(57)【要約】【課題】早期に擬似距離のばらつきを収束させること。【解決手段】移動体３０に搭載され、該移動体の位置を測位する移動体用測位装置であって、ＧＰＳ衛星１０から送られる擬似雑音符号により変調された衛星信号を観測するＧＰＳアンテナ２０と、ＧＰＳアンテナ２０により観測された衛星信号の１観測周期分の観測データを用いて、一衛星に対して２つ以上の擬似距離を算出する擬似距離算出手段１１０と、擬似距離算出手段１１０により算出された２つ以上の擬似距離を結合して、１つの結合擬似距離を算出する結合擬似距離算出手段１５０と、結合擬似距離算出手段１５０により算出された前記結合擬似距離を用いて移動体位置を測位する測位演算手段２００とを備えることを特徴とする。【選択図】図４
2008070338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、該移動体の位置を測位する移動体用測位装置であって、
衛星から送られる擬似雑音符号により変調された衛星信号を観測する観測手段と、
前記観測手段により観測された衛星信号の１観測周期分の観測データを用いて、１つの衛星に対して２つ以上の擬似距離を算出する擬似距離算出手段と、
前記擬似距離算出手段により算出された２つ以上の擬似距離を結合して、１つの結合擬似距離を算出する結合擬似距離算出手段と、
該結合擬似距離算出手段により算出された前記結合擬似距離を用いて移動体位置を測位する測位演算手段とを備えることを特徴とする、移動体用測位装置。
【請求項２】
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
前記擬似距離算出手段が、互いに追尾点の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号を用いて、前記２つ以上の擬似距離をそれぞれ算出することを特徴とする、請求項１に記載の移動体用測位装置。
【請求項３】
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
前記擬似距離算出手段が、コリレータ間隔の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号を用いて、前記２つ以上の擬似距離をそれぞれ算出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の移動体用測位装置。
【請求項４】
前記結合擬似距離算出手段が、コリレータ間隔の相違に応じた重みを用いて、前記擬似距離算出手段により算出された２つ以上の擬似距離を結合することを特徴とする、請求項３に記載の移動体用測位装置。
【請求項５】
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
前記互いに追尾点の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号が、相関値のピーク値を取る位相に対して位相が進んだ互いに位相の異なる複数のＥａｒｌｙレプリカ符号と、相関値のピーク値を取る位相に対して位相が遅れた互いに位相の異なる複数のＬａｔｅレプリカ符号とに基づいて生成されることを特徴とする、請求項２に記載の移動体用測位装置。
【請求項６】
前記追尾点が、各レプリカ符号の相対位相に対する相関値のプロット点を表す２次元座標を想定した際に、２つのＥａｒｌｙレプリカ符号の相関値のプロット点間を結ぶ直線と、２つのＬａｔｅレプリカ符号の相関値のプロット点間を結ぶ直線との交点の相対位相に基づいて、決定されることを特徴とする、請求項５に記載の移動体用測位装置。
【請求項７】
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて、又は、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づいて、前記２つ以上の擬似距離を算出することを特徴とする、請求項１に記載の移動体用測位装置。
【請求項８】
前記擬似距離算出手段が、
前記観測手段により観測された衛星信号の観測データに基づいて、擬似距離を算出する実測擬似距離算出手段と、
衛星軌道情報と、前記測位演算手段による前回周期の測位結果に基づく移動体位置情報と、移動体の挙動を検出するセンサからの情報とに基づいて、移動体と衛星間の幾何的な距離に時計誤差分の距離を加味した推測擬似距離を算出する推測擬似距離算出手段と、を備え、
前記２つ以上の擬似距離が、前記実測擬似距離算出手段により算出される実測擬似距離と、前記推測擬似距離算出手段により算出される推測擬似距離とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の移動体用測位装置。
【請求項９】
前記実測擬似距離が、１種類の擬似雑音符号に基づいて算出される１つ以上の実測擬似距離、又は、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づいて算出される２つ以上の実測擬似距離を含むことを特徴とする、請求項８に記載の移動体用測位装置。
【請求項１０】
前記結合擬似距離算出手段が、前記２つ以上の擬似距離を平均化することで前記結合を実現することを特徴とする、請求項１〜９の何れかに記載の移動体用測位装置。
【請求項１１】
前記２つ以上の擬似距離のそれぞれの分散値を算出する分散値算出手段を更に備え、
前記結合擬似距離算出手段が、該分散値算出手段により算出された分散値を用いて、前記２つ以上の擬似距離を結合することを特徴とする、請求項１〜９の何れかに記載の移動体用測位装置。
【請求項１２】
前記結合擬似距離算出手段が、前記２つ以上の擬似距離のそれぞれに重み付けを行って平均化することで前記結合を実現し、その際に、分散値が小さい擬似距離に対して分散値が大きい擬似距離よりも大きい重みを付与することを特徴とする、請求項１１に記載の移動体用測位装置。
【請求項１３】
前記分散値算出手段が、Ｃ／Ｎを算出するＣ／Ｎ算出手段を備え、算出されたＣ／Ｎに基づいて前記擬似距離の分散値を算出することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の移動体用測位装置。
【請求項１４】
前記Ｃ／Ｎ算出手段は、衛星軌道情報と移動体位置情報とに基づいて、Ｃ／Ｎを推測する推定Ｃ／Ｎ算出手段を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の移動体用測位装置。
【請求項１５】
前記Ｃ／Ｎ算出手段は、衛星軌道情報と移動体位置情報とに基づいて、Ｃ／Ｎを推測する推測Ｃ／Ｎ算出手段と、複数の観測周期での前記衛星信号の受信結果に基づいてＣ／Ｎの平均値を算出する実測Ｃ／Ｎ算出手段と、前記推測Ｃ／Ｎと前記実測Ｃ／Ｎとを結合するＣ／Ｎ結合手段とを備え、
前記分散値算出手段が、前記Ｃ／Ｎ結合手段により結合されたＣ／Ｎに基づいて、擬似距離の分散値を算出することを特徴とする、請求項１３に記載の移動体用測位装置。
【請求項１６】
前記Ｃ／Ｎ結合手段が、前記推測Ｃ／Ｎと前記実測Ｃ／Ｎのそれぞれに重み付けを行って平均化することで前記結合を実現し、その際に、前記実測Ｃ／Ｎの平均値に対して前記推測Ｃ／Ｎよりも大きい重みを付与することを特徴とする、請求項１５に記載の移動体用測位装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れかに記載の移動体用測位装置を実現するために用いられるコンピューター読み取り可能なプログラムであって、
コンピューターをして前記結合擬似距離算出手段の結合処理を実行させるように構成された指令を含むことを特徴とする、プログラム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプログラムが記憶されたコンピューター読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星から擬似雑音符号により変調された衛星信号に基づいて移動体位置を測位する移動体用測位装置及びプログラム並びに記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、全ＧＰＳ衛星信号の初期捕捉をシリアルに行う捕捉専用チャネルにおいては、逆拡散方式としてマッチドフィルタを用い、その出力を巡回積分し、全ＧＰＳ衛星信号の初期捕捉後の衛星毎の処理を個別に行う各チャネルにおいては、ベースバンドに周波数変換された受信信号に対してスライディング相関による逆拡散後に復調を行うと共に、前記逆拡散出力によりキャリア追尾制御を行い、前記スライディング相関で用いた参照Ｃ／Ａコードに対して±０．５チップだけ位相のずれた２対の参照Ｃ／Ａコードを用いて前記受信信号に対して２対のスライディング相関による逆拡散を行いその出力レベルの差を用いてコード追尾制御を行うと共に、出力レベルがピークとなる参照Ｃ／Ａコードの位相（擬似距離）を抽出し、このような処理を初期捕捉専用チャンネル以外の全チャネルで行い、全チャネルで抽出された前記擬似距離から測位演算を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２１９０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、実際のＧＰＳ衛星からの電波（衛星信号）には、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信機までの間に、熱雑音（自然界に存在するノイズ）が加わるので、Ｃ／Ａコード等の擬似雑音符号に基づき擬似距離を算出する構成においては、擬似距離のばらつきを収束させるのに長い時間を要する。
【０００４】
この点、従来的には、上述の特許文献１に記載される技術のように、１観測周期で一の衛星に対して唯一の擬似距離しか算出しないので、１観測周期での観測データの情報量が少なく、擬似距離のばらつきを収束させるのには多数の観測周期での観測データが必要となる。即ち、上述の特許文献１に記載される技術では、一のチャンネル（一の衛星）に対して、出力レベルがピークとなる参照Ｃ／Ａコードの位相（擬似距離）しか抽出しないので、早期に擬似距離のばらつきを収束させることができないという、問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、早期に擬似距離のばらつきを収束させることができる移動体用測位装置及びプログラム並びに記録媒体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、第１の発明は、移動体に搭載され、該移動体の位置を測位する移動体用測位装置であって、
衛星から送られる擬似雑音符号により変調された衛星信号を観測する観測手段と、
前記観測手段により観測された衛星信号の１観測周期分の観測データを用いて、１つの衛星に対して２つ以上の擬似距離を算出する擬似距離算出手段と、
前記擬似距離算出手段により算出された２つ以上の擬似距離を結合して、１つの結合擬似距離を算出する結合擬似距離算出手段と、
該結合擬似距離算出手段により算出された前記結合擬似距離を用いて移動体位置を測位する測位演算手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
第１の発明によれば、１観測周期で複数の擬似距離が算出されるので、１観測周期で利用可能な情報量を効率的に増加させることができる。従って、これら複数の擬似距離を結合して１つのＧＰＳ衛星に対する１つの擬似距離（結合擬似距離）を算出することにより、衛星信号に熱雑音等が重畳される場合でも早期に擬似距離のばらつきを収束させることが可能となる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
前記擬似距離算出手段が、互いに追尾点の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号を用いて、前記２つ以上の擬似距離をそれぞれ算出することを特徴とする。これにより、結合させるのに適した信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。
【０００９】
第３の発明は、第１又は２の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
前記擬似距離算出手段が、コリレータ間隔の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号を用いて、前記２つ以上の擬似距離をそれぞれ算出することを特徴とする。これにより、結合させるのに適した信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明に係る移動体用測位装置において、
前記結合擬似距離算出手段が、コリレータ間隔の相違に応じた重みを用いて、前記擬似距離算出手段により算出された２つ以上の擬似距離を結合することを特徴とする。これにより、コリレータ間隔の相違に応じたバラツキ傾向の相違を適切に加味して、複数の擬似距離の結合処理を実現することが可能となる。
【００１１】
第５の発明は、第２の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
前記互いに追尾点の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号が、相関値のピーク値を取る位相に対して位相が進んだ互いに位相の異なる複数のＥａｒｌｙレプリカ符号と、相関値のピーク値を取る位相に対して位相が遅れた互いに位相の異なる複数のＬａｔｅレプリカ符号とに基づいて生成されることを特徴とする。これにより、結合させるのに適した信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。
【００１２】
第６の発明は、第５の発明に係る移動体用測位装置において、
前記追尾点が、各レプリカ符号の相対位相に対する相関値のプロット点を表す２次元座標を想定した際に、２つのＥａｒｌｙレプリカ符号の相関値のプロット点間を結ぶ直線と、２つのＬａｔｅレプリカ符号の相関値のプロット点間を結ぶ直線との交点の相対位相に基づいて、決定されることを特徴とする。これにより、信頼性の高い追尾点を効率的に決定することが可能となる。
【００１３】
第７の発明は、第１の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて、又は、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づいて、前記２つ以上の擬似距離を算出することを特徴とする。これにより、１種類の擬似雑音符号に基づく場合には、少ないリソースを用いて複数の擬似距離を効率的に算出することが可能となり、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づく場合には、利用可能なリソースを最大限に利用して、信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。
【００１４】
第８の発明は、第１の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、
前記観測手段により観測された衛星信号の観測データに基づいて、擬似距離を算出する実測擬似距離算出手段と、
衛星軌道情報と、前記測位演算手段による前回周期の測位結果に基づく移動体位置情報と、移動体の挙動を検出するセンサからの情報とに基づいて、移動体と衛星間の幾何的な距離に時計誤差分の距離を加味した推測擬似距離を算出する推測擬似距離算出手段と、を備え、
前記２つ以上の擬似距離が、前記実測擬似距離算出手段により算出される実測擬似距離と、前記推測擬似距離算出手段により算出される推測擬似距離とを含むことを特徴とする。これにより、衛星信号の擬似雑音符号から直接的に導出される実測擬似距離に加えて、推測擬似距離が、衛星信号の擬似雑音符号とは無関係に或いは擬似雑音符号から間接的に算出される。従って、一観測周期で結合させることができる擬似距離の数を効率的に増やすことができ、その結果、より早期に擬似距離のばらつきを収束させることが可能となる。
【００１５】
第９の発明は、第８の発明に係る移動体用測位装置において、
前記実測擬似距離が、１種類の擬似雑音符号に基づいて算出される１つ以上の実測擬似距離、又は、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づいて算出される２つ以上の実測擬似距離を含むことを特徴とする。これにより、１種類の擬似雑音符号に基づく場合には、少ないリソースを用いて複数の擬似距離を効率的に算出することが可能となり、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づく場合には、利用可能なリソースを最大限に利用して、信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。
【００１６】
第１０の発明は、第１〜９の何れかの発明に係る移動体用測位装置において、
