(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位対象の電波送信源である干渉局から送信された電波である干渉電波及び位置が既知の電波送信源であるＣＡＬ局から送信された電波であるＣＡＬ局電波のそれぞれを第１の衛星及び第２の衛星経由で受信する電波受信部と、
前記電波受信部によって、前記第１の衛星経由で受信された干渉電波と前記第２の衛星経由で受信された干渉電波とのドップラ周波数差である第１のドップラ周波数差と、前記第１の衛星経由で受信されたＣＡＬ局電波と前記第２の衛星経由で受信されたＣＡＬ局電波とのドップラ周波数差である第２のドップラ周波数差とを計測する周波数差計測部と、
前記周波数差計測部により計測された第２のドップラ周波数差を用いて、前記第１のドップラ周波数差を補正する周波数差補正部と、
前記周波数差補正部により補正された第１のドップラ周波数差を用いて、前記干渉局を測位する測位部と
を備え、
前記周波数差補正部は、
前記第１及び第２の衛星の軌道を示す衛星軌道情報を用いて、前記第２のドップラ周波数差を計算し、
前記ＣＡＬ局を粗測位するとともに、前記干渉局を粗測位し、
前記第２のドップラ周波数差の計算値と前記周波数差計測部により計測された第２のドップラ周波数差との差分と、粗測位した前記ＣＡＬ局の位置からドップラ周波数差が０Ｈｚのラインに至るまでの距離と、粗測位した前記干渉局の位置から前記０Ｈｚのラインに至るまでの距離とから、前記第１のドップラ周波数差の補正量を算出することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記周波数差補正部は、前記ＣＡＬ局を通る第１の線分と、位置が既知の電波送信源であるＲＥＦ局を通る第２の線分とが直交する条件の下で、前記第１の線分と前記第２の線分とが交わる複数の位置の中から、前記０Ｈｚのラインからの距離が一番短い位置を探索し、前記ＣＡＬ局の位置から前記０Ｈｚのラインに至るまでの距離として、前記ＣＡＬ局の位置と前記探索した位置との距離を求めるとともに、前記干渉局の位置から前記０Ｈｚのラインに至るまでの距離として、前記干渉局の位置と前記探索した位置との距離を求めることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
測位対象の電波送信源である干渉局から送信された電波である干渉電波及び位置が既知の電波送信源であるＣＡＬ局から送信された電波であるＣＡＬ局電波のそれぞれを第１の衛星及び第２の衛星経由で受信する電波受信部と、
前記電波受信部によって、前記第１の衛星経由で受信された干渉電波と前記第２の衛星経由で受信された干渉電波とのドップラ周波数差である第１のドップラ周波数差と、前記第１の衛星経由で受信されたＣＡＬ局電波と前記第２の衛星経由で受信されたＣＡＬ局電波とのドップラ周波数差である第２のドップラ周波数差とを計測する周波数差計測部と、
前記周波数差計測部により計測された第２のドップラ周波数差を用いて、前記第１のドップラ周波数差を補正する周波数差補正部と、
前記周波数差補正部により補正された第１のドップラ周波数差を用いて、前記干渉局を測位する測位部と
を備え、
前記周波数差補正部は、前記第１及び第２の衛星の軌道を示す衛星軌道情報を用いて、前記第２のドップラ周波数差を計算し、前記第２のドップラ周波数差の計算値と前記周波数差計測部により計測された第２のドップラ周波数差とから、前記第１のドップラ周波数差の補正量を算出し、
前記干渉局と前記ＣＡＬ局の位置関係から前記周波数差計測部により計測された第１のドップラ周波数差における補正量の符号を決定し、前記補正量の符号がマイナスであれば、前記第１のドップラ周波数差から前記補正量の絶対値を減算することで、当該第１のドップラ周波数差を補正し、前記補正量の符号がプラスであれば、前記周波数差計測部により計測された第１のドップラ周波数差に前記補正量の絶対値を加算することで、当該第１のドップラ周波数差を補正することを特徴とする測位装置。
【請求項４】
前記周波数差補正部は、ドップラ周波数差が０Ｈｚのラインを境にして存在している２つの領域が第１の領域と第２の領域であるとき、前記干渉局と前記ＣＡＬ局が存在している領域が前記第１の領域、あるいは、前記干渉局と前記ＣＡＬ局が存在している領域が前記第２の領域であれば、前記補正量の符号をマイナスに決定し、前記干渉局が存在している領域が前記第１の領域で、前記ＣＡＬ局が存在している領域が前記第２の領域、あるいは、前記干渉局が存在している領域が前記第２の領域で、前記ＣＡＬ局が存在している領域が前記第１の領域であれば、前記補正量の符号をプラスに決定することを特徴とする請求項３記載の測位装置。
【請求項５】
電波受信部が、測位対象の電波送信源である干渉局から送信された電波である干渉電波及び位置が既知の電波送信源であるＣＡＬ局から送信された電波であるＣＡＬ局電波のそれぞれを第１の衛星及び第２の衛星経由で受信し、
