し、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定することを特徴とする。【００１５】
また、本発明の補正値処理装置は、基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする。【００１６】
また、本発明の補正値処理装置は、基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする。【００１７】
また、本発明の測位システムは、衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、前記補正値処理装置は、前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする。【００１８】
また、本発明の測位システムは、衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、前記補正値処理装置は、前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする。【００１９】
また、本発明の記憶媒体は、衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムを記憶した記憶媒体であって、前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択する処理と、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、とを含むことを特徴とする。【００２０】
また、本発明の記憶媒体は、衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムを記憶した記憶媒体であって、前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択する処理と、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、衛星測位システムにおける基準局の異常状態を高い精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るディファレンシャルＧＰＳの構成の一例を示す。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るディファレンシャルＧＰＳの基準局の状態検出方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る補正値処理装置の構成の一例を示す。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るデータ処理部の構成の一例を示す。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るディファレンシャルＧＰＳの基準局の状態検出方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るディファレンシャルＧＰＳの基準局の状態検出方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。
【００２４】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るディファレンシャルＧＰＳ１０１の構成の一例を示す。
【００２５】
受信装置６０１は、ＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎからＧＰＳ信号を受信して、自身の位置を推定する。受信装置６０１は、例えば航空機に搭載される。
【００２６】
複数の基準局３０１乃至３０４のそれぞれは、ＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎからのＧＰＳ信号を受信し、観測データを補正値処理装置４０１に送信する。補正値処理装置４０１は、ＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎからのＧＰＳ信号を受信して測位する際の補正値を算出し、放送送信装置５０１に送る。
【００２７】
放送送信装置は、例えば、ＶＤＢ（ＶＨＦ（Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）  Ｄａｔａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）送信装置である。
【００２８】
受信装置６０１は、放送送信装置５０１から送信された補正値放送を受信し、ＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎから受信したＧＰＳ信号を補正して、自身の位置を推定する。
【００２９】
図３は、本実施形態に係る補正値処理装置４０１の構成の一例を示す。補正値処理装置４０１は、基準局３０１乃至３０４から送信された観測データを受信するデータ受信部４０２と、補正値情報を受信装置６０１に提供するため放送送信装置５０１に送信する補正値送信部４０５を有する。補正値処理装置は、さらに、データ受信部４０２で受信した観測データを処理して補正値情報を生成するデータ処理部４０３と、基準局３０１乃至３０４についてのデータを保持するデータ保持部４０４を有する。データ保持部４０４は、さらに、データ処理部４０３で処理された情報を一時的に保持し、以下に説明する検定処理で必要とされるパラメータの値などを保持する。
【００３０】
次に、本発明の第１の実施形態に係るディファレンシャルＧＰＳの基準局の状態検出方法の手順を、図１乃至３を参照して説明する。
【００３１】
なお、本実施形態では、基準局の数を４にしたが、これに限定されない。基準局の数は４より少なくてもよいし、４より多くてもよい。
【００３２】
補正値処理装置４０１は、ＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎから発せられたＧＰＳ信号を受信した基準局３０１乃至３０４から観測データを受信する（図２ステップＳ２０１）。
【００３３】
次に、補正値処理装置４０１は、観測データを基に、基準局３０１乃至３０４のそれぞれについての位置を測位（単独測位）する（ステップＳ２０２）。
【００３４】
単独測位は、４つのＧＰＳ衛星からの擬似距離（ＧＰＳ衛星から受信機までの距離）を利用して実行される。受信装置６０１に内蔵された時計は、ＧＰＳ衛星の原子時計と比較して精度が数桁劣る。ＧＰＳ衛星の原子時計が刻む電波の発信時刻は、正確でも、受信機で測定された到達時刻には大きな誤差が含まれる可能性がある。ＧＰＳ衛星からの電波を受信する３次元位置とともに受信装置６０１の時計の誤差も未知量に加えた４つの未知量を決定するために、同時に４個以上のＧＰＳ衛星からの擬似距離が利用される。
【００３５】
単独測位により基準局の測位位置が得られる。このとき、基準局の間で測位の精度にばらつきが出ないように、次の条件のうちの少なくとも一つを課してもよい。
【００３６】
（１）低仰角（例えば１０度以下）の衛星を測位計算から排除し、電離層及び大気圏の影響或いはマルチパスによる測位誤差を低減する。
【００３７】
（２）全基準局から可視である共通衛星のみを測位計算に使用する。
【００３８】
（３）与えられた衛星に対して、同一のクロック・エフェメリス（時刻・軌道）パラメータを用いて測位計算を行う。すなわち、衛星から送信されたＧＰＳ信号に対して、使用するクロック・エフェメリスパラメータを統一する。
【００３９】
次に、補正値処理装置４０１は、基準局３０１乃至３０４から、マスター基準局と検定対象基準局を選定する（ステップＳ２０３）。
【００４０】
それぞれの地表に固定された基準局の位置について、３次元の座標値が高精度の数値として予め与えられている。以下これを測量位置とよぶ。この測量位置についての座標値が、補正値処理装置４０１のデータ保持部４０４に保持される。
【００４１】
なお、測位位置と測量位置との差分を、以下では測位誤差とよぶ。測位誤差は３次元の距離として定義される。これらの演算は、補正値処理装置４０１で行われる。
【００４２】
各基準局に対して、単独測位により得られた測位位置を測量位置と比較し、測位誤差が最小である基準局と次に小さい基準局を選択する。測位誤差が最小の基準局をマスター基準局Ａとし、次に小さい基準局をマスター基準局Ｂとする。
【００４３】
なお、本実施形態では、２つのマスター基準局を選定したが、マスター基準局の数が多ければ、マスター基準局を３以上にしてもよい。
【００４４】
マスター基準局に選定されなかった基準局は、検定対象基準局となる。本実施形態では、２つの基準局が残るので、それぞれ検定対象基準局Ｘ及び検定対象基準局Ｙとなる。
【００４５】
次に、補正値処理装置４０１は、マスター基準局から得た観測データと測量位置の値を基に、マスター基準局でのＤＧＰＳ補正値を算出する（ステップＳ２０４）。マスター基準局ＡでのＤＧＰＳ補正値がＤＧＰＳ補正値Ａとなり、マスター基準局ＢでのＤＧＰＳ補正値がＤＧＰＳ補正値Ｂとなる。
【００４６】
ＤＧＰＳ補正値は次のようにして求められる。
【００４７】
基準局が測定する擬似距離は、ＧＰＳ衛星と基準局との真の距離による誤差を含む。また、当該疑似距離は、基準局のクロックバイアス（基準局の表示する時刻と真の時刻との差）、又は、ＧＰＳ衛星のクロックバイアスなどの内部ノイズによる誤差を含む。さらに、当該疑似距離は、基準局の経験する対流圏遅延量、基準局の経験する電離層遅延量、基準局の経験するマルチパス、および、基準局の経験する熱雑音などの内部ノイズのそれぞれによる誤差も含む。