前記結合擬似距離算出手段が、前記２つ以上の擬似距離を平均化することで前記結合を実現することを特徴とする。これにより、複数の擬似距離を適切な結合態様で結合させることが可能となる。
【００１７】
第１１の発明は、第１〜９の何れかの発明に係る移動体用測位装置において、
前記２つ以上の擬似距離のそれぞれの分散値を算出する分散値算出手段を更に備え、
前記結合擬似距離算出手段が、該分散値算出手段により算出された分散値を用いて、前記２つ以上の擬似距離を結合することを特徴とする。これにより、複数の擬似距離のそれぞれの分散値を加味した適切な結合態様で、複数の擬似距離の結合処理を実現することが可能となる。
【００１８】
第１２の発明は、第１１の発明に係る移動体用測位装置において、
前記結合擬似距離算出手段が、前記２つ以上の擬似距離のそれぞれに重み付けを行って平均化することで前記結合を実現し、その際に、分散値が小さい擬似距離に対して分散値が大きい擬似距離よりも大きい重みを付与することを特徴とする。これにより、複数の擬似距離のそれぞれの分散の大きさ（バラツキ度合い）の相違を加味した適切な結合態様で、複数の擬似距離の結合処理を実現することが可能となる。
【００１９】
第１３の発明は、第１１又は１２の発明に係る移動体用測位装置において、
前記分散値算出手段が、Ｃ／Ｎを算出するＣ／Ｎ算出手段を備え、算出されたＣ／Ｎに基づいて前記擬似距離の分散値を算出することを特徴とする。これにより、算出されたＣ／Ｎに基づいて信頼性の高い分散値を得ることが可能となる。
【００２０】
第１４の発明は、第１３の発明に係る移動体用測位装置において、
前記Ｃ／Ｎ算出手段は、衛星軌道情報と移動体位置情報とに基づいて、Ｃ／Ｎを推測する推定Ｃ／Ｎ算出手段を含むことを特徴とする。これにより、Ｃ／Ｎ及びひいては分散値を少ない観測周期で得ることが可能となる。
【００２１】
第１５の発明は、第１３の発明に係る移動体用測位装置において、
前記Ｃ／Ｎ算出手段は、衛星軌道情報と移動体位置情報とに基づいて、Ｃ／Ｎを推測する推測Ｃ／Ｎ算出手段と、複数の観測周期での前記衛星信号の受信結果に基づいてＣ／Ｎの平均値を算出する実測Ｃ／Ｎ算出手段と、前記推測Ｃ／Ｎと前記実測Ｃ／Ｎとを結合するＣ／Ｎ結合手段とを備え、
前記分散値算出手段が、前記Ｃ／Ｎ結合手段により結合されたＣ／Ｎに基づいて、擬似距離の分散値を算出することを特徴とする。これにより、Ｃ／Ｎ及びひいては分散値を少ない観測周期で利用可能としつつ、観測時間の経過と共に信頼性の高い分散値を得ることが可能となる。
【００２２】
第１６の発明は、第１５の発明に係る移動体用測位装置において、
前記Ｃ／Ｎ結合手段が、前記推測Ｃ／Ｎと前記実測Ｃ／Ｎのそれぞれに重み付けを行って平均化することで前記結合を実現し、その際に、前記実測Ｃ／Ｎの平均値に対して前記推測Ｃ／Ｎよりも大きい重みを付与することを特徴とする。これにより、Ｃ／Ｎ及びひいては分散値を少ない観測周期で利用可能としつつ、観測時間の経過と共に信頼性が高くなる分散値を得ることが可能となる。
【００２３】
第１７の発明は、第１〜１６の何れかの発明に係る移動体用測位装置を実現するために用いられるコンピューター読み取り可能なプログラムであって、
コンピューターをして前記結合擬似距離算出手段の結合処理を実行させるように構成された指令を含むことを特徴とする。
【００２４】
第１８の発明は、第１７の発明に係るプログラムが記憶されたコンピューター読み取り可能な記録媒体。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、１観測周期で早期に擬似距離のばらつきを収束させることができる移動体用測位装置及びプログラム並びに記録媒体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００２７】
図１は、本発明に係る移動体用測位装置が適用されるＧＰＳ（Global  Positioning  System）の全体的な構成を示すシステム構成図である。図１に示すように、ＧＰＳは、地球周りを周回するＧＰＳ衛星１０と、地球上に位置し地球上を移動しうる移動局３０とから構成される。ここでは、移動局３０は、車両であるとする。但し、移動局３０としては、自動二輪車、鉄道、船舶、航空機、ホークリフト、ロボットや、人の移動に伴い移動する携帯電話等の情報端末を含む。
【００２８】
ＧＰＳ衛星１０は、航法メッセージを地球に向けて常時放送する。航法メッセージには、対応するＧＰＳ衛星１０に関する衛星軌道情報（エフェメリスやアルマナク）、時計の補正値、電離層の補正係数が含まれている。航法メッセージは、Ｃ／Ａコードにより拡散されＬ１波（周波数：1575.42ＭＨz）に乗せられて、地球に向けて常時放送されている。尚、Ｌ１波は、Ｃ／Ａコードで変調されたＳｉｎ波とＰコード（Precision  Code）で変調されたＣｏｓ波の合成波であり、直交変調されている。Ｃ／Ａコード及びＰコードは、擬似雑音（Pseudo  Noise）符号であり、−１と１が不規則に周期的に並ぶ符号列である。
【００２９】
尚、現在、２４個のＧＰＳ衛星１０が高度約２０，０００ｋｍの上空で地球を一周しており、各４個のＧＰＳ衛星１０が５５度ずつ傾いた６つの地球周回軌道面に均等に配置されている。従って、天空が開けている場所であれば、地球上のどの場所にいても、常時、少なくとも５個以上のＧＰＳ衛星１０が観測可能である。
【００３０】
移動局３０には、移動体用測位装置としてのＧＰＳ受信機１が搭載される。ＧＰＳ受信機１は、以下で詳説する如く、ＧＰＳ衛星１０からの衛星信号に基づいて、移動局３０の位置を測位する。
【００３１】
図２は、図１の移動局３０に搭載されるＧＰＳ受信機１の一実施例を示す概略的なシステム構成図である。図２には、説明の複雑化を避けるため、ＧＰＳ衛星１０１（下付きの符号は、衛星識別番号）が１つだけ示されている。ＧＰＳ衛星１０１からの衛星信号に関する信号処理は、他のＧＰＳ衛星２，１０３等からの衛星信号に関する信号処理と実質的に同じである。従って、以下では、特に言及しない限り、ＧＰＳ衛星１０１に係る信号処理を想定して説明を続ける。尚、以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０１，１０２，１０３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。
【００３２】
本実施例のＧＰＳ受信機１は、図２に示すように、ＧＰＳアンテナ２０と、高周波回路２２と、Ａ／Ｄ(analog-to-digital)変換回路２４と、信号処理回路１００と、ＩＮＳセンサ２６と、各種センサ２８と、地図ＤＢ（データベース）３０と、演算部３２とを備える。演算部３２は、信号処理回路１００と、測位演算回路２００とを備える。
【００３３】
ＧＰＳアンテナ２０は、ＧＰＳ衛星１０１から発信されている衛生信号を受信し、受信した衛星信号を電圧信号（本例では、周波数１．５ＧＨｚ）に変換する。１．５ＧＨｚの電圧信号をＲＦ(radio  frequency)信号と称する。
【００３４】
高周波回路２２は、ＧＰＳアンテナ２０を介して供給される微弱なＲＦ信号を後段でＡ／Ｄ変換できるレベルまで増幅すると共に、ＲＦ信号の周波数を信号処理できる中間周波数（典型的には、１ＭＨｚ〜２０ＭＨｚ）に変換する。尚、このようにＲＦ信号をダウンコンバートして得られる信号を、ＩＦ（Intermediate  frequency）信号と称する。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換回路２４は、高周波回路２２から供給されるＩＦ信号（アナログ信号）を、デジタル信号処理ができるようにデジタルＩＦ信号に変換する。
【００３６】
信号処理回路１００は、Ａ／Ｄ変換回路２４から供給されるデジタルＩＦ信号からＣ／Ａコード同期（後述）を行い、航法メッセージを取り出すと共に、ＧＰＳ衛星１０１と移動局３０との間の擬似距離を算出する。擬似距離の算出方法については後に詳説する。擬似距離とは、ＧＰＳ衛星１０１と移動局３０との間の真の距離とは異なり、時計誤差（クロックバイアス）や電波伝搬速度変化による誤差を含む。
【００３７】
ここで、ＧＰＳ衛星１０１に対する擬似距離ρ１は、以下のように表せる。
ρ１＝ｃ・τu＋ｂ      式（１）
ここで、ｃは光速であり、ｂは、誤差成分であり、主に、時計誤差による距離誤差に対応する。τuは、ＧＰＳ衛星１０１から移動局３０（ＧＰＳアンテナ２０）までのトラベル時間を示す。
【００３８】
測位演算回路２００は、航法メッセージの衛星軌道情報及び現在の時間に基づいて、ＧＰＳ衛星１０１の、ワールド座標系での現在位置（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）を計算する。尚、ＧＰＳ衛星１０１は、人工衛星の１つであるので、その運動は、地球重心を含む一定面内（軌道面）に限定される。また、ＧＰＳ衛星１０１の軌道は地球重心を１つの焦点とする楕円運動であり、ケプラーの方程式を逐次数値計算することで、軌道面上でのＧＰＳ衛星１０１の位置が計算できる。また、ＧＰＳ衛星１０１の位置（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は、ＧＰＳ衛星１０１の軌道面とワールド座標系の赤道面が回転関係にあることを考慮して、軌道面上でのＧＰＳ衛星１０１の位置を３次元的な回転座標変換することで得られる。尚、ワールド座標系とは、図３に示すように、地球重心を原点として、赤道面内で互いに直交するＸ軸及びY軸、並びに、この両軸に直交するＺ軸により定義される。
【００３９】
測位演算回路２００は、衛星位置の算出結果と、信号処理回路１００から供給される距離誤差の算出結果に基づいて、移動体３０の位置（Ｘｕ，Ｙｕ，Ｚｕ）を測位し、例えば図２に示すようにナビゲーションシステムに出力する。移動体３０の位置は、３つのＧＰＳ衛星１０に対して得られるそれぞれの擬似距離及び衛星位置を用いて、三角測量の原理で導出されてよい。この場合、擬似距離は上述の如く時計誤差を含むので、４つ目のＧＰＳ衛星１０に対して得られる擬似距離及び衛星位置を用いて、時計誤差成分が除去される。尚、移動体３０の位置の測位方法としては、上述のような単独測位に限られず、干渉測位（既知の点に設置された固定局での受信データを併用する方式）であってもよい。干渉測位の場合、上述の如く固定局及び移動体３０にてそれぞれ得られる擬似距離の一重位相差や２重位相差等を用いて移動体３０の位置が測位されることになる。
【００４０】
測位演算回路２００は、必要に応じて、移動体３０の移動態様を検出するＩＮＳ（inertial  navigation  system）センサ２６、車速センサ、舵角センサ、方位角計等のような各種センサ２８や、地図ＤＢ（データベース）２９からの情報を用いて、測位結果を補正してよい。ＩＮＳセンサ２６は、ジャイロセンサやＧ（加速度）センサを含んでよい。例えば、測位演算回路２００は、地図ＤＢ２９からの地図情報を用いたマップマッチングにより測位結果を補正してよく、或いは、トンネル走行中などのように衛星信号が受信できない間、ＩＮＳセンサ２６や各種センサ２８に基づいて推定される移動体３０の移動態様に基づいて、移動体３０の位置情報を生成してもよい。尚、例えば車両（移動体３０）の速度ベクトル（Ｖｘ、Ｖｙ）は、車体を基準としたボディ座標系（図３参照）に基づいているため、測位演算回路２００は、速度ベクトル（Ｖｘ、Ｖｙ）を、ローカル座標系を介してワールド座標系へと座標変換する。通常、座標の回転変換は、オイラー角を用いて実現できるが、ボディ座標系からローカル座標系への変換に関しては、ロール角及びピッチ角が小さいとしてヨー角ψのみで実現することとしてよい（但し、ロール角及びピッチ角を考慮することも、ヨー角を無視することも当然に可能である。）。また、ローカル座標系からワールド座標系への変換に関しては、車両位置の経度及び緯度を用いた変換で実現される。
【００４１】
次に、上述の信号処理回路１００の詳細な構成について、幾つかの実施例に分けて、説明する。以下では、実施例１においては「Ａ」、実施例２においては「Ｂ」といった具合に、参照符号の末尾に、実施例毎に異なる大文字のアルファベットを付して、各実施例における構成要素を指示する。
【実施例１】
【００４２】
図４は、実施例１に係る信号処理回路１００Ａの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。以下では、説明の複雑化を避けるため、ある１つのＧＰＳ衛星１０１からの衛星信号に関する信号処理（１チャンネルの信号処理）を代表して説明する。以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０１，１０２，１０３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。
【００４３】
信号処理回路１００Ａは、図４に示すように、Ｌ１−ＤＤＬ（Ｄｅｌａｙ―Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）１１０Ａ、Ｌ１−ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）１２０Ａ、フィルタ１３０１Ａ，１３０２Ａ、．．．１３０ｎＡ、及び結合処理部１５０Ａを含む。
【００４４】
Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａは、ＩＣで構成されたロジック回路である。Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａは、Ｌ１波のＣ／Ａコードに対して、内部で発生させたレプリカＣ／ＡコードによりＣ／Ａコード同期を行い、上述の擬似距離を算出するように構成されている。レプリカＣ／Ａコードとは、ＧＰＳ衛星１０１からの衛星信号に乗せられるＣ／Ａコードに対して、＋１、−１の並びが同一のコードである。Ｃ／Ａコード同期とは、受信したＣ／Ａコードの位相に対してレプリカＣ／Ａコードの位相を同期（一致）させることをいう。Ｃ／Ａコードは、１ビットの長さが１μｓであり、１ビットに相当する長さが約３００ｍ（１μｓ×光速）である。従って、ＧＰＳ衛星１０１に係る擬似距離ρ１は、ＧＰＳ衛星１０１でＣ／Ａコードが０ビット目であるとしてＣ／ＡコードのＮビット目が移動局３０にて受信されているかを計測することで、ρ＝Ｎ×３００として求めることができる。即ち、受信したＣ／ＡコードのＧＰＳ衛星１０１側のコード位相時刻とＧＰＳ受信機１側の時刻との差を測ることで、擬似距離ρ１が算出される。
【００４５】
Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａでは、観測周期毎に、デジタルＩＦ信号に基づいて、ｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎが並列的に算出される。尚、ｎは、２以上の整数である。また、符号の意味として、擬似距離ρＣＡ＊に付された「’」は、後述のフィルタ処理が実行されていないことを示し、「ＣＡ」は、Ｃ／Ａコードに基づいて算出された擬似距離ρ１であることを示す。尚、実際には、デジタルＩＦ信号は、図示しないミキサにより、後述のＬ１−ＰＬＬ１２０Ａから供給されるレプリカキャリアが乗算されてから、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａに入力される。
【００４６】
ここで、注意すべきこととして、通常的なＬ１−ＤＤＬでは、Ｌ１波のＣ／ＡコードのデジタルＩＦ信号に基づいて、唯一の擬似距離ρＣＡが算出されるのに対して、本実施例によるＬ１−ＤＤＬ１１０Ａでは、ｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎが算出される。ｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎの具体的な算出方法については、後に詳説する。擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎを表す信号は、それぞれ、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａからフィルタ１３０１Ａ，１３０２Ａ、．．．１３０ｎＡに入力される。
【００４７】
Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａは、ＩＣで構成されたロジック回路である。Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａは、内部で発生させたキャリアレプリカ信号を用いて、ドップラーシフトした受信搬送波（受信キャリア）のドップラー周波数変化量ΔｆＬ１を測定するように構成されている。尚、実際には、デジタルＩＦ信号は、図示しないミキサにより、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａから供給されるレプリカＣ／Ａコードが乗算されてから、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａに入力される。
【００４８】
Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａからのドップラー周波数変化量ΔｆＬ１を表す信号は、フィルタ１３０１Ａ，１３０２Ａ、．．．１３０ｎＡに入力される。
【００４９】
フィルタ１３０１Ａ，１３０２Ａ、．．．１３０ｎＡのそれぞれでは、ドップラー周波数変化量ΔｆＬ１を用いて、擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎのフィルタ処理が実行される。フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎを表す信号は、結合処理部１５０Ａに入力される。
【００５０】
結合処理部１５０Ａは、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のような適切なプロセッサないしマイクロコンピューターを中心に構成され、以下説明するの結合処理を実行するＣＰＵ，及び、ＣＰＵが結合処理を実行するために用いるプログラムやデータを記憶する記憶媒体（例えばＲＯＭ）等を備える。
【００５１】
結合処理部１５０Ａでは、ｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎが結合されて、１つの擬似距離ρＣＯＭ（以下、「結合擬似距離」という）が算出される。結合擬似距離ρＣＯＭは、測位演算回路２００（図２参照）に供給され、移動体３０の位置の測位演算に用いられることになる。
【００５２】
結合処理部１５０Ａでは、また、ｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎの各分散値σＣＡ１、σＣＡ２、．．．σＣＡｎが結合されて、１つの分散値σＣＯＭ（以下、「結合分散値」という）が算出される。結合分散値σＣＯＭは、測位演算回路２００（図２参照）に供給され、移動体３０の位置の測位演算に用いられることになる。例えば、結合分散値σＣＯＭは、測位演算回路２００において測位解の信頼性を判断する際に用いられてもよい。
【００５３】
次に、図４に示した各構成（処理）の詳細について説明する。
【００５４】
図５は、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。図５に示すＬ１−ＤＤＬ１１０Ａでは、ｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎが、互いに位相（追尾点）及びコリレータ間隔ｄを異にするｎ個のレプリカＣ／Ａコードに基づいて算出される。
【００５５】
具体的には、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａは、ｎ個の擬似距離演算ブロックを並列的に含み、それぞれの擬似距離演算ブロックにおいて、ｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎのそれぞれが演算される。
【００５６】
擬似距離ρ’ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックは、図５に示すように、参照符号の末尾に下付き文字「１」が付された構成要素により構成される。即ち、擬似距離ρ’ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックは、相互相関演算部１１１１Ａ，１１２１Ａ、位相進め部１１３１Ａ、位相遅れ部１１４１Ａ、位相ずれ計算部１１５１Ａ、位相補正量計算部１１６１Ａ、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ａ、及び、擬似距離算出部１１８１Ａを含む。
【００５７】
相互相関演算部１１１１Ａには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相進め部１１３１Ａを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１１１Ａには、Ｅａｒｌｙレプリカ符号が入力される。位相進め部１１３１Ａでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ進められる。位相進め部１１３１Ａで進められる位相進み量をθ１とする。
【００５８】
相互相関演算部１１１１Ａでは、位相進み量θ１のＥａｒｌｙレプリカ符号を用いて、相関値（Ｅａｒｌｙ相関値ＥＣＡ１）が演算される。Ｅａｒｌｙ相関値ＥＣＡ１は、例えば以下の式で演算される。
Ｅａｒｌｙ相関値ＥＣＡ１＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（Ｅａｒｌｙレプリカ符号）｝
相互相関演算部１１２１Ａには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相遅れ部１１４１Ａを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１２１Ａには、Ｌａｔｅレプリカ符号が入力される。位相遅れ部１１４１Ａでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ遅らされる。位相遅れ部１１４１Ａで遅らされる位相遅れ量は、位相進み量θ１と大きさ同一で符号が異なる。
【００５９】
相互相関演算部１１２１Ａでは、位相遅れ量−θ１のＬａｔｅレプリカ符号を用いて、相関値（Ｌａｔｅ相関値ＬＣＡ１）が演算される。Ｌａｔｅ相関値ＬＣＡ１は、例えば以下の式で演算される。
Ｌａｔｅ相関値ＬＣＡ１＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（Ｌａｔｅレプリカ符号）｝
このようにして、擬似距離ρ’ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックでは、コリレータ間隔ｄ１（“スペーシング”とも称される）を２θ１とした相関値演算が実行される。相互相関演算部１１１１Ａ、１１２１Ａにてそれぞれ演算されたＥａｒｌｙ相関値ＥＣＡ１及びＬａｔｅ相関値ＬＣＡ１は、位相ずれ計算部１１５１Ａに入力される。
【００６０】
位相ずれ計算部１１５１Ａでは、デジタルＩＦ信号と、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードとの間に、どの程度位相のずれがあるかが算出される。即ち、位相ずれ計算部１１５１Ａでは、受信したＣ／Ａコードに対するレプリカＣ／Ａコードの位相ずれ量が算出（推定）される。レプリカＣ／Ａコードの位相ずれ量は、例えば以下の式で演算される。
（位相ずれ量）＝（ＥＣＡ１−ＬＣＡ１）／２（ＥＣＡ１＋ＬＣＡ１）
このようにして算出された位相ずれ量は、位相補正量計算部１１６１Ａに入力される。
【００６１】
位相補正量計算部１１６１Ａでは、位相ずれ量を無くすべく、適切な位相補正量が算出される。適切な位相補正量が、例えば以下の演算式に従って、算出される。
（位相補正量）＝（Ｐゲイン）×（位相ずれ量）＋（Ｉゲイン）×Σ（位相ずれ量）
この式は、ＰＩ制御を利用したフィードバック制御を表す式であり、Ｐゲイン及びＩゲインは、それぞれバラツキと応答性の兼ね合いから実験的に決定される。このようにして算出された位相補正量は、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ａに入力される。
【００６２】
レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ａでは、生成されるレプリカＣ／Ａコードの位相が、位相補正量計算部１１６１Ａにより算出された位相補正量だけ補正される。即ち、レプリカＣ／Ａコードの追尾点が補正される。かくして生成されたレプリカＣ／Ａコードは、上述の如く位相進め部１１３１Ａ及び位相遅れ部１１４１Ａを介して相互相関演算部１１１１Ａ、１１２１Ａに入力されると共に、擬似距離算出部１１８１Ａに入力される。尚、このようにして生成されたレプリカＣ／Ａコードは、相互相関演算部１１１１Ａ、１１２１Ａにて、次回の観測周期で入力されるＩＦデジタル信号に対して相関値演算されることになる。
【００６３】
擬似距離算出部１１８１Ａでは、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードに基づいて、擬似距離ρ’ＣＡ１が、例えば以下の式により演算される。
ρ’ＣＡ１＝ＮＣＡ１×３００
ここで、ＮＣＡ１は、ＧＰＳ衛星１０１と移動局３０との間のＣ／Ａコードのビット数に相当し、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードの位相及び受信機１内部の受信機時計に基づいて算出される。
【００６４】
擬似距離ρ’ＣＡ２を演算するための擬似距離演算ブロックは、図５に示すように、参照符号の末尾に下付き文字「２」が付された構成要素により構成される。即ち、擬似距離ρ’ＣＡ２を演算するための擬似距離演算ブロックは、相互相関演算部１１１２Ａ，１１２２Ａ、位相進め部１１３２Ａ、位相遅れ部１１４２Ａ、位相ずれ計算部１１５２Ａ、位相補正量計算部１１６２Ａ、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７２Ａ、及び、擬似距離算出部１１８２Ａを含む。
【００６５】
擬似距離ρ’ＣＡ２を演算するための擬似距離演算ブロックは、上述の擬似距離ρ’ＣＡ１を演算するためのブロックに対して、位相進め部１１３２Ａ及び位相遅れ部１１４２Ａでの位相進み量及び位相遅れ量θ２、−θ２の大きさが異なる以外は、実質的に同一である。
【００６６】
同様に、他の擬似距離ρ’ＣＡ３、．．．ρ’ＣＡｎを演算するための擬似距離演算ブロックは、各位相進め部及び位相遅れ部での位相進み量及び位相遅れ量θ3,…n、−θ3,…nが異なる以外は、実質的に同一である。
【００６７】
従って、図５に示すＬ１−ＤＤＬ１１０Ａでは、ｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎが、コリレータ間隔ｄ１,…,n（＝２θ１,…,n）を異にするｎ個のレプリカＣ／Ａコードに基づいて算出されることになる。各ブロックでの位相進み量及び位相遅れ量、即ち各コリレータ間隔ｄ１,…,nは、ｎの値や、探索範囲の位置や幅に応じて適切に決定されてよい。本実施例１では、図６に示すように、±０．５チップ付近の比較的狭い探索範囲に対応して、各コリレータ間隔ｄ１,…,nは、１チップ前後に近接して設定され、ｄ１＞ｄ２＞．．．＞ｄｎのような関係である。各隣接する各コリレータ間隔ｄ１,…,nの差、例えばｄ１−ｄ２は、例えば０．１チップや０．２チップのオーダー、或いは、０．０５チップ等のオーダーであってよい。尚、図６において、白丸は、各相関値のプロット点を示し、プロット点が直線上に無いのは後述の熱雑音の影響による。
【００６８】
ここで、熱雑音を考慮しない場合、本分野で知られているように、図７（Ａ）に概念的に示すように、相関値のレベルは、レプリカＣ／Ａコードの位相が、受信したＣ／Ａコードの位相に対して一致している場合に、ピークとなり、レプリカＣ／Ａコードの位相が遅れるにつれて小さくなり、位相が進むにつれて小さくなり、その減少時の傾きは対称となる。従って、熱雑音等を考慮しない場合、理論的には、上述の如く、コリレータ間隔を異にするｎ個のレプリカＣ／Ａコードを用いたとしても、それぞれの追尾点が同じになり、それ故に、それぞれのブロックで算出されるρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎが同一の値となる。
【００６９】
しかしながら、実際には、熱雑音がデジタルＩＦ信号に重畳されるので、相関値のレベルは、図７（B）に実線にて概念的に示すように、相関値にバラツキが発生し、これに伴い、追尾点ひいては算出される擬似距離にもバラツキが発生する。即ち、上述の如く、コリレータ間隔を異にするｎ個のレプリカＣ／Ａコードを用いた場合には、それぞれのブロックで算出されるｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎが異なる値を含む確率は極めて高い。この異なる２以上の擬似距離は、何れも真値とは異なるかもしれないし、いずれかが真値と一致するかもしれない。
【００７０】
本実施例では、この不確定さをある意味で逆手に取り、一観測周期で、信頼性の高い（真値に一致する可能性が高い）擬似距離（ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎ）を数多く算出し、これらを結合処理部１５０Ａの結合処理にて適切に結合させることより、後述する如く、擬似距離のバラツキを速やかに収束させることを可能とする。
【００７１】
図８は、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。
【００７２】
相互相関演算部１２２Ａ，１２４Ａでは、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａに入力されるデジタルＩＦ信号と、図８に示すように、レプリカキャリア生成部１２８Ａにて生成されたレプリカキャリアとの間の相関値（キャリア相関値）が演算される。相互相関演算部１２２Ａでは、レプリカキャリア（レプリカｓｉｎ波）とのキャリア相関値が、例えば以下の演算式に従って、演算される。
（キャリア相関値）＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（レプリカｓｉｎ波）｝
尚、この計算結果は、理論的にｓｉｎφとなる。即ち、キャリア相関値≒ｓｉｎφとなる。
同様に、相互相関演算部１２４Ａでは、レプリカｓｉｎ波の位相を９０度遅らせたレプリカｃｏｓ波とのキャリア相関値が演算される。
（キャリア相関値）＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（レプリカｃｏｓ波）｝≒ｃｏｓφ
位相ずれ計算部１２６Ａでは、デジタルＩＦ信号とレプリカキャリアとがどの程度にているか、即ちデジタルＩＦ信号とレプリカキャリアとの間の位相ずれ量が、例えば以下の演算式に従って、算出される。
（位相ずれ量）＝ｓｉｎφ×ｃｏｓφ≒φ
位相補正量計算部１２７Ａでは、位相ずれ計算部１２６Ａから入力される位相ずれ量φがゼロに収束するように、適切な位相補正量が、例えば以下の演算式に従って、算出される。
（位相補正量）＝（Ｐゲイン）×（位相ずれ量φ）＋（Ｉゲイン）×Σ（位相ずれ量φ）
この式は、ＰＩ制御を利用したフィードバック制御を表す式であり、Ｐゲイン及びＩゲインは、それぞれバラツキと応答性の兼ね合いから実験的に決定される。
【００７３】
レプリカキャリア生成部１２８Ａでは、位相補正量計算部１２７Ａから入力される位相補正量に従って、位相を補正したレプリカキャリアを生成する。かくして生成されたレプリカキャリアは、上述の如く相互相関演算部１２２Ａ，１２４Ａに供給されると共に、ドップラー周波数変化量算出部１２９Ａに供給される。
【００７４】
ドップラー周波数変化量算出部１２９Ａでは、レプリカキャリア生成部１２８Ａからのレプリカキャリアの周波数ｆｒと既知の搬送波周波数ｆＬ１（1575.42ＭＨz）に基づいて、ドップラー周波数変化量ΔｆＬ１（＝ｆｒ−ｆｃ）が演算される。
【００７５】
図９は、擬似距離ρ’ＣＡ１を扱うフィルタ１３０１Ａのフィルタ処理の一例を概略的に表すブロック図である。尚、その他のフィルタ１３０２Ａ等におけるフィルタ処理は、扱う擬似距離が異なる以外は、フィルタ１３０１Ａのフィルタ処理と実質的に同様であってよいので、ここでは、説明を省略する。
【００７６】
衛星−移動体相対速度計算部１３１１Ａでは、入力されたドップラー周波数変化量ΔｆＬ１に基づいて、ＧＰＳ衛星１０１と移動体３０との間の相対速度ΔＶが、例えば以下の関係式を用いて、算出される。
数ΔｆＬ１＝ΔＶ・ｆＬ１／（ｃ−ΔＶ）
フィルタ計算部１３４１Ａでは、例えば以下の演算式に従って、フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１が計算される。
【００７７】
【数１】
2008070338.tif 000003
ここで、（ｉ）は今回値を表し、（ｉ−１）は前回値を表し、Ｍは、重み係数である。Ｍの値は、精度と応答性を考慮しつつ適切に決定される。
【００７８】
ここで、図１０を参照して、フィルタ処理の意義を概説する。ＧＰＳ衛星１０１と移動体３０との間の真の擬似距離は、移動体３０及びＧＰＳ衛星１０１の移動に伴い時々刻々と変化するので、擬似距離ρ’ＣＡ１自体にフィルタ（移動平均法によるフィルタ）をかけると、図１０（Ａ）に示すように、真の擬似距離の変化に対して遅れが発生しやすくなる。これに対して、上述のフィルタ１３０１Ａのフィルタ処理は、図１０（Ｂ）に示すように、観測周期間の擬似距離変化量（ＧＰＳ衛星１０１に対する移動体３０の相対移動量であり、ΔＶの時間積分値に相当。）を差し引いてから、フィルタをかけて元に戻すことで、擬似距離変化量にフィルタがかからなくなるので、真の擬似距離の変化に対する遅れを無くすことができる。尚、上述のフィルタ１３０１Ａのフィルタ処理は、本分野で知られているキャリアスムージングと呼ばれる処理であり、上述のハッチフィルタを用いたフィルタ処理以外にも、例えばカルマンフィルタを用いても実現可能である。