周波数差計測部が、前記電波受信部によって、前記第１の衛星経由で受信された干渉電波と前記第２の衛星経由で受信された干渉電波とのドップラ周波数差である第１のドップラ周波数差と、前記第１の衛星経由で受信されたＣＡＬ局電波と前記第２の衛星経由で受信されたＣＡＬ局電波とのドップラ周波数差である第２のドップラ周波数差とを計測し、
周波数差補正部が、前記周波数差計測部により計測された第２のドップラ周波数差を用いて、前記第１のドップラ周波数差を補正し、
測位部が、前記周波数差補正部により補正された第１のドップラ周波数差を用いて、前記干渉局を測位し、
前記周波数差補正部が、
前記第１及び第２の衛星の軌道を示す衛星軌道情報を用いて、前記第２のドップラ周波数差を計算し、
前記ＣＡＬ局を粗測位するとともに、前記干渉局を粗測位し、
前記第２のドップラ周波数差の計算値と前記周波数差計測部により計測された第２のドップラ周波数差との差分と、粗測位した前記ＣＡＬ局の位置からドップラ周波数差が０Ｈｚのラインに至るまでの距離と、粗測位した前記干渉局の位置から前記０Ｈｚのラインに至るまでの距離とから、前記第１のドップラ周波数差の補正量を算出する
測位方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、干渉局を測位する測位装置及び測位方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測位対象の電波送信源である干渉局（以下、「ＴＧＴ局」と称する）を測位する方法として、２機の静止衛星を介して得られる信号間の到来時間差とドップラ周波数差を用いる方法が知られている。
以下、信号間の到来時間差をＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ）と称し、信号間のドップラ周波数差をＦＤＯＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ）と称する。【０００３】
上記の測位方法を用いる測位装置は、ＴＧＴ局から送信された電波（以下、「干渉電波」と称する）を第１の静止衛星経由で受信するとともに、ＴＧＴ局から送信された干渉電波を第２の静止衛星経由で受信する。
第１の静止衛星と第２の静止衛星は、存在している位置が相違しているため、第１の静止衛星経由で受信した干渉電波と、第２の静止衛星経由で受信した干渉電波との間には、ＴＤＯＡがある。
また、第１の静止衛星と第２の静止衛星は、微小な動きが相違しているため、第１の静止衛星経由で受信した干渉電波と、第２の静止衛星経由で受信した干渉電波との間には、ＦＤＯＡがある。【０００４】
測位装置は、第１の静止衛星経由の干渉電波と、第２の静止衛星経由の干渉電波とを受信すると、第１及び第２の静止衛星の位置及び速度を示す軌道情報を用いて、受信した２つの干渉電波間のＴＤＯＡ及びＦＤＯＡを計測する。
測位装置は、ＴＤＯＡ及びＦＤＯＡを計測すると、ＴＤＯＡ及びＦＤＯＡからＴＧＴ局を測位する。
このとき、軌道情報に誤差が含まれていなければ、ＴＧＴ局を正確に測位することができるが、軌道情報に誤差が含まれている場合、測位精度が劣化することが知られている。
軌道情報に誤差が含まれている場合、特に、ＦＤＯＡの誤差が大きくなり、測位精度が劣化する。
以下の特許文献１には、誤差が少ない軌道情報を得るために、第１及び第２の静止衛星の軌道を推定する方法が開示されており、測位装置は、軌道の推定値を用いて、ＴＧＴ局を測位する。
静止衛星の軌道を推定するには、静止衛星の計測として、１日程度の長時間計測を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５３１６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の測位装置は以上のように構成されているので、第１及び第２の静止衛星の軌道を推定する方法を用いれば、ＴＧＴ局の測位精度を高めることができる。しかし、１日程度の長時間計測を行うことで静止衛星の軌道を推定したのち、衛星マヌーバ時に静止衛星の軌道が変化すると、その軌道の変化に対処することができず、推定した軌道には誤差が生じてしまう。その結果、ＴＧＴ局の測位精度が劣化してしまうという課題があった。