【００４８】
擬似距離補正値は、ＧＰＳ衛星が放送しているＧＰＳ衛星の位置情報と基準局を測量して求めた位置から算出した、ＧＰＳ衛星と基準局との幾何学的距離から、スムージング処理を行った基準局の擬似距離を差し引いた値として定義される。このＧＰＳ衛星と基準局との幾何学的距離は、ＧＰＳ衛星と基準局との真の距離に、ＧＰＳ衛星が放送しているＧＰＳ衛星の位置情報の誤差と、基準局を測量して得られた距離の誤差を加えたものである。
【００４９】
上記の関係式から導出された擬似距離補正値は、衛星のクロックバイアスと、衛星の経験する対流圏遅延量と、衛星の経験する電離層遅延量と、受信装置の誤差として認識され分離可能な誤差と、その他の誤差を含む。
【００５０】
得られた基準局による擬似距離補正値は、受信装置の擬似距離の補正に適用される。受信装置の擬似距離は、ＧＰＳ衛星と受信装置との真の距離と、受信装置のクロックバイアスとして測位計算の過程で分離可能な誤差成分と、それぞれの観測量に固有或いは仮定された標準偏差を使用して評価された誤差成分を含む。
【００５１】
実際の擬似距離補正値は、複数の基準局で平均する。これにより、マルチパスや受信装置のノイズなどのランダムな誤差が抑圧される。一方、電離層遅延量及び対流圏遅延量は平均化して残る。
【００５２】
次に、マスター基準局の選定の検定が実行される（ステップＳ２０５）。２つのマスター基準局の間で、お互いのＤＧＰＳ補正値を適用して、ＤＧＰＳ測位を行い、測位の結果がそれぞれの測量位置と比較される。マスター基準局の選択は、上記のように単独測位に依存するため、異常があるにも関わらず、偶然に測位誤差が小さくなる可能性がある。上記のマスター基準局の選定の検定は、この可能性を排除する。
【００５３】
基準局が正常に動作していれば、単独測位の結果により得られる測位位置は、基準局の測量位置を精度よく再現する。すなわち、測位誤差が大きい基準局は、動作の障害が疑われる。障害が発生している基準局から生成された補正値は、ＧＰＳ信号を正しい位置から逸脱する方向に補正するおそれがあり、受信装置６０１に提供する補正値情報に含めると、誤差を増大させる要因となる。
【００５４】
基準局に異常が発生し、該基準局によるＤＧＰＳ補正値が正常な測位結果を与えないにもかかわらず、単独測位において偶然に測位誤差が小さかったために、該基準局をマスター基準局とする選択は適切な選択ではない。このように、マスター基準局の選択が適切でなければ（ステップＳ２０６ＮＯ）、補正値処理装置４０１は、マスター基準局の選択を修正し（ステップＳ２０７）、新たに選択されたマスター基準局の補正値の算出を行う（ステップＳ２０４）。
【００５５】
マスター基準局の選択が適切であれば（ステップＳ２０６ＹＥＳ）、補正値処理装置４０１は、マスター基準局のＤＧＰＳ補正値を、検定対象基準局へ適用して、ＤＧＰＳ測位を行う（ステップＳ２０８）。
【００５６】
次に、検定対象基準局の検定が実行される（ステップＳ２０９）。
【００５７】
検定対象基準局のＤＧＰＳ測位結果とそれぞれの基準局の測量位置との差分が求められる。２つのマスター基準局のＤＧＰＳ補正値に対して、この差分の値が所定の閾値を越えた場合に、当該検定対象基準局が異常であると判定する。この合否を判定するロジックを表１に示す。
【００５８】
表１．合否判定ロジック
2014132618.tif 000003
【００５９】
上記の判定に使用する閾値は、測位の精度により変更してもよい。例えば、当該閾値は、ＧＰＳ衛星の配置状況を反映するＰＤＯＰ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）と衛星数をもとに決定されてもよい。これは、衛星数の増減により、ＰＤＯＰが変化し、測位精度が変化することがあり、固定した閾値では、上記の判定が不正確になるおそれがあるためである。
【００６０】
ＤＧＰＳ測位結果と測量位置の比較においては、垂直方向成分と水平方向成分に分解すると、誤差の規模を正確に反映できないので，三次元での距離を基に評価が行われる。この三次元距離を基にした検定処理には、マクスウェル・ボルツマン分布を適用する。
【００６１】
ＧＢＡＳの運用においては、１つのＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号について、複数の基準局のそれぞれからのＤＧＰＳ補正値が、基準局について平均される。そして、得られた平均値が受信装置に与えられる。正常に動作する複数の基準局からのＤＧＰＳ補正値を平均し受信装置に提供することにより、基準局ごとのばらつきが抑制され、受信装置は、より高い精度で自身の位置を測位することができる。
【００６２】
補正値処理装置４０１のデータ処理部４０３は、上記の検定の結果、不合格とされた検定対象基準局からの観測データを除外して補正値情報を生成する。そして、補正値送信部４０５は、該補正値情報を放送送信装置５０１に送信する。
【００６３】
次に、補正値処理装置４０１におけるデータの処理について、詳細に説明する。
【００６４】
まず、補正値処理装置４０１は、基準局３０１乃至３０４に対して単独測位を行う。上述のように、測位に誤差を生じるおそれのあるＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号が除外される。単独測位には、ＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎのｎ個のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を使用する。単独測位によって得られた基準局の測位位置の三次元座標値は次のように記される。
【００６５】
基準局３０１：（ｘｓａ１，ｙｓａ１，ｚｓａ１）；
基準局３０２：（ｘｓａ２，ｙｓａ２，ｚｓａ２）；
基準局３０３：（ｘｓａ３，ｙｓａ３，ｚｓａ３）；
基準局３０４：（ｘｓａ４，ｙｓａ４，ｚｓａ４）。
【００６６】
また、基準局３０１乃至３０４に対する測量位置の三次元座標値は、次のように記される。
【００６７】
基準局３０１：（ｘ１，ｙ１，ｚ１）；
基準局３０２：（ｘ２，ｙ２，ｚ２）；
基準局３０３：（ｘ３，ｙ３，ｚ３）；
基準局３０４：（ｘ４，ｙ４，ｚ４）。
【００６８】
これらの座標値から、基準局３０１乃至３０４のそれぞれについての、単独測位位置と測量位置との差分は、三次元距離として求められる。
【００６９】
基準局３０１：Δｓａ１＝√（（ｘｓａ１−ｘ１）２＋（ｙｓａ１−ｙ１）２＋（ｚｓａ１−ｚ１）２）；
基準局３０２：Δｓａ２＝√（（ｘｓａ２−ｘ２）２＋（ｙｓａ２−ｙ２）２＋（ｚｓａ２−ｚ２）２）；
基準局３０３：Δｓａ３＝√（（ｘｓａ３−ｘ３）２＋（ｙｓａ３−ｙ３）２＋（ｚｓａ３−ｚ３）２）；
基準局３０４：Δｓａ４＝√（（ｘｓａ４−ｘ４）２＋（ｙｓａ４−ｙ４）２＋（ｚｓａ４−ｚ４）２）。
【００７０】
次に、上記の処理により得られた差分について、大小関係が調べられる。本実施形態では、例えば次のような大小関係が得られたとする。
【００７１】
Δｓａ３＞Δｓａ１＞Δｓａ４＞Δｓａ２
すなわち、基準局３０３についての単独測位位置と測量位置との差分が最も大きく、基準局３０２についての差分が最も小さくなったとする。
【００７２】
この大小関係を基に、最も小さい差分を与える基準局と次に小さい差分を与える基準局がマスター基準局となる。すなわち、基準局３０２がマスター基準局Ａとなり、基準局３０４をマスター基準局Ｂとなる。これらより大きな差分を与える基準局は、検定対象基準局とする。本実施例については、基準局３０３が検定対象基準局Ｘとなり、基準局３０１が検定対象基準局Ｙとなる。
【００７３】
次に、マスター基準局でのＤＧＰＳ補正値が求められる。
【００７４】
単独測位に使用したｎ個のＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎからのＧＰＳ信号をもとに、マスター基準局において求めたＤＧＰＳ補正値が次のように記される。
【００７５】
検定対象基準局ＸのＣＡによる測位位置：（ｘｄｇｐｓＸＡ，ｙｄｇｐｓＸＡ，ｚｄｇｐｓＸＡ）；
検定対象基準局ＸのＣＢによる測位位置：（ｘｄｇｐｓＸＢ，ｙｄｇｐｓＸＢ，ｚｄｇｐｓＸＢ）；
検定対象基準局ＹのＣＡによる測位位置：（ｘｄｇｐｓＹＡ，ｙｄｇｐｓＹＡ，ｚｄｇｐｓＹＡ）；
検定対象基準局ＹのＣＢによる測位位置：（ｘｄｇｐｓＹＢ，ｙｄｇｐｓＹＢ，ｚｄｇｐｓＹＢ）。
【００７６】
得られた座標値は、下記で説明する基準局の検定に用いられる。
【００７７】
同様にして、マスター基準局Ａとマスター基準局Ｂとの間でそれぞれのＤＧＰＳ補正値を適用して、お互いのＤＧＰＳ測位が実行される。得られた測位位置は、次のように記される。
【００７８】
マスター基準局ＡのＣＢによる測位位置：（ｘｄｇｐｓＡＢ，ｙｄｇｐｓＡＢ，ｚｄｇｐｓＡＢ）；
マスター基準局ＢのＣＡによる測位位置：（ｘｄｇｐｓＢＡ，ｙｄｇｐｓＢＡ，ｚｄｇｐｓＢＡ）。
【００７９】
得られた測位位置の結果と測量位置との差分が三次元距離で求められる。すなわち、
マスター基準局Ａについて：
ΔｄｇｐｓＡ＝√（（ｘｄｇｐｓＡＢ−ｘ２）２＋（ｙｄｇｐｓＡＢ−ｙ２）２＋（ｚｄｇｐｓＡＢ−ｚ２）２）；
マスター基準局Ｂについて：
ΔｄｇｐｓＢ＝√（（ｘｄｇｐｓＢＡ−ｘ４）２＋（ｙｄｇｐｓＢＡ−ｙ４）２＋（ｚｄｇｐｓＢＡ−ｚ４）２）
となる。
【００８０】
次に、得られた結果を用いて、マスター基準局の検定が実行される。
【００８１】
上記の処理により求められた、マスター基準局についての測位位置と測量位置との差分が、所定の閾値ＴＨｍａｓｔｅｒと比較される。すなわち、