【００７９】
結合処理部１５０Ａでは、フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎに基づいて、例えば以下の式により、結合擬似距離ρＣＯＭが算出される。
（結合擬似距離ρＣＯＭ）＝（ρＣＡ１＋ρＣＡ２＋．．．＋ρＣＡｎ）／ｎ
即ち、結合擬似距離ρＣＯＭは、フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎを平均化することにより算出される。
【００８０】
図１１は、結合処理部１５０Ａの結合処理の有用性を概念的に示す図である。図１１は、フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎから擬似距離変化量を差し引いて得られるρ”ＣＡ１、ρ”ＣＡ２、．．．ρ”ＣＡｎ（図１０（Ｂ）参照）の確率分布を示しているが、擬似距離変化量のバラツキは加味されていない。即ち、図１１は、フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎの真値に対するバラツキの分布を示すものと理解してよく、以下では、擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎのバラツキ分布として説明する。尚、図１１における確率分布密度の最も高い位置の擬似距離が真値に相当することになる。
【００８１】
図１１では、図面の明瞭化のため、フィルタ処理後の３つの擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、ρＣＡｎに関してのみ、バラツキの分布が示されている。ここでは、擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、ρＣＡｎの演算に用いたコリレータ間隔は、図６に示したような設定態様であるとする。
【００８２】
各擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、ρＣＡｎは、図１１（Ａ）に概念的に示すように、それぞれ、コリレータ間隔による相違があるものの、比較的大きなバラツキ（広がり）態様で分布する。一方、結合擬似距離ρＣＯＭは、図１１（Ｂ）に概念的に示すように、比較的小さなバラツキ態様で分布する。このように、結合処理部１５０Ａの結合処理によれば、個々の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、ρＣＡｎに比べて、バラツキの比較的小さな結合擬似距離ρＣＯＭが得られる。これは、結合処理部１５０Ａの結合処理により結合擬似距離ρＣＯＭの収束を早めることができることを意味する。
【００８３】
このようにして、結合擬似距離ρＣＯＭは、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０１，１０２，１０３等のそれぞれに対して、それぞれ並列的に算出されることになる。結合擬似距離ρＣＯＭは、例えば観測周期毎（例えば１ｍｓ毎）或いは所定数の観測周期毎（例えば５０ｍｓ毎や１００ｍｓ毎）に測位演算回路２００に対して出力される。測位演算回路２００は、上述の如く、ＧＰＳ衛星１０１，１０２，１０３等に対してそれぞれ算出された結合擬似距離ρＣＯＭを用いて、以下の関係式に基づいて、移動局３０の位置を測位する。
（結合擬似距離ρＣＯＭ）＝sqrt｛（Ｘｕ−Ｘ１）２＋（Ｙｕ−Ｙ１）２＋（Ｚｕ−Ｚ１）２｝＋ｂ
ここで、上記の式における［Ｘｕ、Ｙｕ、Ｚｕ］は、移動局３０の座標値（未知）であり、［Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１］は、ＧＰＳ衛星１０１の座標値である。他の観測可能なＧＰＳ衛星１０２，１０３等に対して同様の関係式が成り立つ。擬似距離は上述の如く時計誤差を含むので、４つＧＰＳ衛星１０に対して得られる上記の４つの関係式を用いて、時計誤差成分が除去される。
【００８４】
以上説明した本実施例１によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。
【００８５】
上述の如く、本実施例１では、１観測周期でのＣ／Ａコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対するｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎが算出されるので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記のρＣＡ１に対応する擬似距離のみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（結合擬似距離ρＣＯＭ）のばらつきを早期に収束させることができる。
【００８６】
即ち、上述の如く、実際のＣ／Ａコード同期においては、Ｅａｒｌｙ相関値とＬａｔｅ相関値が熱雑音等の影響によりばらつくので、それに伴いレプリカＣ／Ａコードの追尾点がばらつき、得られる擬似距離にバラツキが生ずる。かかる擬似距離のバラツキは、早期に収束させることが必要となるが、収束させるには一定のデータ数が必要である。これに対して、本実施例１では、観測周期毎に、ｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎを算出することで、１観測周期で得られるデータ数を効率的に増やしてばらつきを早期に収束させることを可能としている。
【００８７】
次に、本実施例１において好適に用いることができる結合処理部１５０Ａのその他の結合処理について説明する。以下では、説明の複雑化を防止するため、ｎ＝２の場合について説明する。以下で説明するその他の結合処理は、擬似距離の分散を用いる点が、上述の簡易的な平均化による結合処理と主に異なる。
【００８８】
図１２は、結合処理部１５０Ａのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。図示の例の結合処理部１５０Ａは、図１２に示すように、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａ、ＣＡ２−分散算出部１５４Ａ、及び擬似距離結合部１５６Ａを含む。
【００８９】
ＣＡ１−分散算出部１５２Ａでは、擬似距離ρＣＡ１の分散値σＣＡ１が算出される。同様に、ＣＡ２−分散算出部１５４Ａでは、擬似距離ρＣＡ２の分散値σＣＡ２が算出される。分散値σＣＡ１等の算出方法については後述する。
【００９０】
擬似距離結合部１５６Ａでは、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａから出力される擬似距離ρＣＡ１の分散値σＣＡ１、及び、ＣＡ２−分散算出部１５４Ａから出力される擬似距離ρＣＡ２の分散値σＣＡ２を用いて、擬似距離ρＣＡ１及び擬似距離ρＣＡ２が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合擬似距離ρＣＯＭが算出される。
ρＣＯＭ＝（σＣＡ２ｍ×ρＣＡ１＋σＣＡ１ｍ×ρＣＡ２）／（σＣＡ２ｍ＋σＣＡ１ｍ）
ここで、上付き「ｍ」は、階乗を表し、正の整数（ｍ＝１，２、・・）のうちの適切な値が用いられる。例えば、ｍ＝１であってよい。この場合、結合擬似距離ρＣＯＭは、以下の式に従って算出されることになる。
ρＣＯＭ＝（σＣＡ２×ρＣＡ１＋σＣＡ１×ρＣＡ２）／（σＣＡ２＋σＣＡ１）
擬似距離結合部１５６Ａでは、また、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａから出力される擬似距離ρＣＡ１の分散値σＣＡ１、及び、ＣＡ２−分散算出部１５４Ａから出力される擬似距離ρＣＡ２の分散値σＣＡ２が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合分散値σＣＯＭが算出される。
【００９１】
【数２】
2008070338.tif 000004
図１３は、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理の一例を表すブロック図である。尚、図１３を参照して説明する分散算出処理は、ＣＡ２−分散算出部１５４Ａに同様に適用されてよい。
【００９２】
ＣＡ１−分散算出部１５２Ａは、Ｃ／Ｎ算出部１５２１Ａ及び分散算出部１５２２Ａを含む。
【００９３】
Ｃ／Ｎ算出部１５２１Ａでは、搬送波の強度（電力）と雑音の強度（電力）の比であるＣ／ＮＣＡ１が算出される。Ｃ／ＮＣＡ１は、デジタルＩＦ信号に含まれる信号強度と雑音強度の比に相当する。
【００９４】
ここで、Ｃ／ＮＣＡ１の算出・推測方法について幾つかの例を説明する。
【００９５】
先ず、方法１−１として、Ｃ／ＮＣＡ１を理論式により推測する方法がある。熱雑音は基本的に常に一定であり、信号は距離の二乗に比例して減衰する。この特徴を利用して、以下の式により、Ｃ／ＮＣＡ１を推測することができる。
Ｃ／ＮＣＡ１＝{（ＧＰＳ衛星１０１の発信電波強度）−α×Ｌ２}／（熱雑音レベル）  式（２）
ここで、ＧＰＳ衛星１０１の発信電波強度及び熱雑音レベルは、既知の値を用いる。Ｌは、ＧＰＳ衛星１０１と移動体３０との間の距離であり、ＧＰＳ衛星１０１の位置と、移動体３０の位置とに基づいて、算出される。ＧＰＳ衛星１０１の位置は、上述の如く衛星軌道情報から導出可能であり、移動体３０の位置は、前回周期の測位結果であってよく、又は今回周期の測位結果をフィードバックして利用してもよい。また、αは、減衰係数である。尚、式（２）において、ＧＰＳアンテナ２０の指向性ないしＧＰＳ衛星１０１の仰角を加味するための項を追加してもよい。
【００９６】
この方法１−１を用いる場合、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａに対する入力情報（図１３参照）は、ＧＰＳ衛星１０１の位置情報、及び、移動体３０の位置情報を含む。
【００９７】
次に、方法１−２として、Ｃ／ＮＣＡ１をＬ１−ＤＤＬ１１０Ａにおいて導出された相関値を利用して、間接的に測定（実測）する方法がある。具体的には、Ｃ／ＮＣＡ１は、上述のＥａｒｌｙ相関値ＥＣＡ１及びＬａｔｅ相関値ＬＣＡ１を用いて、以下の式で表すことができる。
Ｃ／ＮＣＡ１＝ｌｏｇ（ＥＣＡ１＋ＬＣＡ１）＋β    式（３）
これは、Ｃ／ＮＣＡ１がノイズ電力Ｗｎと信号電力（搬送波電力）Ｗｃを用いて、Ｃ／Ｎ＝１０ｌｏｇ（Ｗｃ／Ｗｎ）で表され、Ｗｃ／ＷｎがＥａｒｌｙ相関値ＥＣＡ１及びＬａｔｅ相関値ＬＣＡ１の和（＝ＥＣＡ１＋ＬＣＡ１）に比例関係にあることを考慮したものである。式（３）において、βは、適切な固定値であり、例えば既知のノイズ電力Ｗｎを用いて、−１０ｌｏｇＷｎで表されてよい。
【００９８】
Ｅａｒｌｙ相関値ＥＣＡ１及びＬａｔｅ相関値ＬＣＡ１は、上述の如く熱雑音に起因してバラツキが発生するため、式（３）により求めるＣ／ＮＣＡ１には、バラツキが発生する。従って、以下の式（４）のように、ある程度データをためてフィルタ（平均）処理を行うことで、各相関値ＥＣＡ１、ＬＣＡ１のバラツキの影響を低減することが可能である。
Ｃ／ＮＣＡ１＝Σ（Ｃ／Ｎ’）／ｎ    式（４）
Ｃ／Ｎ’は、上記の式（３）により算出されたＣ／ＮＣＡ１で表す。ｎは、データ数（例えば、１ｍｓ毎にデータを収集し、１００ｍｓ分のデータを用いる場合には、ｎ＝１００）である。尚、データ数ｎは、観測開始時をゼロとして、その後、観測周期（例えば１ｍｓ)毎に１つずつ増加するものである。
【００９９】
この方法１−２を用いる場合、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａに対する入力情報（図１３参照）は、Ｅａｒｌｙ相関値ＥＣＡ１及びＬａｔｅ相関値ＬＣＡ１に関する情報を含む。
【０１００】
次に、方法１−３として、上記の方法１−１と方法１−２とを組み合わせる方法がある。具体的には、Ｃ／ＮＣＡ１は、以下の式に従って導出される。
Ｃ／ＮＣＡ１＝（Ｃ／Ｎ推測＋ｎ×Ｃ／Ｎ実測）／（ｎ＋１）    式（５）
Ｃ／Ｎ推測は、上記の方法１−１により算出されたＣ／ＮＣＡ１を表し、Ｃ／Ｎ実測は、上記の方法１−２により算出されたＣ／ＮＣＡ１を表す。この式（５）では、データ数ｎが増えるに従って、Ｃ／Ｎ実測に大きい重みが付与されるようになっている。即ち、観測開始直後は、実測データ量の少なさに起因したＣ／Ｎ実測のバラツキを考慮してＣ／Ｎ推測に相対的に大きな重みが付与され、時間が経過するに従って、実測データ量の増加に伴って信頼性が高くなったＣ／Ｎ実測に相対的に大きな重みが付与されるようになっている。これにより、上記の方法１−１と方法１−２の利点を有効に利用して、観測開始直後からＣ／ＮＣＡ１を導出可能としつつ、観測時間の増加に伴って精度の良いＣ／ＮＣＡ１を導出することができる。尚、等価的に、データ数ｎが所定値を超えた場合に、上記の方法１−１から方法１−２に算出方法を切り替えることも可能である。
【０１０１】
この方法１−３を用いる場合、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａに対する入力情報（図１３参照）は、ＧＰＳ衛星１０１の位置情報、移動体３０の位置情報、及び、Ｅａｒｌｙ相関値ＥＣＡ１及びＬａｔｅ相関値ＬＣＡ１に関する情報を含む。
【０１０２】
このようにして導出されるＣ／ＮＣＡ１を表す信号は、分散算出部１５２２Ａに入力される。
【０１０３】
分散算出部１５２２Ａでは、Ｃ／Ｎ算出部１５２１ＡからのＣ／ＮＣＡ１に基づいて、例えば以下の式に従って、擬似距離ρＣＡ１の分散値σＣＡ１が算出される。
σＣＡ１＝λ×√（ｄ１／τ・Ｃ／ＮＣＡ１）        式（６）
式（６）において、Ｃ／Ｎ以外は固定値である。λは、Ｃ／Ａコードの１ビットの長さであり、約３００［ｍ］である。ｄ１は、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａにおいて擬似距離ρ’ＣＡ１を算出した際に用いたレプリカＣ／Ａコードに係るＥａｒｌｙレプリカ符号とＬａｔｅレプリカ符号の位相差（コリレータ間隔）である。τは、フィルタ１３０１Ａにおけるフィルタ時定数であり、データ数に相当する。
【０１０４】
図１４は、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。尚、図１４を参照して説明する分散算出処理は、ＣＡ２−分散算出部１５４Ａに同様に適用されてよい。
【０１０５】
ＣＡ１−分散算出部１５２Ａは、分散算出部１５２４Ａを含む。分散算出部１５２４Ａでは、以下の式に従って、擬似距離ρＣＡ１の分散値σＣＡ１が算出される。
σＣＡ１＝Σ（ρ”ＣＡ１−ave（ρ”ＣＡ１））２／（ｎ−１）    式（７）
式（７）において、ρ”ＣＡ１は、擬似距離ρＣＡ１から擬似距離変化量を差し引いたものである（図９（Ｂ）参照）。ave（ρ”ＣＡ１）は、データ数ｎのρ”ＣＡ１の平均を表す。この例の場合、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａに対する入力情報（図１４参照）は、擬似距離ρＣＡ１及び擬似距離変化量に関する情報を含む。
【０１０６】
図１５は、ＣＡ１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。尚、図１５を参照して説明する分散算出処理は、ＣＡ２−分散算出部１５４Ａに同様に適用されてよい。図１５に関する説明では、上述の図１３及び図１４を参照して説明したブロックと同一の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１０７】
ＣＡ１−分散算出部１５２Ａは、Ｃ／Ｎ算出部１５２１Ａ、分散算出部１５２２Ａ、分散算出部１５２４Ａ、及び、分散組合せ部１５２６Ａを含む。
【０１０８】
分散組合せ部１５２６Ａでは、分散算出部１５２４ＡからのσＣＡ１（ここでは、σＣＡ１実測で表す。）と、分散算出部１５２２ＡからのσＣＡ１（ここでは、σＣＡ１推測で表す。）とが組み合わせられ、以下の式に従って、１つ分散値σＣＡ１が導出される。
σＣＡ１＝（σＣＡ１推測＋ｎ×σＣＡ１実測）／（ｎ＋１）    式（８）
式（８）においても、データ数ｎが増えるに従って、実測によるσＣＡ１実測に対して、推測によるσＣＡ１推測よりも大きい重みが付与されるようになっている。これにより、観測開始直後から分散値σＣＡ１を導出可能としつつ、観測時間の増加に伴って精度の良い分散値σＣＡ１を導出することができる。
【０１０９】
以上説明した本実施例１におけるその他の結合処理によれば、ｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎを、それぞれの分散値（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させることで、結合擬似距離ρＣＯＭのばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρＣＯＭを得ることができる。