【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、衛星マヌーバ時に軌道が変化しても、測位精度の劣化を招くことなく、ＴＧＴ局を測位することができる測位装置及び測位方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る測位装置は、測位対象の電波送信源である干渉局から送信された電波である干渉電波及び位置が既知の電波送信源であるＣＡＬ局から送信された電波であるＣＡＬ局電波のそれぞれを第１の衛星及び第２の衛星経由で受信する電波受信部と、電波受信部によって、第１の衛星経由で受信された干渉電波と第２の衛星経由で受信された干渉電波とのドップラ周波数差である第１のドップラ周波数差と、第１の衛星経由で受信されたＣＡＬ局電波と第２の衛星経由で受信されたＣＡＬ局電波とのドップラ周波数差である第２のドップラ周波数差とを計測する周波数差計測部と、周波数差計測部により計測された第２のドップラ周波数差を用いて、第１のドップラ周波数差を補正する周波数差補正部と、周波数差補正部により補正された第１のドップラ周波数差を用いて、干渉局を測位する測位部とを備え、周波数差補正部は、第１及び第２の衛星の軌道を示す衛星軌道情報を用いて、第２のドップラ周波数差を計算し、ＣＡＬ局を粗測位するとともに、干渉局を粗測位し、第２のドップラ周波数差の計算値と周波数差計測部により計測された第２のドップラ周波数差との差分と、粗測位したＣＡＬ局の位置からドップラ周波数差が０Ｈｚのラインに至るまでの距離と、粗測位した干渉局の位置から０Ｈｚのラインに至るまでの距離とから、第１のドップラ周波数差の補正量を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、周波数差計測部により計測された第２のドップラ周波数差を用いて、第１のドップラ周波数差を補正する周波数差補正部を設け、測位部が、周波数差補正部により補正された第１のドップラ周波数差を用いて、干渉局を測位するように構成したので、衛星マヌーバ時に軌道が変化しても、測位精度の劣化を招くことなく、ＴＧＴ局を測位することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による測位装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による測位装置の測位処理器３０を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による測位装置の測位処理器３０を示すハードウェア構成図である。
【図４】図２の周波数差補正部４４を示す構成図である。
【図５】測位処理器３０がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
【図６】測位処理器３０がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７Ａは等ＦＤＯＡ曲線上のＴＧＴ局１１、ＣＡＬ局１２及びＲＥＦ局１３の位置を示す説明図、図７ＢはΔＦＤＯＡ曲線上のＴＧＴ局１１、ＣＡＬ局１２及びＲＥＦ局１３の位置を示す説明図である。
【図８】距離計算部６５により計算される距離Ｌｃ，Ｌｔを示す説明図である。
【図９】ＣＡＬ局１２の位置ｐｃハット及びＴＧＴ局１１の位置ｐｔハットから０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚへの垂線ｃ，ｔの下し方を示す説明図である。
【図１０】ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの補正処理を示す説明図である。
【図１１】図１の測位装置によるＴＧＴ局１１の測位結果のシミュレーション例を示す説明図である。
【図１２】図１の測位装置により測位されたＴＧＴ局１１の位置ｐｔ，ｃｏｍｐハット付近の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による測位装置を示す構成図である。
図１において、第１の衛星１は位置がｐｓ１、速度がｖｓ１の静止衛星である。
第２の衛星２は位置がｐｓ２、速度がｖｓ２の静止衛星である。
干渉局であるＴＧＴ局１１は測位対象の電波送信源である。
図１の例では、ＴＧＴ局１１はｐｔの位置に存在しており、測位装置の測位処理によってｐｔの位置が推定される。
以下、ＴＧＴ局１１から送信される電波を干渉電波と称し、干渉電波は、第１の衛星１経由で受信アンテナ２１により受信されるとともに、第２の衛星２経由で受信アンテナ２２により受信される。
【００１３】
ＣＡＬ局１２は位置が既知の電波送信源である。
図１の例では、ＣＡＬ局１２はｐｃの位置に存在している。
以下、ＣＡＬ局１２から送信される電波をＣＡＬ局電波と称し、ＣＡＬ局電波は、第１の衛星１経由で受信アンテナ２１により受信されるとともに、第２の衛星２経由で受信アンテナ２２により受信される。
ＲＥＦ局１３は位置が既知の電波送信源である。
図１の例では、ＲＥＦ局１３はｐｒの位置に存在している。
以下、ＲＥＦ局１３から送信される電波をＲＥＦ局電波と称し、ＲＥＦ局電波は、第１の衛星１経由で受信アンテナ２１により受信されるとともに、第２の衛星２経由で受信アンテナ２２により受信される。
【００１４】
電波受信部２０は受信アンテナ２１，２２、バンドパスフィルタ２３，２４、局部発振器２５、ダウンコンバータ２６，２７及びＡ／Ｄコンバータ２８，２９を備えている。
電波受信部２０は第１の衛星１経由の干渉電波、ＣＡＬ局電波及びＲＥＦ局電波を受信するとともに、第２の衛星２経由の干渉電波、ＣＡＬ局電波及びＲＥＦ局電波を受信する。