マスター基準局Ａ：ΔｄｇｐｓＡ＜ＴＨｍａｓｔｅｒであれば、マスター基準局Ａは合格；
マスター基準局Ｂ：ΔｄｇｐｓＢ＜ＴＨｍａｓｔｅｒであれば、マスター基準局Ｂは合格。
【００８２】
なお、閾値ＴＨｍａｓｔｅｒは、測位の精度を反映するように適宜定めてよいが、例えば、ＧＰＳ衛星の配置状況を反映するＰＤＯＰ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）とＧＰＳ衛星の個数を基に決定してもよい。
【００８３】
ここで、ｒが、三次元誤差を対象とする系に典型的な長さで除して無次元化した量であるとする。この場合、下記の式（１）で示される、当該ｒについての確率分布関数であるマクスウェル・ボルツマン分布
を参照し、最大許容誤警報確率、最大許容検出失敗確率、フォルトフリー時の誤差の標準偏差などを基に、閾値の値ＴＨｍａｓｔｅｒが決定されてもよい。
【００８４】
上記の検定により、マスター基準局が不合格になった場合、適切なマスター基準局を選定するために、不合格になったマスター基準局と検定対象基準局とが入れ替えられる。この操作は、マスター基準局の選定が、単独測位の結果に基づいており、単独測位と測量位置との差分が偶然に小さくなっている可能性があり、これを排除する処理である。
【００８５】
いずれか一方のマスター基準局が不合格になった場合は、不合格になったマスター基準局と、検定対象基準局のうち、単独測位の結果と測量位置との差分が最も小さい検定対象基準局とが入れ替えられる。
【００８６】
両方のマスター基準局が不合格になった場合は、両方のマスター基準局と２つの検定対象基準局とが入れ替えられる。本実施形態は、４つのマスター基準局を含むＤＧＰＳの構成を示すが、マスター基準局の数が４より大きい場合は、単独測位の結果と測量位置との差分が最も小さい検定対象基準局と次に小さい検定対象基準局が、２つのマスター基準局と入れ替えられる。
【００８７】
マスター基準局を入れ替えたら、それぞれのマスター基準局でのＤＧＰＳ補正値が算出され、上記の処理が繰り返される。
【００８８】
なお、基準局に障害が発生し、観測データに誤りがある場合は、観測データを基に算出したＤＧＰＳ補正値にも誤りが含まれる。このため、例えば、マスター基準局Ａに障害が発生している場合は、マスター基準局ＡによるＤＧＰＳ補正値であるＣＡにも誤りが含まれる。すなわち、マスター基準局ＡのＣＢによる測位位置には、マスター基準局Ａからの観測データに含まれる誤りが反映され、マスター基準局ＢのＣＡによる測位位置には、マスター基準局ＡによるＤＧＰＳ補正値ＣＡに含まれる誤りが反映される。
【００８９】
従って、上記の検定によって、マスター基準局Ａが不合格とされ、マスター基準局Ａを検定対象基準局の一つと入れ替えて検定処理を行い、再びマスター基準局が不合格になった場合、マスター基準局Ａが戻され、マスター基準局Ｂが入れ替えられてもよい。
【００９０】
同様にして、両方のマスター基準局が不合格になった場合も、片方のマスター基準局のみに障害が発生している可能性があるので、マスター基準局の入れ替え後の検定処理の結果によっては、いずれか片方のマスター基準局が戻されてもよい。
【００９１】
次に、検定対象基準局でのＤＧＰＳ測位結果と測量位置との差分が三次元距離として算出される。
【００９２】
検定対象基準局ＸのＣＡによる測位位置と測量位置との差分：
ΔｄｇｐｓＸＡ＝√（（ｘｄｇｐｓＸＡ−ｘ３）２＋（ｙｄｇｐｓＸＡ−ｙ３）２＋（ｚｄｇｐｓＸＡ−ｚ３）２）；
検定対象基準局ＸのＣＢによる測位位置と測量位置との差分：
ΔｄｇｐｓＸＢ＝√（（ｘｄｇｐｓＸＢ−ｘ３）２＋（ｙｄｇｐｓＸＢ−ｙ３）２＋（ｚｄｇｐｓＸＢ−ｚ３）２）；
検定対象基準局ＹのＣＡによる測位位置と測量位置との差分：
ΔｄｇｐｓＹＡ＝√（（ｘｄｇｐｓＹＡ−ｘ１）２＋（ｙｄｇｐｓＹＡ−ｙ１）２＋（ｚｄｇｐｓＹＡ−ｚ１）２）；
検定対象基準局ＸのＣＡによる測位位置と測量位置との差分：
ΔｄｇｐｓＹＢ＝√（（ｘｄｇｐｓＹＢ−ｘ１）２＋（ｙｄｇｐｓＹＢ−ｙ１）２＋（ｚｄｇｐｓＹＢ−ｚ１）２）。
【００９３】
これらを用いて検定対象基準局の検定が実行される。
【００９４】
すなわち、
（ΔｄｇｐｓＸＡ＜ＴＨｔｅｓｔ）かつ（ΔｄｇｐｓＸＢ＜ＴＨｔｅｓｔ）であれば検定対象基準局Ｘは不合格、それ以外の場合は合格、
（ΔｄｇｐｓＹＡ＜ＴＨｔｅｓｔ）かつ（ΔｄｇｐｓＹＢ＜ＴＨｔｅｓｔ）であれば検定対象基準局Ｙは不合格、それ以外の場合は合格
とする。
【００９５】
閾値ＴＨｔｅｓｔは、ＴＨｍａｓｔｅｒと同様に、測位の精度を反映するように、適宜定めてよいが、例えば、ＧＰＳ衛星の配置状況を反映するＰＤＯＰ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）とＧＰＳ衛星の個数を基に決定してもよい。ここで、ｒが、三次元誤差を対象とする系に典型的な長さで除して無次元化した量とする。この場合に、ｒについての確率分布関数である、マクスウェル・ボルツマン分布を参照し、最大許容誤警報確率、最大許容検出失敗確率、フォルトフリー時の誤差の標準偏差などを基に、閾値の値ＴＨｔｅｓｔが決定されてもよい。
【００９６】
上記の処理の結果、補正値処理装置４０１が放送送信装置５０１に送信する補正値情報は、検定に合格した基準局のＤＧＰＳ補正値を含む。
【００９７】
本実施形態に係るディファレンシャルＧＰＳにおける基準局の状態検出方法によれば、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信して、自身の位置情報をもとにＧＰＳ信号を補正する基準局の異常状態の発生が高い精度で検出できる。すなわち、マスター基準局自身の検定を行うことにより、参照される基準局が正常に動作する基準局であると信頼することができる。これにより、異常の発生のおそれのある基準局について、正常に動作すると判断される基準局からの観測データを基に、異常状態の検出ができる。このため、複数の基準局に異常が発生しても、異常状態が精度よく検出できる。また、正常に動作している基準局に異常が発生していると誤って判断するおそれもない。
【００９８】
また、ＧＰＳ衛星の数や配置を考慮して閾値を設定することにより、異常であるか正常であるかが精度よく判定できる。
【００９９】
本発明の実施形態においては、ディファレンシャルＧＰＳにおける補正値情報を使用して、基準局の異常状態を検出するが、これに限定されない。
【０１００】
自身の時刻と位置の情報を定期的に発信する信号源からの信号を受信して、自装置の位置を推定する測位システムにおいて、該信号の補正情報の生成処理において参照される、固定された基準局の異常状態検出に、本発明は好適に適用される。
【０１０１】
すなわち、本実施形態では、受信装置が航空機に搭載される例を示したが、これに限定されず、受信装置は船舶に搭載されてもよいし、自動車や歩行者が保持してもよい。また、本実施形態では、補正値情報はＶＨＦ放送電波として受信装置に提供されるが、これに限定されず、この他の周波数帯の電波でもよいし、有線で伝送されてもよい。さらに、本発明は、水中での測位システムに適用することも可能である。
【０１０２】
なお、上述の処理動作を実行させるためのプログラムを、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納して配布し、当該プログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理動作を実行する装置が構成されても良い。コンピュータに読取可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）などである。
【０１０３】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
【０１０４】
本発明の第２の実施形態におけるディファレンシャルＧＰＳ１０１の構成は、図１に示す第１の実施形態におけるディファレンシャルＧＰＳ１０１の構成の例と同様である。また、本発明の第２の実施形態における補正値処理装置４０１の構成例は、図３に示す第１の実施形態における補正値処理装置４０１の構成例と同様である。
【０１０５】
図４は、本発明の第２の実施形態における補正値処理装置４０１に含まれるデータ処理部４０３の構成例を示す図である。
【０１０６】
データ処理部４０３は、第１測位位置算出部４０６と、マスター基準局選定部４０７と、マスター基準局補正値算出部４０８と、第２測位位置算出部４０９と、異常判定部４１０とを備える。
【０１０７】
第１測位位置算出部４０６は、基準局が衛星から受信した信号に基づき、基準局の第１測位位置を求める。第１測位位置算出部４０６は、基準局３０１乃至３０４に対して単独測位を行う。第１測位位置算出部４０６は、単独測位として、第１の実施形態で説明したように、ＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎのｎ個のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を使用し、基準局３０１乃至３０４の測位位置の三次元座標値を求める。
【０１０８】
マスター基準局選定部４０７は、基準局の予め与えられた位置情報（測量位置）と、第１測位位置算出部４０６が求めた第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択する。マスター基準局選定部４０７は、第１の実施形態で説明したように、基準局３０１乃至３０４それぞれについての測位位置と測量位置との差分を三次元距離として求め、当該差分について、大小関係を算出する。次に、マスター基準局選定部４０７は、算出した大小関係を基に、例えば最も小さい差分を与える基準局と次に小さい差分を与える基準局をマスター基準局として選択する。