【０１１０】
以上説明した本実施例１において、以下のような変形例がありえる。
【０１１１】
例えば、本実施例１では、Ｃ／Ａコードを用いているが、Ｌ１波のＰコード及び／又はＬ２波のＰコードに基づいて、同様に、１観測周期でのＰコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対する２以上の擬似距離ρを算出し、算出した２以上の擬似距離ρを１つの擬似距離に結合させることとしてもよい。
【０１１２】
また、図１６に示すように、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａの各位相進め部及び位相遅れ部での位相進み量及び位相遅れ量θ１,…,n、−θ１,…nを、相関値演算が比較的広い探索範囲に亘って（即ち、ナローコリレータからワイドコリレータに亘って）実現されるように、設定することも可能である。ここで、かかる変形例の一例を、図１６及び図１７を参照して説明する。尚、図１６では、明瞭化の都合により、３つのコリレータ間隔のみを示している。図１６に示す例では、コリレータ間隔ｄ２は、１チップ付近であり、コリレータ間隔ｄ１は、１チップより十分大きい２チップ弱の広い間隔であり、コリレータ間隔ｄnは、１チップより十分小さい０．５チップ弱の狭い間隔である。
【０１１３】
図１６に示す例では、結合処理部１５０Ａでは、フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎに基づいて、上述の例と同様にフィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎを平均化することにより、結合擬似距離ρＣＯＭが算出される。この際、好ましくは、以下の式のように、適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρＣＯＭが算出される。
ρＣＯＭ＝（α・ρＣＡ１＋β・ρＣＡ２＋．．．＋ζρＣＡｎ）／（α＋β＋．．．＋ζ）
ここで、重み付け係数α、β、．．．、ζは、コリレータ間隔ｄに応じた値が付与され、コリレータ間隔ｄが大きくなるほど小さな値が付与されてよい。例えば、α、β、ζについては、α＜β＜ζである。これは、図７（Ｂ）に一点鎖線にて示したように、コリレータ間隔ｄが大きくなるほど熱雑音によるバラツキ幅が大きくなることを考慮したものである。尚、重み付け係数α、β、．．．、ζは、対応するコリレータ間隔ｄ１,…,nの逆数若しくはその類であってもよい。
【０１１４】
図１７は、図１６に示す結合処理の有用性を概念的に示す図であり、上述の図１１に対応する。図１７では、図面の明瞭化のため、フィルタ処理後の３つの擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、ρＣＡｎに関してのみ、バラツキの分布が示されている。
【０１１５】
各擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、ρＣＡｎは、図１７（Ａ）に概念的に示すように、それぞれ、コリレータ間隔による相違があるものの、比較的大きなバラツキ（広がり）態様で分布する。一方、結合擬似距離ρＣＯＭは、図１７（Ｂ）に概念的に示すように、比較的小さなバラツキ態様で分布する。このように、結合処理部１５０Ａの結合処理によれば、個々の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、ρＣＡｎに比べて、バラツキの比較的小さな結合擬似距離ρＣＯＭが得られる。これは、結合処理部１５０Ａの結合処理により結合擬似距離ρＣＯＭの収束を早めることができることを意味する。特に、図１６に示す例では、広範なコリレータ間隔を用い且つそれぞれのコリレータ間隔に応じた適切な重み付けにより平均化するので、図１１（Ｂ）に示す場合よりもバラツキの分布範囲を狭くすることができる。即ち、結合擬似距離ρＣＯＭの収束を更に早めることができる。
【０１１６】
尚、図１６に示した例においても、上述の重み付けによる平均化に代えて、上述の図１２乃至図１５に示したその他の結合処理を受けることも可能である。
【実施例２】
【０１１７】
実施例２は、ｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎの算出方法が、上述の実施例１と異なり、その他の構成については、上述の実施例１と同様であってよく、以下では、実施例２特有の構成について重点的に説明する。また、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ｂ以外の部分の構成要素であって、上述の実施例１と同様の構成であってよい構成要素については、同様の参照符号（末尾のアルファベットを変えただけの参照符号）を用いる。
【０１１８】
図１８は、実施例２に係るＬ１−ＤＤＬ１１０Ｂの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ｂは、ｎ個の擬似距離演算ブロックを並列的に含み、それぞれの擬似距離演算ブロックにおいて、ｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎのそれぞれが演算される。図１８には、擬似距離ρ’ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックだけが示されている。
【０１１９】
擬似距離ρ’ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックは、図１８に示すように、参照符号の末尾に下付き文字「１」が付されたブロックにより構成される。即ち、擬似距離ρ’ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックは、相互相関演算部１１１１Ｂ，１１１１’Ｂ，１１２１Ｂ，１１２１’Ｂ、位相進め部１１３１Ｂ、１１３１’Ｂ、位相遅れ部１１４１Ｂ、１１４１’Ｂ、位相ずれ計算部１１５１Ｂ、位相補正量計算部１１６１Ｂ、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ｂ、及び、擬似距離算出部１１８１Ｂを含む。
【０１２０】
相互相関演算部１１１１Ｂには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相進め部１１３１Ｂを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１１１Ｂには、Ｅａｒｌｙレプリカ符号が入力される。位相進め部１１３１Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ進められる。位相進め部１１３１Ｂで進められる位相進み量をθ１１とする。
【０１２１】
相互相関演算部１１１１Ｂでは、位相進み量θ１１のＥａｒｌｙレプリカ符号を用いて、相関値（Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ１１）が演算される。Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ１１は、例えば以下の式で演算される。
Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ１１＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（Ｅａｒｌｙレプリカ符号）｝
相互相関演算部１１１１’Ｂには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相進め部１１３１’Ｂを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１１１’Ｂには、Ｅａｒｌｙレプリカ符号が入力される。位相進め部１１３１’Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ進められる。位相進め部１１３１Ｂで進められる位相進み量をθ’１１とする。位相進み量θ’１１は、位相進み量θ１１とは異なる値とされ、ここではθ’１１＞θ１１とする。相互相関演算部１１１１’Ｂでは、位相進み量θ’１１のＥａｒｌｙレプリカ符号を用いて、同様に、相関値（Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ’１１）が演算される。
【０１２２】
相互相関演算部１１２１Ｂには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相遅れ部１１４１Ｂを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１２１Ｂには、Ｌａｔｅレプリカ符号が入力される。位相遅れ部１１４１Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ遅らされる。位相遅れ部１１４１Ｂで遅らされる位相遅れ量を−θ１２とする。
【０１２３】
相互相関演算部１１２１Ｂでは、位相遅れ量−θ１２のＬａｔｅレプリカ符号を用いて、相関値（Ｌａｔｅ相関値Ｌ１１）が演算される。Ｌａｔｅ相関値Ｌ１１は、例えば以下の式で演算される。
Ｌａｔｅ相関値Ｌ１１＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（Ｌａｔｅレプリカ符号）｝
相互相関演算部１１２１’Ｂには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相遅れ部１１４１’Ｂを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１２１’Ｂには、Ｌａｔｅレプリカ符号が入力される。位相遅れ部１１４１Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ遅らされる。位相遅れ部１１４１’Ｂで遅らされる位相遅れ量を−θ’１２とする。位相遅れ量をθ’１２は、位相遅れ量をθ１２とは異なる値とされ、ここでは−θ’１２＜−θ１２とする。尚、（θ１１、θ’１１）と（−θ１２、−θ’１２）は、対称な関係であってもよい。即ち、θ１１＝θ１２及びθ’１１＝θ’１２であってもよい。
【０１２４】
相互相関演算部１１２１’Ｂでは、位相遅れ量θ’１２のＬａｔｅレプリカ符号を用いて、同様に、相関値（Ｌａｔｅ相関値Ｌ’１１）が演算される。
【０１２５】
位相ずれ計算部１１５１Ｂでは、デジタルＩＦ信号と、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードとの間に、どの程度位相のずれがあるかが算出される。即ち、位相ずれ計算部１１５１Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードの位相ずれ量が算出される。レプリカＣ／Ａコードの位相ずれ量は、例えば以下の式で演算される。
（位相ずれ量）＝θｓｅｃｔ１
ここで、θｓｅｃｔ１は、図１９に示すように、レプリカ符号の相対位相に対する相関値のプロット点を表す２次元座標を想定した際に、Ｅａｒｌｙ側の２つのプロット点（−θ１１、Ｅ１１）、（−θ’１１、Ｅ’１１）を結んだ直線と、Ｌａｔｅ側の２つのプロット点（θ１２、Ｌ１１）、（θ’１２、Ｌ’１１）を結んだ直線との交点の相対位相を表す。このようにして算出された位相ずれ量は、位相補正量計算部１１６１Ｂに入力される。
【０１２６】
位相補正量計算部１１６１Ｂでは、位相ずれ量を無くすべく、適切な位相補正量が算出される。適切な位相補正量が、例えば以下の演算式に従って、算出される。
（位相補正量）＝（Ｐゲイン）×（位相ずれ量）＋（Ｉゲイン）×Σ（位相ずれ量）
このようにして算出された位相補正量は、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ｂに入力される。
【０１２７】
レプリカＣ／Ａコード生成部１１７１Ｂでは、生成されるレプリカＣ／Ａコードの位相が、位相補正量計算部１１６１Ｂにより算出された位相補正量だけ補正される。即ち、レプリカＣ／Ａコードの追尾点がθｓｅｃｔ１に一致するように補正される。かくして生成されたレプリカＣ／Ａコードは、上述の如く位相進め部１１３１Ｂ、１１３１’Ｂ及び位相遅れ部１１４１Ｂ、１１４１’Ｂを介して相互相関演算部１１１１Ｂ、１１１１’Ｂ１１２１Ｂ、１１２１’Ｂに入力されると共に、擬似距離算出部１１８１Ｂに入力される。尚、このようにして生成されたレプリカＣ／Ａコードは、相互相関演算部１１１１Ｂ、１１１１’Ｂ１１２１Ｂ、１１２１’Ｂにて、次回の観測周期で入力されるＩＦデジタル信号に対して相関値演算されることになる。
【０１２８】
擬似距離ρ’ＣＡ２を演算するための擬似距離演算ブロックは、上述のρ’ＣＡ１演算用ブロックに対して、各位相進め部及び位相遅れ部での位相進み量及び位相遅れ量θ２１、θ’２１及び−θ２２、−θ’２２の組み合わせが、上述のθ１１、θ’１１及び−θ１２、−θ’１２の組み合わせ異なる以外は、実質的に同一である。例えば、位相進め部１１３２Ｂ、１１３２’Ｂでの位相進み量θ２１、θ’２１は、位相進め部１１３１Ｂ、１１３１’Ｂでの位相進み量θ１１、θ’１１とそれぞれ異なり、位相遅れ部１１４２Ｂ、１１４２’Ｂでの位相遅れ量−θ２２、−θ’２２は、位相遅れ部１１４１Ｂ、１１４１’Ｂでの位相遅れ量−θ１２、−θ’１２とそれぞれ異なるものであってよい。また、（θ２１、θ’２１）と（−θ２２、−θ’２２）とは、（θ１１、θ’１１）と（−θ１２、−θ’１２）との関係と同様、対称な関係であってもよい。即ち、θ２１＝θ２２及びθ’２１＝θ’２２であってもよい。この場合、位相進み量の差が互いに同一であってよく（即ち、θ１１−θ’１１＝θ２１−θ’２１）、同様に、位相進み量の差が互いに同一であってよい（即ち、θ１２−θ’１２＝θ２２−θ’２２）。更にこの場合、位相進み量の差の半分が、ブロック間の位相進み量のオフセット量と対応し、位相遅れ量の差の半分が、ブロック間の位相進み量のオフセット量と対応してもよい。即ち、（θ１１−θ’１１）／２＝θ２１−θ’１１且つ（θ１２−θ’１２）／２＝θ２２−θ’１２。この場合、ｎ＝２のときには、Ｅａｒｌｙ側及びＬａｔｅ側のそれぞれにおいて、各プロット点の位相ずれ量が等間隔となる。
【０１２９】
但し、理論的には、位相進み量及び位相遅れ量のセット（θ２１、θ’２１、−θ２２、−θ’２２）の何れかが、上述のρ’ＣＡ１演算用ブロックにおける同セット（θ１１、θ’１１、−θ１２、−θ’１２）の対応する値と異なればよい。例えば、θ２１とθ１１だけが異なり、θ’２１とθ’１１が同一、−θ２２と−θ１２が同一、−θ’２２と−θ’１２が同一であってもよい。
【０１３０】
同様に、他の擬似距離ρ’ＣＡ３、．．．ρ’ＣＡｎを演算するための擬似距離演算ブロックは、各位相進め部及び位相遅れ部での位相進み量及び位相遅れ量のセット（θ＊１、θ’＊１、−θ＊２、−θ’＊２）の少なくともいずれかが、他の擬似距離演算ブロックの同セットのにおける対応する値と異なる以外は、実質的に同一である。尚、上記の説明で、「＊」は、３，．．．ｎの任意の値である。
【０１３１】
各擬似距離演算ブロックにおけるセット（θ＊１、θ’＊１、−θ＊２、−θ’＊２）（但し、＊＝１，．．．，ｎ）は、図６に示した考え方に基づいて、比較的狭い探索範囲内から選択してもよいし、図１６に考え方に基づいて、比較的広い探索範囲に亘るように選択してもよい。
【０１３２】
ここで、上述の如く相関値のレベルは熱雑音による影響によりばらつくので、上述の如く各擬似距離演算ブロックにおける位相進み量及び位相遅れ量のセット（θ＊１、θ’＊１、−θ＊２、−θ’＊２）を互いに異なるように設定すると、各ブロックで算出される交点の相対位相θｓｅｃｔ＊が異なり（例えば、図１９に示すθｓｅｃｔ１、θｓｅｃｔ２参照）、それに伴い、それぞれのブロックで算出されるｎ個の擬似距離ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎが異なることになる確率は極めて高い。この異なる２以上の擬似距離は、何れも真値とは異なるかもしれないし、いずれかが真値と一致するかもしれない。
【０１３３】
本実施例２においても、この不確定さをある意味で逆手に取り、一観測周期で、信頼性の高い（真値に一致する可能性が高い）擬似距離（ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、．．．ρ’ＣＡｎ）を数多く算出し、これらを結合処理部１５０Ｂの結合処理にて適切に結合させることより、擬似距離のバラツキを速やかに収束させることを可能とする。
【０１３４】
結合処理部１５０Ｂでは、フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎに基づいて、例えば以下の式により、結合擬似距離ρＣＯＭが算出される。
（結合擬似距離ρＣＯＭ）＝（ρＣＡ１＋ρＣＡ２＋．．．＋ρＣＡｎ）／ｎ
即ち、結合擬似距離ρＣＯＭは、フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎを平均化することにより算出される。