受信アンテナ２１は第１の衛星１経由の干渉電波、ＣＡＬ局電波及びＲＥＦ局電波を受信し、干渉電波の受信信号Ｒｘｔ１、ＣＡＬ局電波の受信信号Ｒｘｃ１及びＲＥＦ局電波の受信信号Ｒｘｒ１をバンドパスフィルタ２３に出力する。
受信アンテナ２２は第２の衛星２経由の干渉電波、ＣＡＬ局電波及びＲＥＦ局電波を受信し、干渉電波の受信信号Ｒｘｔ２、ＣＡＬ局電波の受信信号Ｒｘｃ２及びＲＥＦ局電波の受信信号Ｒｘｒ２をバンドパスフィルタ２４に出力する。
【００１５】
バンドパスフィルタ２３は受信アンテナ２１から出力された受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１に含まれている不要な周波数成分を除去するフィルタである。
バンドパスフィルタ２４は受信アンテナ２２から出力された受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２に含まれている不要な周波数成分を除去するフィルタである。
局部発振器２５は局部発振信号Ｌｏを発振する信号源である。
ダウンコンバータ２６はバンドパスフィルタ２３を通過してきた受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１に局部発振器２５により発振された局部発振信号Ｌｏを乗算することで、バンドパスフィルタ２３を通過してきた受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１の周波数を高周波帯の周波数からベースバンド帯の周波数に変換する。
ダウンコンバータ２７はバンドパスフィルタ２４を通過してきた受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２に局部発振器２５により発振された局部発振信号Ｌｏを乗算することで、バンドパスフィルタ２４を通過してきた受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２の周波数を高周波帯の周波数からベースバンド帯の周波数に変換する。
【００１６】
アナログデジタル変換器であるＡ／Ｄコンバータ２８は検波器などを実装しており、検波器がダウンコンバータ２６により周波数が変換された受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１を検波すると、その検波した受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１をアナログ信号からデジタル信号に変換する。
アナログデジタル変換器であるＡ／Ｄコンバータ２９は検波器などを実装しており、検波器がダウンコンバータ２７により周波数が変換された受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２を検波すると、その検波した受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２をアナログ信号からデジタル信号に変換する。
図１では、Ａ／Ｄコンバータ２８，２９が検波器を内蔵している例を示しているが、検波器がＡ／Ｄコンバータ２８，２９の外部に設けられているものであってもよい。
【００１７】
測位処理器３０はＡ／Ｄコンバータ２８，２９により変換されたデジタル信号からＴＧＴ局１１を測位し、測位結果であるＴＧＴ局１１の位置を表示器３１に表示させる処理を実施する。
表示器３１は例えば液晶ディスプレイなどを実装しており、測位処理器３０により測位されたＴＧＴ局１１の位置などを表示する。
【００１８】
図２はこの発明の実施の形態１による測位装置の測位処理器３０を示す構成図であり、図３はこの発明の実施の形態１による測位装置の測位処理器３０を示すハードウェア構成図である。
図２及び図３において、周波数差計測部４１はＴＧＴ局用計測部４２及びＣＡＬ局用計測部４３を備えている。
周波数差計測部４１は、電波受信部２０によって、第１の衛星１経由で受信された干渉電波と第２の衛星２経由で受信された干渉電波との到来時間差であるＴＤＯＡｔを計測するとともに、第１のドップラ周波数差であるＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを計測する。
また、周波数差計測部４１は、電波受信部２０によって、第１の衛星１経由で受信されたＣＡＬ局電波と第２の衛星２経由で受信されたＣＡＬ局電波との到来時間差であるＴＤＯＡｃを計測するとともに、第２のドップラ周波数差であるＦＤＯＡｃ，ｏｂｓを計測する。
【００１９】
ＴＧＴ局用計測部４２は例えば図３に示すＴＧＴ局用計測回路５１で実現されるものである。
ＴＧＴ局用計測部４２はＡ／Ｄコンバータ２８から出力された干渉電波のデジタル信号と、Ａ／Ｄコンバータ２９から出力された干渉電波のデジタル信号とからＴＤＯＡｔを計測するとともに、ＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを計測する処理を実施する。