【０１０９】
マスター基準局補正値算出部４０８は、マスター基準局が衛星から受信した信号に基づき、マスター基準局の補正値を生成する。マスター基準局の補正値は、例えば、第１の実施形態におけるＤＧＰＳ補正値である。
【０１１０】
第２測位位置算出部４０９は、マスター基準局以外の基準局が、マスター基準局以外の基準局の第１測位位置を、マスター基準局の補正値により補正することにより、マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求める。第２測位位置算出部４０９は、マスター基準局以外の基準局の第１測位位置に、マスター基準局の各々の補正値を適用して、第２測位位置を求める。すなわち、第２測位位置算出部４０９は、マスター基準局の数だけ、第２測位位置を求める。
【０１１１】
異常判定部４１０は、マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する。異常判定部４０１が、マスター基準局以外の基準局が異常であるとの判定は、例えば、第１の実施形態における表１の合否判定ロジックに基づいて行われる。
【０１１２】
図５は、本発明の第２の実施形態における、補正値処理装置４０１の動作例を示すフローチャートである。
【０１１３】
補正値処理装置４０１のデータ受信部４０２は、ＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎから発せられたＧＰＳ信号を受信した基準局３０１乃至３０４から観測データを受信する（ステップＳ５０１）。
【０１１４】
次に、補正値処理装置４０１のデータ処理部４０３は、観測データを基に、基準局３０１乃至３０４のそれぞれについての位置を測位（単独測位）し、第１測位距離を求める（ステップＳ５０２）。
【０１１５】
次に、データ処理部４０３は、基準局の予め与えられた位置情報（測量位置）と、第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択する（ステップＳ５０３）。
【０１１６】
データ処理部４０３は、マスター基準局から得た観測データと測量位置の値を基に、マスター基準局の補正値を算出する（ステップＳ５０４）。
【０１１７】
データ処理部４０３は、マスター基準局以外の基準局が、当該マスター基準局以外の基準局の第１測位位置をマスター基準局の補正値により補正することにより、当該マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求める（ステップＳ５０５）。
【０１１８】
データ処理部４０３は、マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する（ステップＳ５０６）。
【０１１９】
本実施形態に係るディファレンシャルＧＰＳにおける基準局の状態検出方法によれば、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信して、自身の位置情報をもとにＧＰＳ信号を補正する基準局の異常状態の発生を検出することができる。
【０１２０】
また、当該状態検出方法は、ＧＰＳ衛星の数や配置を考慮して閾値を設定することにより、基準局が異常であるか正常であるかを精度よく判定できる。
【０１２１】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。
【０１２２】
本発明の第３の実施形態は、基準局の予め与えられた位置情報（測量位置）と、基準局の第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局を、マスター基準局とするものである。すなわち、本発明の第３の実施形態は、基準局の測量位置と基準局の第１測位位置との距離の絶対値を使用して、マスター基準局を選定する。
【０１２３】
本発明の第３の実施形態におけるディファレンシャルＧＰＳ１０１の構成は、図１に示す第１の実施形態におけるディファレンシャルＧＰＳ１０１の構成の例と同様である。また、本発明の第３の実施形態における補正値処理装置４０１の構成例は、図３に示す第１の実施形態における補正値処理装置４０１の構成例と同様である。さらに、本発明の第３の実施形態における補正値処理装置４０１の構成例は、図４に示す第２の実施形態におけるデータ処理部４０３の構成例と同様である。
【０１２４】
本発明の第３の実施形態において、マスター基準局選定部４０７は、基準局の予め与えられた位置情報（測量位置）と、基準局の第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択する。
【０１２５】
単独測位によって得られた基準局の第１測位位置の三次元座標値は次のように記される。
【０１２６】
基準局３０１：（ｘｓａ１，ｙｓａ１，ｚｓａ１）；
基準局３０２：（ｘｓａ２，ｙｓａ２，ｚｓａ２）；
基準局３０３：（ｘｓａ３，ｙｓａ３，ｚｓａ３）；
基準局３０４：（ｘｓａ４，ｙｓａ４，ｚｓａ４）。
【０１２７】
また、基準局３０１乃至３０４に対する測量位置の三次元座標値は、次のように記される。
【０１２８】
基準局３０１：（ｘ１，ｙ１，ｚ１）；
基準局３０２：（ｘ２，ｙ２，ｚ２）；
基準局３０３：（ｘ３，ｙ３，ｚ３）；
基準局３０４：（ｘ４，ｙ４，ｚ４）。
【０１２９】
マスター基準局選定部４０７は、これらの座標値から、基準局３０１乃至３０４のそれぞれについての、第１測位位置と測量位置との距離を、三次元距離として求める。
【０１３０】
基準局３０１：Δｓａ１＝√（（ｘｓａ１−ｘ１）２＋（ｙｓａ１−ｙ１）２＋（ｚｓａ１−ｚ１）２）；
基準局３０２：Δｓａ２＝√（（ｘｓａ２−ｘ２）２＋（ｙｓａ２−ｙ２）２＋（ｚｓａ２−ｚ２）２）；
基準局３０３：Δｓａ３＝√（（ｘｓａ３−ｘ３）２＋（ｙｓａ３−ｙ３）２＋（ｚｓａ３−ｚ３）２）；
基準局３０４：Δｓａ４＝√（（ｘｓａ４−ｘ４）２＋（ｙｓａ４−ｙ４）２＋（ｚｓａ４−ｚ４）２）。
【０１３１】
その後、マスター基準局選定部４０７は、求めた第１測位位置と測量位置との距離Δｓａ１、Δｓａ２、Δｓａ３及びΔｓａ４のそれぞれが所定の閾値（所定範囲）以内であるか否かを判定する。
【０１３２】
マスター基準局選定部４０７は、判定の結果、Δｓａ１、Δｓａ２、Δｓａ３及びΔｓａ４のうち所定の閾値以内である距離に対応する基準局を、マスター基準局として選定する。マスター基準局選定部４０７は、例えば、基準局３０１の距離であるΔｓａ１と基準局３０２の当該距離であるΔｓａ２が所定の範囲以内である場合、基準局３０１と基準局３０２とを、マスター基準局として選定する。
【０１３３】
なお、マスター基準局選定部４０７は、判定の結果、Δｓａ１、Δｓａ２、Δｓａ３及びΔｓａ４のうち所定の閾値（所定範囲）以内である「距離」が無い場合には、所定の閾値を増加させて（所定範囲を拡げて）、再度判定を行ってもよい。この場合において、マスター基準局選定部４０７は、判定を行うごとに所定の閾値を増加させ（所定範囲を拡げ）、マスター基準局を選定できるまで、当該判定を繰り返し実行してもよい。
【０１３４】
また、マスター基準局選定部４０７は、判定の結果、Δｓａ１、Δｓａ２、Δｓａ３及びΔｓａ４のうち所定の閾値（所定範囲）以内の「距離」が無い場合、第１の実施形態と同様に、第１測位位置と測量位置との距離の大小関係に基づきマスター基準局を選定してもよい。
【０１３５】
また、マスター基準局選定部４０７は、判定の結果、Δｓａ１、Δｓａ２、Δｓａ３及びΔｓａ４のうち所定の閾値（所定範囲）以内の距離が無い場合、マスター基準局を選定しなくてもよい。この場合において、補正値処理装置４０１は、その後の処理を実行せず、処理を終了してもよい。
【０１３６】
一方、マスター基準局選定部４０７は、判定の結果、Δｓａ１、Δｓａ２、Δｓａ３及びΔｓａ４の全てが所定の閾値（所定範囲）以内である場合、所定の閾値を減少させて（所定範囲を狭めて）、再度判定を行ってもよい。この場合において、マスター基準局選定部４０７は、判定を行うごとに所定の閾値を減少させ（所定範囲を狭め）、マスター基準局以外の基準局が存在するようになるまで、当該判定を繰り返し実行してもよい。
【０１３７】
また、マスター基準局選定部４０７は、判定の結果、Δｓａ１、Δｓａ２、Δｓａ３及びΔｓａ４の全てが所定の閾値（所定範囲）以内である場合、第１の実施形態と同様に、第１測位位置と測量位置との距離の大小関係に基づき、マスター基準局を選定してもよい。
【０１３８】
また、マスター基準局選定部４０７は、判定の結果、Δｓａ１、Δｓａ２、Δｓａ３及びΔｓａ４の全てが所定の閾値（所定範囲）以内である場合、全ての基準局をマスター基準局として選定してもよい。この場合において、補正値処理装置４０１は、マスター基準局以外の基準局について、異常状態か否かを判定する処理を実行しない。
【０１３９】
ここで、マスター基準局選定部４０７において、マスター基準局として選択するための条件である所定範囲は、例えばユーザ（管理者など）の要求に応じて変更できてもよい。この場合において、ユーザ（管理者など）は、基準局の数や配置を考慮して所定範囲を設定することにより、マスター基準局の選定の条件を調整することができる。当該所定範囲を広く設定した場合、第１測位位置と測量位置との距離がある程度大きい基準局であっても、マスター基準局として選択される。この場合、当該マスター基準局の補正値は大きくなり、その結果、マスター基準局以外の基準局の第１測位位置の補正量も大きくなる。ここで、マスター基準局以外の基準局の第２測位位置は、当該マスター基準局以外の基準局の第１測位位置を、マスター基準局の補正値で補正した値である。すなわち、マスター基準局の補正値が大きければ、マスター基準局以外の基準局の第２測位位置は、第１測位位置を大きく補正したものとなる。