【０１３５】
或いは、結合処理部１５０Ｂでは、以下の式のように、適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρＣＯＭが算出されてもよい。
ρＣＯＭ＝（α・ρＣＡ１＋β・ρＣＡ２＋．．．＋ζρＣＡｎ）／（α＋β＋．．．＋ζ）
ここで、各擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎに付与される重み付け係数α、β、．．．、ζは、各擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎに対応するコリレータ間隔ｄ＊（＊＝１，．．．，ｎ）に応じた値が付与される。重み付け係数α、β、．．．、ζは、好ましくは、コリレータ間隔ｄ＊が大きくなるほど小さな値が付与されてよい。この場合、コリレータ間隔ｄ＊は、ｄ＊＝θ’＊１＋θ’＊２として算出されてもよい。
【０１３６】
或いは、結合処理部１５０Ｂでは、上述の図１２乃至図１５に示したその他の結合処理が実行されてもよい。この場合、例えば、上記の式（６）におけるコリレータ間隔ｄ＊（＊＝１，．．．，ｎ）については、ｄ＊＝θ’＊１＋θ’＊２として算出されてもよい。
【０１３７】
以上説明した本実施例２によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。
【０１３８】
上述の如く、本実施例２では、１観測周期でのＣ／Ａコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対するｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎが算出されるので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記のρＣＡ１に対応する擬似距離のみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（結合擬似距離ρＣＯＭ）のばらつきを早期に収束させることができる。
【０１３９】
また、ｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎを、それぞれの分散値（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させることで、結合擬似距離ρＣＯＭのばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρＣＯＭを得ることができる。
【０１４０】
以上説明した本実施例２において、以下のような変形例がありえる。
【０１４１】
例えば、本実施例２において、上述の実施例１と組み合わせて用いることも可能である。例えば、ｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎのうちのいくつかを、本実施例２による算出方法により算出し、残りの複数を、上述の実施例１による算出方法により算出することも可能である。同様の観点から、ｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎのうちの（ｎ−１）個を、本実施例２による算出方法により算出し、残り１つを、従来的な通常のＤＤＬで算出することも可能である。
【実施例３】
【０１４２】
実施例３は、１観測周期でのＣ／Ａコード及びＰコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対してｎ個の擬似距離ρＣＡ１、ρＣＡ２、．．．ρＣＡｎを算出する点が、上述の実施例１と主に異なる。以下では、実施例３特有の構成について重点的に説明し、上述の実施例１と同様の構成であってよい構成要素については、同様の参照符号（末尾のアルファベットを変えただけの参照符号）を用いる。
【０１４３】
図２０は、実施例３に係る信号処理回路１００Ｃの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。以下では、説明の複雑化を避けるため、ある１つのＧＰＳ衛星１０１からの衛星信号に関する信号処理（１チャンネルの信号処理）を代表して説明する。以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０１，１０２，１０３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。
【０１４４】
信号処理回路１００Ｃは、図２０に示すように、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃ、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０’Ｃ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｃ、フィルタ１３０１Ｃ，１３０２Ｃ、及び結合処理部１５０Ｃを含む。
【０１４５】
Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃは、Ｌ１波のＣ／Ａコードに対して、内部で発生させたレプリカＣ／ＡコードによりＣ／Ａコード同期を行い、擬似距離を算出するように構成されている。以下、本実施例３の説明において、Ｃ／Ａコードに基づいて算出される擬似距離を、「ρＣＡ」といい、後述のフィルタ処理が実行されていない擬似距離を、「ρ’ＣＡ」で表す。以下では、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃは、上述した実施例１で説明したようなＬ１−ＤＤＬ１１０Ａとは異なり、１観測周期で１つの擬似距離ρ’ＣＡを算出するものとする。即ち、上述した実施例１で説明したようなＬ１−ＤＤＬ１１０Ａにおける１つの擬似距離演算ブロックだけを含むものであってよい。但し、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃは、上述した実施例１又は２で説明したようなＬ１−ＤＤＬ１１０Ａ又は１１０Ｂと同様の構成を含み、更に、上述の如く複数算出される擬似距離の中から、１つだけ適当な擬似距離を選択する構成を有していてもよい。或いは、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃは、上述した実施例１又は２で説明したようなＬ１−ＤＤＬ１１０Ａ又は１１０Ｂと同様の構成と、更に、上述の如く複数算出される擬似距離を結合して１つの擬似距離を導出する構成を有してもよい。この場合、結合方法については、上述した実施例１における各種の結合処理の考え方が利用されてもよい。擬似距離ρ’ＣＡを表す信号は、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃからフィルタ１３０１Ｃに入力される。
【０１４６】
Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０’Ｃは、Ｌ１波のＰコードに対して、内部で発生させたレプリカＰコードによりＰコード同期を行い、擬似距離を算出するように構成されている。以下、本実施例３の説明において、Ｐコードに基づいて算出される擬似距離を、「ρＰ」といい、後述のフィルタ処理が実行されていない擬似距離を、「ρ’Ｐ」で表す。Ｐコードの場合、Ｐコードは、１ビットの長さが０．１μｓであり、１ビットに相当する長さが約３０ｍ（０．１μｓ×光速）である。従って、擬似距離ρ’Ｐは、ＧＰＳ衛星１０１でＰコードが０ビット目であるとしてＰコードのＭビット目が移動局３０にて受信されているかを計測することで、ρ’Ｐ＝Ｍ×３０として求めることができる。尚、Ｐコードの場合、Ｗコードで暗号化されているので、Ｐコード同期を行う際に、クロス相関方式を利用したＤＬＬにより、Ｐコードを取り出すこととしてよい。擬似距離ρ’Ｐを表す信号は、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０’Ｃからフィルタ１３０２Ｃに入力される。
【０１４７】
Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｃは、上述した実施例１で説明したようなＬ１−ＰＬＬ１２０Ａと同様であってよく、説明を省略する。Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｃからのドップラー周波数変化量ΔｆＬ１を表す信号は、フィルタ１３０１Ｃ，１３０２Ｃに入力される。
【０１４８】
フィルタ１３０１Ｃ，１３０２Ｃのそれぞれでは、ドップラー周波数変化量ΔｆＬ１を用いて、擬似距離ρ’ＣＡ、ρ’Ｐのそれぞれに対してフィルタ処理が実行される。フィルタ処理は、上述した実施例１で説明したようなキャリアスムージングを用いるものであってよい。フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ、ρＰを表す信号は、結合処理部１５０Ｃに入力される。
【０１４９】
結合処理部１５０Ｃでは、擬似距離ρＣＡ、ρＰが結合されて、１つの擬似距離ρＣＡ＋Ｐ（結合擬似距離）が算出される。結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐは、測位演算回路２００（図２参照）に供給され、移動体３０の位置の測位演算に用いられることになる。結合処理部１５０Ｃでは、また、擬似距離ρＣＡ、ρＰの各分散値σＣＡ、σＰが結合されて、１つの分散値σＣＡ＋Ｐ（結合分散値）が算出される。結合分散値σＣＡ＋Ｐは、測位演算回路２００（図２参照）に供給され、移動体３０の位置の測位演算に用いられることになる。例えば、結合分散値σＣＡ＋Ｐは、測位解の信頼性を判断する際に用いられてもよい。
【０１５０】
結合処理部１５０Ｃでは、例えば、簡易的に、以下の式により、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐが算出されてよい。
ρＣＡ＋Ｐ＝（ρＣＡ＋ρＰ）／２
即ち、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐは、フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡ、ρＰを平均化することにより算出される。
【０１５１】
或いは、結合処理部１５０Ｃでは、以下の式のように、適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐが算出されてもよい。
ρＣＡ＋Ｐ＝（α・ρＣＡ＋β・ρＰ）／（α＋β）
ここで、擬似距離ρＣＡに付与される重み付け係数αは、好ましくは、擬似距離ρＰに付与される重み付け係数βよりも小さくされる。これは、Ｐコードに基づいて算出される擬似距離ρＰの方が、Ｃ／Ａコードに基づいて算出される擬似距離ρＣＡよりも精度が高いのが一般的であるからである。
【０１５２】
次に、本実施例３において好適に用いることができる結合処理部１５０Ｃのその他の結合処理について説明する。以下で説明するその他の結合処理は、擬似距離の分散を用いる点が、上述の簡易的な平均化による結合処理と主に異なる。
【０１５３】
図２１は、結合処理部１５０Ｃのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。図示の例の結合処理部１５０Ｃは、図２１に示すように、ＣＡ−分散算出部１５２Ｃ、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃ、及び擬似距離結合部１５６Ｃを含む。尚、ＣＡ−分散算出部１５２Ｃは、上述の実施例１におけるＣＡ１−分散算出部１５２Ａと同様であってよい。
【０１５４】
ＣＡ−分散算出部１５２Ｃでは、擬似距離ρＣＡの分散値σＣＡが算出される。同様に、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃでは、擬似距離ρＰの分散値σＰが算出される。この算出方法については後述する。
【０１５５】
擬似距離結合部１５６Ｃでは、ＣＡ−分散算出部１５２Ｃから出力される擬似距離ρＣＡの分散値σＣＡ、及び、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃから出力される擬似距離ρＰの分散値σＰを用いて、擬似距離ρＣＡ及び擬似距離ρＰが、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐが算出される。
ρＣＡ＋Ｐ＝（σＰｍ×ρＣＡ＋σＣＡｍ×ρＰ）／（σＰｍ＋σＣＡｍ）
ここで、上付き「ｍ」は、階乗を表し、正の整数（ｍ＝１，２、・・）のうちの適切な値が用いられる。例えば、ｍ＝１であってよい。この場合、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐは、以下の式に従って算出されることになる。
ρＣＡ＋Ｐ＝（σＰ×ρＣＡ＋σＣＡ×ρＰ）／（σＰ＋σＣＡ）
擬似距離結合部１５６Ｃでは、また、ＣＡ−分散算出部１５２Ｃから出力される擬似距離ρＣＡの分散値σＣＡ、及び、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃから出力される擬似距離ρＰの分散値σＰが、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合分散値σＣＡ＋Ｐが算出される。
【０１５６】
【数３】
2008070338.tif 000005
図２２は、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理の一例を表すブロック図である。
【０１５７】
Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃは、図２２に示すように、Ｃ／Ｎ算出部１５４１Ｃ及び分散算出部１５４２Ｃを含む。
【０１５８】
Ｃ／Ｎ算出部１５４１Ｃでは、搬送波の強度（電力）と雑音の強度（電力）の比であるＣ／ＮＰが算出される。Ｃ／ＮＰは、デジタルＩＦ信号に含まれる信号強度と雑音強度の比に相当する。Ｃ／ＮＰの算出・推測方法は、上述の実施例１における方法１−１，１−２，１−３の何れが用いられてもよい。このようにして導出されるＣ／ＮＰを表す信号は、分散算出部１５４２Ｃに入力される。
【０１５９】
分散算出部１５４２Ｃでは、Ｃ／Ｎ算出部１５４１ＣからのＣ／ＮＰに基づいて、例えば以下の式に従って、擬似距離ρＰの分散値σＰが算出される。
σＰ＝λ×√（ｄｐ／τ・Ｃ／ＮＰ）        式（９）
式（９）において、Ｃ／Ｎ以外は固定値である。λは、Ｐコードの１ビットの長さであり、約３０［ｍ］である。ｄｐは、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０’Ｃにおいて擬似距離ρ’Ｐを算出した際に用いたレプリカＰコードに係るＥａｒｌｙレプリカ符号とＬａｔｅレプリカ符号の位相差（コリレータ間隔）である。τは、フィルタ１３０２Ｃにおけるフィルタ時定数であり、データ数に相当する。
【０１６０】
図２３は、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。
【０１６１】
図２３に示すＬ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃは、分散算出部１５４４Ｃを含む。
【０１６２】
分散算出部１５４４Ｃでは、以下の式に従って、擬似距離ρＰの分散値σＰが算出される。
σＰ＝Σ（ρ”Ｐ−ave（ρ”Ｐ））２／（ｎ−１）    式（１０）
式（１０）において、ρ”Ｐは、擬似距離ρＰから擬似距離変化量を差し引いたものである（図９（Ｂ）参照）。ave（ρ” Ｐ）は、データ数ｎのρ”
Ｐの平均を表す。この例の場合、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃに対する入力情報は、擬似距離ρＰ及び擬似距離変化量に関する情報を含む。
【０１６３】
図２４は、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。図２４に関する説明では、上述の図２１及び図２３を参照して説明したブロックと同一の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１６４】
Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃは、Ｃ／Ｎ算出部１５４１Ｃ、分散算出部１５４２Ｃ、分散算出部１５４４Ｃ及び分散組合せ部１５４６Ｃを含む。
【０１６５】
分散組合せ部１５４６Ｃでは、分散算出部１５４４ＣからのσＰ（ここでは、σＰ実測で表す。）と、分散算出部１５４２ＣからのσＰ（ここでは、σＰ推測で表す。）とが組み合わせられ、以下の式に従って、１つ分散値σＰが導出される。
σＰ＝（σＰ推測＋ｎ×σＰ実測）／（ｎ＋１）    式（１１）