ＣＡＬ局用計測部４３は例えば図３に示すＣＡＬ局用計測回路５２で実現されるものである。
ＣＡＬ局用計測部４３はＡ／Ｄコンバータ２８から出力されたＣＡＬ局電波のデジタル信号と、Ａ／Ｄコンバータ２９から出力されたＣＡＬ局電波のデジタル信号とからＴＤＯＡｃを計測するとともに、ＦＤＯＡｃ，ｏｂｓを計測する処理を実施する。
【００２０】
周波数差補正部４４は例えば図３に示す周波数差補正回路５３で実現されるものである。
周波数差補正部４４はＣＡＬ局用計測部４３により計測されたＦＤＯＡｃ，ｏｂｓを用いて、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正する処理を実施する。
即ち、周波数差補正部４４は、第１の衛星１及び第２の衛星２の軌道を示す衛星軌道情報を用いて、第２のドップラ周波数差であるＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃを計算する。
また、周波数差補正部４４は、計算したＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃとＣＡＬ局用計測部４３により計測されたＦＤＯＡｃ，ｏｂｓとから、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの補正量εｔを算出して、その補正量εｔに従ってＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正する。
【００２１】
測位部４５は例えば図３に示す測位回路５４で実現されるものである。
測位部４５は第１の衛星１及び第２の衛星２の軌道を示す軌道位置情報と、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＴＤＯＡｔと、周波数差補正部４４による補正後のＦＤＯＡｔ，ｏｂｓであるＦＤＯＡｔ，ｃｏｍｐとを用いて、ＴＧＴ局１１を測位し、測位結果であるＴＧＴ局１１の位置を表示器３１に出力する処理を実施する。
【００２２】
図４は図２の周波数差補正部４４を示す構成図である。
図４において、ＣＡＬ局測位部６１はＣＡＬ局用計測部４３により計測されたＴＤＯＡｃ及びＦＤＯＡｃ，ｏｂｓと、第１の衛星１及び第２の衛星２の軌道を示す衛星軌道情報とを用いて、ＣＡＬ局１２を粗測位し、ＣＡＬ局１２の粗測位結果を出力する処理を実施する。
ＣＡＬ局用計算部６２は衛星軌道情報を用いて、ＣＡＬ局測位部６１によるＣＡＬ局１２の粗測位結果から、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃを計算する処理を実施する。
【００２３】
ＦＤＯＡ差異計算部６３はＣＡＬ局用計測部４３により計測されたＦＤＯＡｃ，ｏｂｓとＣＡＬ局用計算部６２により計算されたＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃとの差分εｃを計算する処理を実施する。
ＴＧＴ局測位部６４はＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＴＤＯＡｔ及びＦＤＯＡｔ，ｏｂｓと、衛星軌道情報とを用いて、ＴＧＴ局１１を粗測位し、ＴＧＴ局１１の粗測位結果を出力する処理を実施する。
【００２４】
距離計算部６５は衛星軌道情報を用いて、ＣＡＬ局測位部６１により粗測位されたＣＡＬ局１２の位置から、ＦＤＯＡが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚに至るまでの距離Ｌｃを計算する処理を実施する。
また、距離計算部６５は衛星軌道情報を用いて、ＴＧＴ局測位部６４により粗測位されたＴＧＴ局１１の位置から、ＦＤＯＡが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚに至るまでの距離Ｌｔを計算する処理を実施する。
符号決定部６６はＴＧＴ局１１とＣＡＬ局１２の位置関係から、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号を決定する処理を実施する。
即ち、符号決定部６６はＴＧＴ局測位部６４により粗測位されたＴＧＴ局１１の位置とＣＡＬ局測位部６１により粗測位されたＣＡＬ局１２の位置から、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号を決定する処理を実施する。
【００２５】
補正量計算部６７はＦＤＯＡ差異計算部６３により計算された差分εｃと、距離計算部６５により計算された距離Ｌｃ，Ｌｔと、符号決定部６６により決定された補正量εｔの符号とから、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの補正量εｔを算出する処理を実施する。