【０１４０】
第１測位位置を大きく補正していれば、ＤＧＰＳ測位における誤差の補正量が大きくなるため、第１測位位置は測量位置に近づく。したがって、マスター基準局以外の基準局の測量位置と、当該第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きくなる可能性は少なくなる。
【０１４１】
異常判定部４１０は、例えば、第１の実施形態における表１の合否判定ロジックに基づいて行われる。この場合において、異常判定部４１０は、１つのマスター基準局における補正値での判定で合格であれば、総合判定で合格と判定する。したがって、第１測位位置と測量位置との距離がある程度大きい基準局がマスター基準局として選定されると、補正値が大きくなり、異常判定部４１０が、マスター基準局以外の基準局を合格と判定する場合が増える。その結果、異常判定部４１０が異常状態と判定するマスター基準局以外の基準局の数が少なくなる。言い換えると、所定範囲を広くすることにより、異常状態判定部４１０は、ある程度の誤差であれば、マスター基準局以外の基準局を正常と判断するようになる。
【０１４２】
一方、当該所定範囲を狭く設定した場合、第１測位位置と測量位置との距離が小さい基準局でなければ、マスター基準局として選択されなくなる。その結果、異常判定部４１０が異常状態と判定するマスター基準局以外の基準局の数が多くなる。言い換えると、所定範囲を狭めることにより、異常判定部４１０は、少しの誤差であっても、マスター基準局以外の基準局が異常であると判断するようになる。
【０１４３】
すなわち、本発明の第３の実施形態において、マスター基準局として選択するための条件である所定範囲を変更することにより、マスター基準局以外の基準局が異常であるか正常であるかの判定の精度を柔軟に調整することができる。
【０１４４】
図６は、本発明の第３の実施形態における、補正値処理装置４０１の動作例を示すフローチャートである。
【０１４５】
補正値処理装置４０１のデータ受信部４０２は、ＧＰＳ衛星２０１乃至２０ｎから発せられたＧＰＳ信号を受信した基準局３０１乃至３０４から観測データを受信する（ステップＳ６０１）。
【０１４６】
次に、補正値処理装置４０１のデータ処理部４０３は、観測データを基に、基準局３０１乃至３０４のそれぞれについての位置を測位（単独測位）し、第１測位距離を求める（ステップＳ６０２）。
【０１４７】
次に、データ処理部４０３は、基準局３０１乃至３０４から、基準局の予め与えられた位置情報（測量位置）と、基準局の第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択する（ステップＳ６０３）
次に、データ処理部４０３は、マスター基準局から得た観測データと測量位置の値を基に、マスター基準局の補正値を算出する（ステップＳ６０４）。
【０１４８】
データ処理部４０３は、マスター基準局以外の基準局が、当該マスター基準局以外の基準局の第１測位位置をマスター基準局の補正値により補正することにより、当該マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求める（ステップＳ６０５）。
【０１４９】
データ処理部４０３は、マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する（ステップＳ６０６）。
【０１５０】
上記のとおり、本発明の第３の実施形態の状態検出方法は、基準局の予め与えられた位置情報（測量位置）と、基準局の第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局を、マスター基準局とする。そして、当該状態検出方法は、基準局の数や配置を考慮して当該所定範囲を設定することにより、マスター基準局の選定の条件を調整することが可能となる。その結果、当該状態検出方法は、マスター基準局以外の基準局が異常であるか正常であるかの判定の精度を、柔軟に変更することが可能となる。
【０１５１】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１５２】
［付記１］
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択し、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定することを特徴とする状態検出方法。
【０１５３】
［付記２］
衛星と複数の基準局とを有する測位システムにおいて、前記複数の基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択し、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する
ことを特徴とする、状態検出方法。
【０１５４】
［付記３］
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、付記１又は２に記載の状態検出方法。
【０１５５】
［付記４］
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局の予め与えられた位置から、前記マスター基準局と前記衛星との前記疑似距離にスムージング処理を実行して得た前記第１測位位置を差し引いた値であることを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１５６】
［付記５］
前記測位システムは、複数の前記マスター基準局を含み、
前記マスター基準局以外の基準局の前記疑似距離の補正に用いる前記補正値は、複数の前記マスター基準局のそれぞれで生成された前記補正値の平均値であることを特徴とする付記１乃至４のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１５７】
［付記６］
前記測位システムは、第１のマスター基準局と第２のマスター基準局を有し、
前記第１のマスター基準局が前記衛星から受信した信号を基に求めた前記第１のマスター基準局と前記衛星との擬似距離を、前記第２のマスター基準局の補正値により補正することにより得られた、前記第１のマスター基準局の第２測位位置を求め、
前記第１のマスター基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第１のマスター基準局の前記第２測位位置との距離が第２の閾値よりも大きいときに、前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定し、
前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定したときに、前記複数のマスター基準局以外の基準局のうちの１つを前記第１のマスター基準局に選択する
ことを特徴とする、付記１乃至５のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１５８】
［付記７］
複数の前記衛星から、受信する信号を送信する衛星を選択することを特徴とする、付記１乃至６のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１５９】
［付記８］
前記受信する信号を送信する衛星は、複数の前記衛星のうち、仰角が所定の角度よりも大きい衛星、又は、前記測位システムに含まれる全ての基準局から可視である衛星から選択されることを特徴とする、付記７に記載の状態検出方法。
【０１６０】
［付記９］
前記第１の閾値を、所定の確率分布関数を参照して決定することを特徴とする、付記１乃至８のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１６１】
［付記１０］
前記第１の閾値を、前記衛星の数と、前記衛星の配置状況とに基づいて決定することを特徴とする、付記１乃至９のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１６２】
［付記１１］
基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、補正値処理装置。
【０１６３】
［付記１２］
基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、補正値処理装置。
【０１６４】
［付記１３］
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、付記１１又は１２に記載の補正値処理装置。
【０１６５】
［付記１４］
前記データ処理手段で生成した前記補正値を、前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、付記１１乃至１３のいずれかに記載の補正値処理装置。
【０１６６】
［付記１５］
衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、
前記補正値処理装置は、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、測位システム。
【０１６７】
［付記１６］
衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、