式（１１）においても、データ数ｎが増えるに従って、実測によるσＰ実測に対して、推測によるσＰ推測よりも大きい重みが付与されるようになっている。これにより、観測開始直後から分散値σＰを導出可能としつつ、観測時間の増加に伴って精度の良い分散値σＰを導出することができる。
【０１６６】
以上説明した本実施例３によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。
【０１６７】
上述の如く、本実施例３では、１観測周期でのＣ／Ａコード及びＰコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対する２個の擬似距離ρＣＡ、ρＣＰが算出されるので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記のρＣＡに対応する擬似距離のみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（＝結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ）のばらつきを早期に収束させることができる。特に、本実施例３では、精度の高いＰコードに基づく擬似距離ρＣＰを用いるので、ばらつきを更に効果的に収束させることができる。
【０１６８】
また、上述の如く、２個の擬似距離ρＣＡ、ρＰを、それぞれの分散値（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させる場合には、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐのばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐを得ることができる。
【０１６９】
以上説明した本実施例３において、以下のような変形例がありえる。
【０１７０】
例えば、本実施例３において、Ｌ１波のＰコードを用いているが、Ｌ２波のＰコードに基づいて、同様に、擬似距離ρＰを算出してもよい。また、擬似距離ρＰを上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、その中から、１つだけ適当な擬似距離を選択する構成を有していてもよい。或いは、擬似距離ρＰを上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、上述の如く複数算出される擬似距離を結合して１つの擬似距離を導出する構成を有してもよい。或いは、ＧＰＳ受信機１がＬ１波及びＬ２波の双方を受信可能な２周波受信機である場合には、Ｌ１波及びＬ２波のそれぞれに対して、一のＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で１個以上の擬似距離ρＰを算出し、その中から、１つだけ適当な擬似距離を選択することとしてもよいし、或いは、上述の如く複数算出される擬似距離を結合して１つの擬似距離を導出することとしてもよい。これらの場合、結合方法については、上述した実施例１における各種の結合処理の考え方が利用されてもよい。
【０１７１】
また、本実施例３において、擬似距離ρＰ及び／又は擬似距離ρＣＡを、上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、これらを結合処理部１５０Ｃにて結合させることも可能である。
【実施例４】
【０１７２】
実施例４は、１観測周期でのＣ／Ａコードの観測データから擬似距離（実測擬似距離）を算出するのに加えて、推測による擬似距離を算出する点が、上述の実施例１と主に異なる。以下では、実施例４特有の構成について重点的に説明し、上述の実施例１と同様の構成であってよい構成要素については、同様の参照符号（末尾のアルファベットを変えただけの参照符号）を用いる。
【０１７３】
図２５は、実施例４に係る信号処理回路１００Ｄの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。以下では、説明の複雑化を避けるため、ある１つのＧＰＳ衛星１０１からの衛星信号に関する信号処理（１チャンネルの信号処理）を代表して説明する。以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０１，１０２，１０３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。
【０１７４】
信号処理回路１００Ｄは、図２５に示すように、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｄ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｄ、フィルタ１３０Ｄ、結合処理部１５０Ｄ、空間誤差算出部１７０Ｄ、移動体位置推定部１８０Ｄ、及び、擬似距離推測部１９０Ｄを含む。
【０１７５】
Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｄは、Ｌ１波のＣ／Ａコードに対して、内部で発生させたレプリカＣ／ＡコードによりＣ／Ａコード同期を行い、擬似距離を算出するように構成されている。以下、本実施例４の説明において、Ｃ／Ａコードに基づいて算出される擬似距離を、「ρＣＡ」といい、後述のフィルタ処理が実行されていない擬似距離を、「ρ’ＣＡ」で表す。Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｄは、上述した実施例３で説明したようなＬ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃと同様であってよい。擬似距離ρ’ＣＡを表す信号は、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｄからフィルタ１３０Ｄに入力される。
【０１７６】
Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｄは、上述した実施例１で説明したようなＬ１−ＰＬＬ１２０Ａと同様であってよく、説明を省略する。Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｄからのドップラー周波数変化量ΔｆＬ１を表す信号は、フィルタ１３０Ｄに入力される。
【０１７７】
フィルタ１３０Ｄでは、ドップラー周波数変化量ΔｆＬ１を用いて、擬似距離ρ’ＣＡに対してフィルタ処理が実行される。フィルタ処理は、上述した実施例１で説明したようなキャリアスムージングを用いるものであってよい。フィルタ処理後の擬似距離ρＣＡを表す信号は、結合処理部１５０Ｄに入力される。
【０１７８】
空間誤差算出部１７０Ｄでは、上述の擬似距離（例えば擬似距離ρ’ＣＡ）に含まれる誤差量ρｅｒｒが算出される。誤差量ρｅｒｒは、空間での電波伝搬速度の相違による誤差やＧＰＳ受信機１内部の受信機時計の誤差（時計誤差）といった、熱雑音以外の誤差を含む。誤差量ρｅｒｒは、例えば以下の式で算出されてよい。
ρ’ｅｒｒ＝ρＣＡ＋推測（ｉ−１）−sqrt｛（Ｘｕ（ｉ−１）−Ｘ１（ｉ−１））２＋（Ｙｕ（ｉ−１）−Ｙ１（ｉ−１））２＋（Ｚｕ（ｉ−１）−Ｚ１（ｉ−１））２｝    式（１２）
ρｅｒｒ＝１／ｎ×Σρ’ｅｒｒ                                      式（１３）
式（１２）において、ρＣＡ＋推測は、後述の結合処理部１５０Ｄにより算出される結合擬似距離を表し、（ｉ−１）は、前回値を表す。従って、sqrt｛｝の項は、前回観測周期におけるＧＰＳ衛星１０１と移動局３０との間の幾何的距離を表す。尚、［Ｘｕ（ｉ−１）、Ｙｕ（ｉ−１）、Ｚｕ（ｉ−１）］及び［Ｘ１（ｉ−１）、Ｙ１（ｉ−１）、Ｚ１（ｉ−１）］に関する情報は、測位演算回路２００から供給され、ρＣＡ＋推測（ｉ−１）に関する情報は、結合処理部１５０Ｄから供給される。また、式（１３）は、式（１２）で求まる誤差量ρ’ｅｒｒのバラツキを低減するフィルタを構成する。式（１３）において、ｎはデータ数（＝観測周期数）である。式（１３）は、フィルタの一例であり、ローパス特性のあるものであれば他の式を用いてもよい。
【０１７９】
移動体位置推定部１８０Ｄでは、前回観測周期における移動局３０の位置［Ｘｕ（ｉ−１）、Ｙｕ（ｉ−１）、Ｚｕ（ｉ−１）］に関する情報と、ＩＮＳセンサ２６及び各種センサ２８からの情報とに基づいて、今回観測周期における移動局３０の推定位置［Ｘｕ推定（ｉ）、Ｙｕ推定（ｉ）、Ｚｕ推定（ｉ）］が導出される。即ち、移動体位置推定部１８０Ｄでは、前回観測周期からの今回観測周期に至る過程での移動局３０の位置の変化を推定・加味して、今回観測周期における移動局３０の推定位置［Ｘｕ推定（ｉ）、Ｙｕ推定（ｉ）、Ｚｕ推定（ｉ）］が導出される。移動体位置推定部１８０Ｄでは、適切な移動体モデルを用いて当該推定が行われてよい。移動体モデルは、位置、速度、加速度、加加速度（加速度の微分値）、向き、向きの変化量のような移動局３０の移動状態を表すことができる任意のパラメータを用いて構成されてよい。移動体モデルは、各種提案されており、如何なる移動体モデルが用いられても良い。例えば、移動局３０の速度ｖを一次のマルコフ過程と仮定して移動体モデルを構成してもよい。
【０１８０】
擬似距離推測部１９０Ｄには、空間誤差算出部１７０Ｄから誤差量ρｅｒｒに関する情報と共に、移動体位置推定部１８０Ｄから今回観測周期における移動局３０の推定位置［Ｘｕ推定（ｉ）、Ｙｕ推定（ｉ）、Ｚｕ推定（ｉ）］に関する情報が入力される。擬似距離推測部１９０Ｄには、また、測位演算回路２００から今回観測周期のＧＰＳ衛星１０１の位置（Ｘ１（ｉ）、Ｙ１（ｉ）、Ｚ１（ｉ））に関する情報（上述の如く衛星軌道情報等から導出された情報）が入力される。
【０１８１】
擬似距離推測部１９０Ｄでは、こららの入力情報に基づいて、今回観測周期における擬似距離が推測される。以下、擬似距離推測部１９０Ｄで推測される擬似距離を、「推測擬似距離ρ推測」と表し、上述の擬似距離ρＣＡを、「実測擬似距離ρＣＡ」と表す。推測擬似距離ρ推測は、例えば以下の式により算出されてもよい。
ρ推測＝sqrt｛（Ｘｕ推定（ｉ）−Ｘ１（ｉ））２＋（Ｙｕ推定（ｉ）−Ｙ１（ｉ））２＋（Ｚｕ推定（ｉ）−Ｚ１（ｉ））２｝＋ρｅｒｒ        式（１４）
式（１４）において、（ｉ）は、今回値を表す。このようにして導出された推測擬似距離ρ推測を表す信号は、上述の実測擬似距離ρＣＡを表す信号と共に、結合処理部１５０Ｄに入力される。
【０１８２】
結合処理部１５０Ｄでは、例えば、簡易的に、以下の式により、結合擬似距離ρＣＡ＋推測が算出されてよい。
ρＣＡ＋推測＝（ρＣＡ＋ρ推測）／２
即ち、結合擬似距離ρＣＡ＋推測は、フィルタ処理後の実測擬似距離ρＣＡと、推測擬似距離ρ推測とを平均化することにより算出される。
【０１８３】
或いは、結合処理部１５０Ｄでは、以下の式のように、実測擬似距離ρＣＡと推測擬似距離ρ推測とを適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρＣＡ＋推測が算出されてもよい。
ρＣＡ＋推測＝（α・ρＣＡ＋β・ρ推測）／（α＋β）
ここで、重み付け係数α及びβは、実測擬似距離ρＣＡ及び推測擬似距離ρ推測の精度やばらつきの傾向を考慮して適切に決定されてよい。
【０１８４】
次に、本実施例４において好適に用いることができる結合処理部１５０Ｄのその他の結合処理について説明する。以下で説明するその他の結合処理は、擬似距離の分散を用いる点が、上述の簡易的な平均化による結合処理と主に異なる。
【０１８５】
図２６は、結合処理部１５０Ｄのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。図示の例の結合処理部１５０Ｄは、図２６に示すように、ＣＡ−分散算出部１５２Ｄ、推測分散算出部１５４Ｄ、及び、擬似距離結合部１５６Ｄを含む。
【０１８６】
ＣＡ−分散算出部１５２Ｄは、上述の実施例１で説明したＣＡ１−分散算出部１５２Ａと同様であってよい。ＣＡ−分散算出部１５２Ｄで算出された実測擬似距離ρＣＡの分散値σＣＡを表す信号は、擬似距離結合部１５６Ｄに入力される。
【０１８７】
推測分散算出部１５４Ｄでは、上述の如く導出される推測擬似距離ρ推測の分散値ρ推測が算出される。分散値ρ推測は、例えば、以下の式を用いて算出されてもよい。
ρ推測＝α１・車輪速度＋α２・加速度変化量＋α３・タイヤ空気圧＋α４・衛星仰角＋・・・・    式（１５）
式（１５）において、車輪速度、加速度変化量、タイヤ空気圧に関する情報は、タイヤ空気圧センサを含む各種センサ２８から供給されてよい。衛星仰角は、衛星軌道情報と移動体３０の位置情報とから算出されてもよい。式（１５）は、推測擬似距離ρ推測のバラツキが、主に、電解層による誤差及び対流圏による誤差（空間での電波伝搬速度の誤差）と、車両位置の誤差とに起因し、前者が衛星仰角に依存し、後者が速度や加速度変化やタイヤ空気圧に依存することを考慮した線形結合近似式である。各係数（α１、α２等）は、実験的に決定され、この際各種センサ２８の精度等が勘案されてよい。推測擬似距離ρ推測の分散値ρ推測を表す信号は、擬似距離結合部１５６Ｄに入力される。
【０１８８】
擬似距離結合部１５６Ｄでは、ＣＡ−分散算出部１５２Ｄから出力される実測擬似距離ρＣＡの分散値σＣＡ、及び、推測分散算出部１５４Ｄから出力される推測擬似距離ρ推測の分散値σ推測を用いて、実測擬似距離ρＣＡ及び推測擬似距離ρ推測が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合擬似距離ρＣＡ＋推測が算出される。
ρＣＡ＋推測＝（σ推測ｍ×ρＣＡ＋σＣＡｍ×ρ推測）／（σ推測ｍ＋σＣＡｍ）
ここで、上付き「ｍ」は、階乗を表し、正の整数（ｍ＝１，２、・・）のうちの適切な値が用いられる。例えば、ｍ＝１であってよい。この場合、結合擬似距離ρＣＡ＋推測は、以下の式に従って算出されることになる。
ρＣＡ＋推測＝（σ推測×ρＣＡ＋σＣＡ×ρ推測）／（σ推測＋σＣＡ）
擬似距離結合部１５６Ｄでは、また、ＣＡ−分散算出部１５２Ｄから出力される実測擬似距離ρＣＡの分散値σＣＡ、及び、推測分散算出部１５４Ｄから出力される推測擬似距離ρ推測の分散値σ推測が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合分散値σＣＡ＋推測が算出される。
【０１８９】
【数４】
2008070338.tif 000006
以上説明した本実施例４によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。
【０１９０】
上述の如く、本実施例４では、１観測周期でのＣ／Ａコードの観測データから実測擬似距離ρＣＡを算出するのに加えて、推測擬似距離ρ推測を算出するので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記の実測擬似距離ρＣＡのみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（＝結合擬似距離ρＣＡ＋推測）のばらつきを早期に収束させることができる。特に、本実施例４では、推測擬似距離ρ推測を算出することで、衛星信号の擬似雑音コードを直接的に用いずに、１観測周期で得られる擬似距離データを増加させることができるので、ばらつきを更に効果的に収束させることができる。
【０１９１】
また、上述の如く、２個の擬似距離ρＣＡ、ρ推測を、それぞれの分散値（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させる場合には、結合擬似距離ρＣＡ＋推測のばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρＣＡ＋推測を得ることができる。
【０１９２】
以上説明した本実施例４において、以下のような変形例がありえる。
【０１９３】
例えば、本実施例４において、実測擬似距離ρＣＡを、上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、これらを結合処理部１５０Ｄにて結合させることも可能である。
【０１９４】
また、本実施例４において、実測擬似距離ρＣＡに代えて、Ｌ１波のＰコード及び／又はＬ２波のＰコードに基づいて算出した擬似距離ρを実測擬似距離として用いてもよい。
【実施例５】
【０１９５】
実施例５は、上述の実施例３と実施例４を適切に組み合わせたものである。以下では、実施例４特有の構成について重点的に説明し、上述の実施例３及び実施例４と同様の構成であってよい構成要素については、同様の参照符号（末尾のアルファベットを変えただけの参照符号）を用いる。
【０１９６】
図２７は、実施例５に係る信号処理回路１００Ｅの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。以下では、説明の複雑化を避けるため、ある１つのＧＰＳ衛星１０１からの衛星信号に関する信号処理（１チャンネルの信号処理）を代表して説明する。以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０１，１０２，１０３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。