補正処理部６８は符号決定部６６により決定された補正量εｔの符号がマイナスであれば、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓから補正量計算部６７により算出された補正量εｔの絶対値を減算することで、ＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正する処理を実施する。
また、補正処理部６８は符号決定部６６により決定された補正量εｔの符号がプラスであれば、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓに補正量計算部６７により算出された補正量εｔの絶対値を加算することで、ＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正する処理を実施する。
【００２６】
図２では、測位処理器３０の構成要素であるＴＧＴ局用計測部４２、ＣＡＬ局用計測部４３、周波数差補正部４４及び測位部４５のそれぞれが、図３に示すような専用のハードウェア、即ち、ＴＧＴ局用計測回路５１、ＣＡＬ局用計測回路５２、周波数差補正回路５３及び測位回路５４で実現されるものを想定している。
ＴＧＴ局用計測回路５１、ＣＡＬ局用計測回路５２、周波数差補正回路５３及び測位回路５４は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、または、これらを組み合わせたものが該当する。
【００２７】
測位処理器３０の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、測位処理器３０がソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。
コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などが該当する。
コンピュータのメモリは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒy）などの不揮発性又は揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などが該当する。
【００２８】
図５は測位処理器３０がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
測位処理器３０がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、ＴＧＴ局用計測部４２、ＣＡＬ局用計測部４３、周波数差補正部４４及び測位部４５の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムをメモリ７１に格納し、コンピュータのプロセッサ７２がメモリ７１に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図６は測位処理器３０がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順を示すフローチャートである。
【００２９】
次に動作について説明する。
ＴＧＴ局１１から送信された干渉電波は、第１の衛星１経由で受信アンテナ２１により受信されるとともに、第２の衛星２経由で受信アンテナ２２により受信される。
ＣＡＬ局１２から送信されたＣＡＬ局電波は、第１の衛星１経由で受信アンテナ２１により受信されるとともに、第２の衛星２経由で受信アンテナ２２により受信される。
また、ＲＥＦ局１３から送信されたＲＥＦ局電波は、第１の衛星１経由で受信アンテナ２１により受信されるとともに、第２の衛星２経由で受信アンテナ２２により受信される。
【００３０】
電波受信部２０の受信アンテナ２１は、ＴＧＴ局１１から送信された後、第１の衛星１を経由して到来してきた干渉電波を受信して、干渉電波の受信信号Ｒｘｔ１をバンドパスフィルタ２３に出力する。
また、受信アンテナ２１は、ＣＡＬ局１２から送信された後、第１の衛星１を経由して到来してきたＣＡＬ局電波を受信して、ＣＡＬ局電波の受信信号Ｒｘｃ１をバンドパスフィルタ２３に出力する。
さらに、受信アンテナ２１は、ＲＥＦ局１３から送信された後、第１の衛星１を経由して到来してきたＲＥＦ局電波を受信して、ＲＥＦ局電波の受信信号Ｒｘｒ１をバンドパスフィルタ２３に出力する。
【００３１】
電波受信部２０の受信アンテナ２２は、ＴＧＴ局１１から送信された後、第２の衛星２を経由して到来してきた干渉電波を受信して、干渉電波の受信信号Ｒｘｔ２をバンドパスフィルタ２４に出力する。
また、受信アンテナ２２は、ＣＡＬ局１２から送信された後、第２の衛星２を経由して到来してきたＣＡＬ局電波を受信して、ＣＡＬ局電波の受信信号Ｒｘｃ２をバンドパスフィルタ２４に出力する。