前記補正値処理装置は、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、測位システム。
【０１６８】
［付記１７］
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、付記１５又は１６に記載の測位システム。
【０１６９】
［付記１８］
前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置をさらに有し、
前記補正値処理装置は、前記データ処理部で生成した前記補正値を、前記受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、付記１５乃至１７のいずれかに記載の測位システム。
【０１７０】
［付記１９］
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムであって、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択する処理と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、
とを含むことを特徴とするプログラムを記憶した記憶媒体。
【０１７１】
［付記２０］
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムであって、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択する処理と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、
とを含むことを特徴とするプログラムを記憶した記憶媒体。
【０１７２】
［付記２１］
前記マスター基準局の補正値は、少なくとも前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、付記１９又は２０に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【０１７３】
［付記２２］
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号を基に求めた前記基準局と前記衛星との擬似距離を基に、前記基準局の第１の測位位置を求め、
前記基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記基準局の前記第１の測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択し、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号を基に、前記マスター基準局の補正値を生成し、
前記マスター基準局以外の基準局の前記擬似距離を、前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２の測位位置を求め、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記マスター基準局以外の基準局の前記第２の測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する
ことを特徴とする、状態検出方法。
【０１７４】
［付記２３］
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、付記２２に記載の状態検出方法。
【０１７５】
［付記２４］
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局の予め与えられた位置から、前記マスター基準局と前記衛星との前記疑似距離にスムージング処理を実行して得た前記第１の測位位置を差し引いた値であることを特徴とする付記２２又は２３に記載の状態検出方法。
【０１７６】
［付記２５］
前記測位システムは、複数の前記マスター基準局を含み、
前記マスター基準局以外の基準局の前記疑似距離の補正に用いる前記補正値は、複数の前記マスター基準局のそれぞれで生成された前記補正値の平均値であることを特徴とする付記２２乃至２４のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１７７】
［付記２６］
前記測位システムは、第１のマスター基準局と第２のマスター基準局を有し、
前記第１のマスター基準局が前記衛星から受信した信号を基に求めた前記第１のマスター基準局と前記衛星との擬似距離を、前記第２のマスター基準局の補正値により補正することにより得られた、前記第１のマスター基準局の第２の測位位置を求め、
前記第１のマスター基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第１のマスター基準局の前記第２の測位位置との距離が第２の閾値よりも大きいときに、前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定し、
前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定したときに、前記複数のマスター基準局以外の基準局のうちの１つを前記第１のマスター基準局に選択する
ことを特徴とする、付記２２乃至２５のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１７８】
［付記２７］
前記基準局の第１の測位位置を求めるときに、複数の前記衛星から、受信する信号を送信する衛星を選択する
ことを特徴とする、付記２２乃至２６のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１７９】
［付記２８］
前記受信する信号を送信する衛星は、複数の前記衛星のうち、仰角が所定の角度よりも大きい衛星、又は、前記測位システムに含まれる全ての基準局から可視である衛星から選択されることを特徴とする、付記２７に記載の状態検出方法。
【０１８０】
［付記２９］
前記第１の閾値を、所定の確率分布関数を参照して決定することを特徴とする、付記２２乃至２８のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１８１】
［付記３０］
前記第１の閾値を、前記衛星の数と、前記衛星の配置状況とに基づいて決定することを特徴とする、付記２２乃至２９のいずれかに記載の状態検出方法。
【０１８２】
［付記３１］
基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段が受信した前記信号を基に求めた前記基準局と前記衛星との擬似距離を基に、前記基準局の第１の測位位置を求め、前記基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記基準局の前記第１の測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択し、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号を基に、前記マスター基準局の補正値を生成し、前記マスター基準局以外の基準局の前記擬似距離を、前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２の測位位置を求め、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記マスター基準局以外の基準局の前記第２の測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定するデータ処理手段と
を有することを特徴とする、補正値処理装置。
【０１８３】
［付記３２］
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、付記３１に記載の補正値処理装置。
【０１８４】
［付記３３］
前記データ処理手段で生成した前記補正値を、前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、付記３１又は３２に記載の補正値処理装置。
【０１８５】
［付記３４］
衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、
前記補正値処理装置は、
前記基準局が前記衛星から受信した信号を基に求めた前記基準局と前記衛星との擬似距離を基に前記基準局の第１の測位位置を求め、前記基準局の予め与えられた位置情報による位置と前記基準局の前記第１の測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択し、前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号を基に、前記マスター基準局の補正値を生成し、前記マスター基準局以外の基準局の前記擬似距離を、前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２の測位位置を求め、前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と前記マスター基準局以外の基準局の前記第２の測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する、データ処理手段
を有することを特徴とする、測位システム。
【０１８６】
［付記３５］
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、付記３４に記載の測位システム。