【０１９７】
信号処理回路１００Ｅは、図２７に示すように、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｅ、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０Ｅ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｅ、フィルタ１３０１Ｅ，１３０２Ｅ、空間誤差算出部１７０Ｅ、移動体位置推定部１８０Ｅ、擬似距離推測部１９０Ｅ、第１結合処理部１５０１Ｅ及び第２結合処理部１５０２Ｅを含む。
【０１９８】
Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｅ、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０Ｅ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｅ、フィルタ１３０１Ｅ，１３０２Ｅ及び第１結合処理部１５０１Ｅについては、それぞれ、上述の実施例３におけるＬ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃ、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０Ｃ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｃ、フィルタ１３０１Ｃ，１３０２Ｃ及び結合処理部１５０Ｃと同様であってよい。
【０１９９】
結合処理部１５０１Ｅにより算出された結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ及び結合分散値σＣＡ＋Ｐを表す信号は、第２結合処理部１５０２Ｅに入力される。
【０２００】
空間誤差算出部１７０Ｅ、移動体位置推定部１８０Ｅ及び擬似距離推測部１９０Ｅについては、それぞれ、上述の実施例４における空間誤差算出部１７０Ｄ、移動体位置推定部１８０Ｄ、及び、擬似距離推測部１９０Ｄと同様であってよい。また、本実施例５では、擬似距離推測部１９０Ｅが、上述の実施例４における推測分散算出部１５４Ｄを含むものとする。
【０２０１】
擬似距離推測部１９０Ｅにより算出された推測擬似距離ρ推測及びその分散値ρ推測を表す信号は、第２結合処理部１５０２Ｅに入力される。
【０２０２】
第２結合処理部１５０２Ｅでは、例えば、簡易的に、以下の式により、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ＋推測が算出されてよい。
ρＣＡ＋Ｐ＋推測＝（ρＣＡ＋Ｐ＋ρ推測）／２
即ち、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ＋推測は、第１結合処理部１５０１Ｅによる結合処理後の結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐと、推測擬似距離ρ推測とを平均化することにより算出される。
【０２０３】
或いは、第２結合処理部１５０２Ｅでは、以下の式のように、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐと推測擬似距離ρ推測とを適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ＋推測が算出されてもよい。
ρＣＡ＋Ｐ＋推測＝（α・ρＣＡ＋Ｐ＋β・ρ推測）／（α＋β）
ここで、重み付け係数α及びβは、実測擬似距離ρＣＡ＋Ｐ及び推測擬似距離ρ推測の精度やばらつきの傾向を考慮して適切に決定されてよい。
【０２０４】
或いは、第２結合処理部１５０２Ｅでは、結合分散値σＣＡ＋Ｐ及び分散値ρ推測を用いて、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ＋推測が算出されてもよい。即ち、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐの結合分散値σＣＡ＋Ｐ、及び、推測擬似距離ρ推測の分散値σ推測を用いて、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ及び推測擬似距離ρ推測が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ＋推測が算出される。
ρＣＡ＋Ｐ＋推測＝（σ推測ｍ×ρＣＡ＋Ｐ＋σＣＡ＋Ｐｍ×ρ推測）／（σ推測ｍ＋σＣＡ＋Ｐｍ）
ここで、上付き「ｍ」は、階乗を表し、正の整数（ｍ＝１，２、・・）のうちの適切な値が用いられる。例えば、ｍ＝１であってよい。この場合、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ＋推測は、以下の式に従って算出されることになる。
ρＣＡ＋Ｐ＋推測＝（σ推測×ρＣＡ＋Ｐ＋σＣＡ＋Ｐ×ρ推測）／（σ推測＋σＣＡ＋Ｐ）
第２結合処理部１５０２Ｅでは、また、結合分散値σＣＡ＋Ｐ及び分散値ρ推測が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合分散値σＣＡ＋Ｐ＋推測が算出される。
【０２０５】
【数５】
2008070338.tif 000007
以上説明した本実施例５によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。
【０２０６】
上述の如く、本実施例５では、１観測周期でのＣ／Ａコード及びＰコードの観測データから擬似距離ρＣＡ及び擬似距離ρＰを算出するのに加えて、推測擬似距離ρ推測を算出するので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記の実測擬似距離ρＣＡのみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（＝結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ＋推測）のばらつきを早期に収束させることができる。特に、本実施例５では、精度の高いＰコードに基づく擬似距離ρＣＰを用いるので、ばらつきを更に効果的に収束させることができ、更に、推測擬似距離ρ推測を算出することで、衛星信号の擬似雑音コードを直接的に用いずに、擬似距離データを増加させることができるので、ばらつきを更に効果的に収束させることができる。
【０２０７】
また、上述の如く、３個の擬似距離ρＣＡ、ρＰ、ρ推測を、それぞれの分散値σＣＡ、σＰ、σ推測（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させる場合には、結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ＋推測のばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρＣＡ＋Ｐ＋推測を得ることができる。
【０２０８】
以上説明した本実施例５において、以下のような変形例がありえる。
【０２０９】
例えば、本実施例５において、擬似距離ρＣＡ及び／又は擬似距離ρＰを、上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、これらを第１結合処理部１５０１Ｅにて結合させることも可能である。
【０２１０】
また、本実施例５において、第１結合処理部１５０１Ｅ及び第２結合処理部１５０２Ｅを統合して１つの結合処理により、３個の擬似距離ρＣＡ、ρＰ、ρ推測を結合させることも可能である。この場合も同様に、擬似距離ρＣＡ及び／又は擬似距離ρＰを、上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、これらを、ρ推測と共に結合させることも可能である。
【０２１１】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０２１２】
例えば、上述の実施例では、ＧＰＳに本発明が適用された例を示したが、本発明は、ＧＰＳ以下の衛星システム、例えばGNSS (Global  Navigation  Satellite  System)やその類にも適用可能である。
【０２１３】
また、特に実施例１,２に関連して、一のＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で複数の擬似距離ρＣＡを導出する方法は、上述したものに限られない。例えば、実施例６に係る信号処理回路１００Ｆとして、図２８に示すように、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７Ｆで生成されるレプリカＣ／Ａコードを基準にして、当該レプリカＣ／Ａコードに対して所定の小さい位相（例えば±０．１、±０．２チップ）だけシフトさせたレプリカＣ／Ａコードを複数（図示の例では２つの位相遅れ部１１９１Ｆ、１１９２Ｆと位相進め部１１９３Ｆ、１１９４Ｆを用いて４つ）形成し、これら各種（本例では５種）のレプリカＣ／Ａコードを用いて、一のＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で複数の擬似距離ρＣＡ（本例では５つの擬似距離ρＣＡ）を導出することも可能である。尚、図２８に示す例において、一のＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で算出する擬似距離ρＣＡの数は、５に限らず、２、３、４、６以上であってもよい。
【０２１４】
また、上述の実施例２に関連して、Ｎ個の擬似距離を算出し、各直線の交点の相関値の大きさを比較して、Ｎ個の擬似距離のうちから、交点の相関値が大きい順に、Ｎ−１個以下の所望の２つ以上の数の擬似距離を選択し、当該選択した擬似距離だけを結合させることも可能である。例えば、ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２、ρ’ＣＡ３の３つの擬似距離を算出する構成において、例えばρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２に係る交点の相関値が、ρ’ＣＡ３に係る交点の相関値よりも大きい場合、ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２を選択（ρ’ＣＡ３を破棄）し、ρ’ＣＡ１、ρ’ＣＡ２を結合させることも可能である。
【０２１５】
また、上述の実施例では、移動体用測位装置がＧＰＳ受信機１により実現されているが、移動体用測位装置は、ＧＰＳ受信機とそれに接続される他の電子部品とにより協働して実現されてもよい。
【０２１６】
また、上述の実施例では、好ましい実施例として、観測可能な少なくとも４つ以上のＧＰＳ衛星１０のそれぞれに対して、１観測周期で複数の擬似距離を算出・結合しているが、４つ以上のＧＰＳ衛星１０のいくつかに対してのみ、１観測周期で複数の擬似距離を算出・結合し、他のＧＰＳ衛星１０に対しては、従来どおりに１観測周期で１つの擬似距離（結合処理をしない１つの擬似距離）を算出することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２１７】
【図１】本発明に係る移動体用測位装置が適用されるＧＰＳの全体的な構成を示すシステム構成図である。
【図２】図１の移動局３０に搭載される移動体用測位装置の一実施例を示す概略的なシステム構成図である。
【図３】ワールド座標系とローカル座標系との関係、及び、ローカル座標系とボディ座標との関係を示す図である。
【図４】実施例１に係る信号処理回路１００の主要機能を表す機能ブロックを示す図である。
【図５】実施例１に係るＬ１−ＤＤＬ１１０Ａの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。
【図６】コリレータ間隔の設定態様の一例を示す図である。
【図７】熱雑音と相関レベルとの関係を概念的に示す図である。
【図８】Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａの主要処理の一例を表すブロック図である。
【図９】フィルタ１３０１Ａの主要処理の一例を表すブロック図である。
【図１０】キャリアスムージングの概念を表す図である。
【図１１】結合処理部１５０Ａの結合処理の有用性を概念的に示す図である。
【図１２】実施例１に係る結合処理部１５０Ａのその他の結合処理を表すブロック図である。
【図１３】ＣＡ１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理の一例を表すブロック図である。
【図１４】ＣＡ１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。
【図１５】ＣＡ１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。
【図１６】コリレータ間隔の設定態様のその他の一例を示す図である。
【図１７】図１６に関連する結合処理の有用性を概念的に示す図である。
【図１８】実施例２に係るＬ１−ＤＤＬ１１０Ｂの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。
【図１９】追尾点（θｓｅｃｔ）の決定方法を概念的に示す図である。
【図２０】実施例３に係る信号処理回路１００Ｃの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。
【図２１】実施例３に係る結合処理部１５０Ｃのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。
【図２２】Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理の一例を表すブロック図である。
【図２３】Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。
【図２４】Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。
【図２５】実施例４に係る信号処理回路１００Ｄの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。
【図２６】実施例４に係る結合処理部１５０Ｄのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。
【図２７】実施例５に係る信号処理回路１００Ｅの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。
【図２８】実施例６に係る信号処理回路１００Ｆの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。
【符号の説明】
【０２１８】
１    ＧＰＳ受信機
１０    ＧＰＳ衛星
２０    ＧＰＳアンテナ
２２    高周波回路
２４    Ａ／Ｄ変換回路
２６    ＩＮＳセンサ
２８    各種センサ
２９    地図ＤＢ
３０    移動体
３２    演算部
１００    信号処理回路
１１０Ａ−１１０Ｆ    Ｌ１−ＤＤＬ
２００    測位演算回路
【図１】
2008070338.tif 000008
【図２】
2008070338.tif 000009
【図３】
2008070338.tif 000010
【図４】
2008070338.tif 000011
【図５】
2008070338.tif 000012
【図６】
2008070338.tif 000013
【図７】
2008070338.tif 000014
【図８】
2008070338.tif 000015
【図９】
2008070338.tif 000016
【図１０】
2008070338.tif 000017
【図１１】
2008070338.tif 000018
【図１２】
2008070338.tif 000019
【図１３】
2008070338.tif 000020
【図１４】
2008070338.tif 000021
【図１５】
2008070338.tif 000022
【図１６】
2008070338.tif 000023
【図１７】
2008070338.tif 000024
【図１８】
2008070338.tif 000025
【図１９】
2008070338.tif 000026
【図２０】
2008070338.tif 000027
【図２１】
2008070338.tif 000028
【図２２】
2008070338.tif 000029
【図２３】
2008070338.tif 000030
【図２４】
2008070338.tif 000031
【図２５】
2008070338.tif 000032
【図２６】
2008070338.tif 000033
【図２７】
2008070338.tif 000034
【図２８】
2008070338.tif 000035