さらに、受信アンテナ２２は、ＲＥＦ局１３から送信された後、第２の衛星２を経由して到来してきたＲＥＦ局電波を受信して、ＲＥＦ局電波の受信信号Ｒｘｒ２をバンドパスフィルタ２４に出力する。
【００３２】
バンドパスフィルタ２３は、受信アンテナ２１から受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１を受けると、受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１に含まれている不要な周波数成分を除去し、不要な周波数成分を除去した受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１をダウンコンバータ２６に出力する。
バンドパスフィルタ２４は、受信アンテナ２２から受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２を受けると、受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２に含まれている不要な周波数成分を除去し、不要な周波数成分を除去した受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２をダウンコンバータ２７に出力する。
【００３３】
局部発振器２５は、局部発振信号Ｌｏを発振し、局部発振信号Ｌｏをダウンコンバータ２６，２７に出力する。
ダウンコンバータ２６は、バンドパスフィルタ２３を通過してきた受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１に局部発振器２５から出力された局部発振信号Ｌｏを乗算することで、バンドパスフィルタ２３を通過してきた受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１の周波数を高周波帯の周波数からベースバンド帯の周波数に変換する。
ダウンコンバータ２７は、バンドパスフィルタ２４を通過してきた受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２に局部発振器２５から出力された局部発振信号Ｌｏを乗算することで、バンドパスフィルタ２４を通過してきた受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２の周波数を高周波帯の周波数からベースバンド帯の周波数に変換する。
【００３４】
Ａ／Ｄコンバータ２８の検波器は、ダウンコンバータ２６により周波数が変換された受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１を検波する。
Ａ／Ｄコンバータ２８は、検波器により検波された受信信号Ｒｘｔ１，Ｒｘｃ１，Ｒｘｒ１をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタルの受信信号であるデジタル受信信号ＤＲｘｔ１，ＤＲｘｃ１，ＤＲｘｒ１を測位処理器３０に出力する。
Ａ／Ｄコンバータ２９の検波器は、ダウンコンバータ２７により周波数が変換された受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２を検波する。
Ａ／Ｄコンバータ２９は、検波器により検波された受信信号Ｒｘｔ２，Ｒｘｃ２，Ｒｘｒ２をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタルの受信信号であるデジタル受信信号ＤＲｘｔ２，ＤＲｘｃ２，ＤＲｘｒ２を測位処理器３０に出力する。
【００３５】
測位処理器３０は、Ａ／Ｄコンバータ２８からデジタル受信信号ＤＲｘｔ１，ＤＲｘｃ１，ＤＲｘｒ１を受け、Ａ／Ｄコンバータ２９からデジタル受信信号ＤＲｘｔ２，ＤＲｘｃ２，ＤＲｘｒ２を受けると、デジタル受信信号ＤＲｘｔ１，ＤＲｘｃ１，ＤＲｘｒ１とデジタル受信信号ＤＲｘｔ２，ＤＲｘｃ２，ＤＲｘｒ２からＴＧＴ局１１を測位し、測位結果であるＴＧＴ局１１の位置を表示器３１に表示させる。
以下、測位処理器３０の処理内容を具体的に説明する。
【００３６】
周波数差計測部４１のＴＧＴ局用計測部４２は、Ａ／Ｄコンバータ２８から出力された干渉電波のデジタル受信信号ＤＲｘｔ１を取得し、Ａ／Ｄコンバータ２９から出力された干渉電波のデジタル受信信号ＤＲｘｔ２を取得する。
ＴＧＴ局用計測部４２は、取得したデジタル受信信号ＤＲｘｔ１とデジタル受信信号ＤＲｘｔ２との到来時間差であるＴＤＯＡｔを計測するとともに、取得したデジタル受信信号ＤＲｘｔ１とデジタル受信信号ＤＲｘｔ２とのドップラ周波数差であるＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを計測する（図６のステップＳＴ１）。
【００３７】
ＴＤＯＡｔの観測モデルは、以下の式（１）で表され、ＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの観測モデルは、以下の式（２）で表される。