【０１８７】
［付記３６］
前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置をさらに有し、
前記補正値処理装置は、前記データ処理部で生成した前記補正値を、前記受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、付記３４又は３５に記載の測位システム。
【０１８８】
［付記３７］
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムであって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号を基に求めた前記基準局と前記衛星との擬似距離を基に、前記基準局の第１の測位位置を求める処理と、
前記基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記基準局の前記第１の測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択する処理と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号を基に、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の前記擬似距離を、前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２の測位位置を求める処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記マスター基準局以外の基準局の前記第２の測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理
とを含むことを特徴とするプログラムを記憶した記憶媒体。
【０１８９】
［付記３８］
前記マスター基準局の補正値は、少なくとも前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、付記３７に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【０１９０】
本発明の状態検出方法等は、上記実施形態に基づき説明されているが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内においてかつ本発明の基本的技術思想に基づき、上記実施形態に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の請求の範囲の枠内において、種々の開示要素の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。
【０１９１】
この出願は、２０１３年２月２６日に出願された日本出願特願２０１３−０３５７８３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０１９２】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、複数の基準局を使用する測位システムに好適に適用できる。
【符号の説明】
【０１９３】
１０１    ディファレンシャルＧＰＳ
２０１、２０ｎ    ＧＰＳ衛星
３０１、３０２、３０３、３０４    基準局
４０１    補正値処理装置
４０２    データ受信部
４０３    データ処理部
４０４    データ保持部
４０５    補正値送信部
４０６    第１測位位置算出部
４０７    マスター基準局選定部
４０８    マスター基準局補正値算出部
４０９    第２測位位置算出部
４１０    異常判定部
５０１    放送送信装置
６０１    受信装置
【図１】
2014132618.tif 000004
【図２】
2014132618.tif 000005
【図３】
2014132618.tif 000006
【図４】
2014132618.tif 000007
【図５】
2014132618.tif 000008
【図６】
2014132618.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月27日(2015.7.27)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択し、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定することを特徴とする状態検出方法。
【請求項２】
衛星と複数の基準局とを有する測位システムにおいて、前記複数の基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択し、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する
を有することを特徴とする、状態検出方法。
【請求項３】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の状態検出方法。
【請求項４】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局の予め与えられた位置から、前記マスター基準局と前記衛星との前記疑似距離にスムージング処理を実行して得た前記第１測位位置を差し引いた値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項５】
前記測位システムは、複数の前記マスター基準局を含み、
前記マスター基準局以外の基準局の前記疑似距離の補正に用いる前記補正値は、複数の前記マスター基準局のそれぞれで生成された前記補正値の平均値であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項６】
前記測位システムは、第１のマスター基準局と第２のマスター基準局を有し、
前記第１のマスター基準局が前記衛星から受信した信号を基に求めた前記第１のマスター基準局と前記衛星との擬似距離を、前記第２のマスター基準局の補正値により補正することにより得られた、前記第１のマスター基準局の第２測位位置を求め、
前記第１のマスター基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第１のマスター基準局の前記第２測位位置との距離が第２の閾値よりも大きいときに、前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定し、
前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定したときに、前記複数のマスター基準局以外の基準局のうちの１つを前記第１のマスター基準局に選択する
ことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項７】
複数の前記衛星から、受信する信号を送信する衛星を選択することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項８】
前記受信する信号を送信する衛星は、複数の前記衛星のうち、仰角が所定の角度よりも大きい衛星、又は、前記測位システムに含まれる全ての基準局から可視である衛星から選択されることを特徴とする、請求項７に記載の状態検出方法。
【請求項９】
前記第１の閾値を、所定の確率分布関数を参照して決定することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項１０】
前記第１の閾値を、前記衛星の数と、前記衛星の配置状況とに基づいて決定することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項１１】
基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、補正値処理装置。
【請求項１２】
基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、補正値処理装置。
【請求項１３】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の補正値処理装置。
【請求項１４】
前記データ処理手段で生成した前記補正値を、前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１１乃至１３のいずれかに記載の補正値処理装置。
【請求項１５】
衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、
前記補正値処理装置は、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、測位システム。
【請求項１６】
衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、
前記補正値処理装置は、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、測位システム。
【請求項１７】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の測位システム。
【請求項１８】
前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置をさらに有し、
前記補正値処理装置は、前記データ処理部で生成した前記補正値を、前記受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１５乃至１７のいずれかに記載の測位システム。
【請求項１９】
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムであって、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択する処理と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムであって、
前記データ受信手段が受信した前記信号基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択する処理と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項２１】
前記マスター基準局の補正値は、少なくとも前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１９又は２０に記載のプログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月6日(2016.9.6)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択し、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定することを特徴とする状態検出方法。
【請求項２】
衛星と複数の基準局とを有する測位システムにおいて、前記複数の基準局の異常状態を検出する状態検出方法であって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を求め、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択し、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成し、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を求め、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する
を有することを特徴とする、状態検出方法。
【請求項３】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の状態検出方法。
【請求項４】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局の予め与えられた位置から、前記マスター基準局と前記衛星との疑似距離にスムージング処理を実行して得た前記第１測位位置を差し引いた値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項５】
前記測位システムは、複数の前記マスター基準局を含み、
前記マスター基準局以外の基準局の疑似距離の補正に用いる前記補正値は、複数の前記マスター基準局のそれぞれで生成された前記補正値の平均値であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項６】
前記測位システムは、第１のマスター基準局と第２のマスター基準局を有し、
前記第１のマスター基準局が前記衛星から受信した信号を基に求めた前記第１のマスター基準局と前記衛星との擬似距離を、前記第２のマスター基準局の補正値により補正することにより得られた、前記第１のマスター基準局の第２測位位置を求め、
前記第１のマスター基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第１のマスター基準局の前記第２測位位置との距離が第２の閾値よりも大きいときに、前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定し、
前記第１のマスター基準局が異常状態であると判定したときに、前記複数のマスター基準局以外の基準局のうちの１つを前記第１のマスター基準局に選択する
ことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項７】
複数の前記衛星から、受信する信号を送信する衛星を選択することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項８】
前記受信する信号を送信する衛星は、複数の前記衛星のうち、仰角が所定の角度よりも大きい衛星、又は、前記測位システムに含まれる全ての基準局から可視である衛星から選択されることを特徴とする、請求項７に記載の状態検出方法。
【請求項９】
前記第１の閾値を、所定の確率分布関数を参照して決定することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項１０】
前記第１の閾値を、前記衛星の数と、前記衛星の配置状況とに基づいて決定することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の状態検出方法。
【請求項１１】
基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段が受信した前記信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、補正値処理装置。
【請求項１２】
基準局が衛星から受信した信号を受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段が受信した前記信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、補正値処理装置。
【請求項１３】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の補正値処理装置。
【請求項１４】
前記マスター基準局補正値算出手段で生成した前記補正値を、前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１１乃至１３のいずれかに記載の補正値処理装置。
【請求項１５】
衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、
前記補正値処理装置は、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、測位システム。
【請求項１６】
衛星と、基準局と、補正値処理装置を有する測位システムであって、
前記補正値処理装置は、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択するマスター基準局選択手段と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成するマスター基準局補正値算出手段と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする、測位システム。
【請求項１７】
前記マスター基準局の補正値は、前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の測位システム。
【請求項１８】
前記衛星から受信した信号を基に自身の位置を推定する受信装置をさらに有し、
前記補正値処理装置は、前記マスター基準局補正値算出手段で生成した前記補正値を、前記受信装置に送信する補正値送信手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１５乃至１７のいずれかに記載の測位システム。
【請求項１９】
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムであって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との間の距離が小さいものから順に所定数のマスター基準局を選択する処理と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
衛星と基準局とを有する測位システムにおいて、前記基準局の異常状態を検出するプログラムであって、
前記基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記基準局の第１測位位置を算出する処理と、
前記基準局の予め与えられた位置情報と、前記基準局の前記第１測位位置との距離が所定範囲に含まれている基準局をマスター基準局として選択する処理と、
前記マスター基準局が前記衛星から受信した信号に基づき、前記マスター基準局の補正値を生成する処理と、
前記マスター基準局以外の前記基準局が前記マスター基準局以外の前記基準局の前記第１測位位置を前記マスター基準局の前記補正値により補正することにより、前記マスター基準局以外の基準局の第２測位位置を算出する第２測位位置算出処理と、
前記マスター基準局以外の基準局の予め与えられた位置情報による位置と、前記第２測位位置との距離が第１の閾値よりも大きいときに、前記マスター基準局以外の基準局が異常状態であると判定する処理と、
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項２１】
前記マスター基準局の補正値は、少なくとも前記マスター基準局に対する電離層遅延量と対流圏遅延量とを含むことを特徴とする、請求項１９又は２０に記載のプログラム。
【国際調査報告】
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