0006261831.tif 000002
0006261831.tif 000003
式（１）〜（２）において、ｃは光速、λは波長、ｐｔはＴＧＴ局１１の３次元位置ベクトル、ｐｓ１は第１の衛星１の３次元位置ベクトル、ｐｓ２は第２の衛星２の３次元位置ベクトル、ｖｓ１は第１の衛星１の３次元速度ベクトル、ｖｓ２は第２の衛星２の３次元速度ベクトルである。
【００３８】
ここでは、ＴＤＯＡｔの観測モデルを式（１）で表しているが、第１の衛星１及び第２の衛星２におけるトランスポンダ内の未知の遅延量等をキャンセルするため、以下の式（３）のように表してもよい。
以下の式（３）では、式（１）で表されるＴＤＯＡｔと、ＴＤＯＡｒとの差をＴＤＯＡｔの観測モデルとしている。ＴＤＯＡｒは、ＲＥＦ局電波のデジタル受信信号ＤＲｘｒ１とデジタル受信信号ＤＲｘｒ２との到来時間差である。
以下、この実施の形態１では、以下の式（３）で表されるＴＤＯＡｔの観測モデルを用いるものとする。
0006261831.tif 000004
また、ここでは、ＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの観測モデルを式（２）で表しているが、第１の衛星１及び第２の衛星２におけるトランスポンダ内の未知の遅延量等をキャンセルするため、以下の式（４）のように表してもよい。
以下の式（４）では、式（２）で表されるＦＤＯＡｔ，ｏｂｓと、ＦＤＯＡｒとの差をＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの観測モデルとしている。ＦＤＯＡｒは、ＲＥＦ局電波のデジタル受信信号ＤＲｘｒ１とデジタル受信信号ＤＲｘｒ２とのドップラ周波数差である。
以下、この実施の形態１では、以下の式（４）で表されるＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの観測モデルを用いるものとする。
0006261831.tif 000005
【００３９】
周波数差計測部４１のＣＡＬ局用計測部４３は、Ａ／Ｄコンバータ２８から出力されたＣＡＬ局電波のデジタル受信信号ＤＲｘｃ１を取得し、Ａ／Ｄコンバータ２９から出力されたＣＡＬ局電波のデジタル受信信号ＤＲｘｃ２を取得する。
ＣＡＬ局用計測部４３は、取得したデジタル受信信号ＤＲｘｃ１とデジタル受信信号ＤＲｘｃ２との到来時間差であるＴＤＯＡｃを計測するとともに、取得したデジタル受信信号ＤＲｘｃ１とデジタル受信信号ＤＲｘｃ２とのドップラ周波数差であるＦＤＯＡｃ，ｏｂｓを計測する（図６のステップＳＴ２）。
【００４０】
ＴＤＯＡｃの観測モデルは、以下の式（５）で表され、ＦＤＯＡｃ，ｏｂｓの観測モデルは、以下の式（６）で表される。
0006261831.tif 000006
0006261831.tif 000007
式（５）〜（６）において、ｐｃはＣＡＬ局１２の３次元位置ベクトルである。
【００４１】
ここでは、ＴＤＯＡｃの観測モデルを式（５）で表しているが、第１の衛星１及び第２の衛星２におけるトランスポンダ内の未知の遅延量等をキャンセルするため、以下の式（７）のように表してもよい。
以下の式（７）では、式（５）で表されるＴＤＯＡｃと、ＴＤＯＡｒとの差をＴＤＯＡｃの観測モデルとしている。
以下、この実施の形態１では、以下の式（７）で表されるＴＤＯＡｃの観測モデルを用いるものとする。
0006261831.tif 000008
また、ここでは、ＦＤＯＡｃ，ｏｂｓの観測モデルを式（６）で表しているが、第１の衛星１及び第２の衛星２におけるトランスポンダ内の未知の遅延量等をキャンセルするため、以下の式（８）のように表してもよい。
以下の式（８）では、式（６）で表されるＦＤＯＡｃ，ｏｂｓと、ＦＤＯＡｒとの差をＦＤＯＡｃ，ｏｂｓの観測モデルとしている。
以下、この実施の形態１では、以下の式（８）で表されるＦＤＯＡｃ，ｏｂｓの観測モデルを用いるものとする。
0006261831.tif 000009
【００４２】
ＴＧＴ局１１が地表面に位置していると仮定すると、最小二乗法を用いて、式（３）、式（４）及び以下の式（９）をｐｔについて解くことにより、ＴＧＴ局１１の位置ｐｔを推定することが可能である。式（９）において、ＲＥは地球半径である。
0006261831.tif 000010
ただし、第１の衛星１の３次元位置ベクトルｐｓ１及び第２の衛星２の３次元位置ベクトルｐｓ２、第１の衛星１の３次元速度ベクトルｖｓ１及び第２の衛星２の３次元速度ベクトルｖｓ２は、北米航空宇宙防衛司令部（ＮＯＲＡＤ）などから得られる衛星軌道情報が示すものである。このため、３次元位置ベクトルｐｓ１，ｐｓ２及び３次元速度ベクトルｖｓ１，ｖｓ２は誤差を含んでいる。その結果、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓは大きな誤差を含むため、ＴＧＴ局１１の位置ｐｔの推定精度が低いものとなる。
【００４３】
第１の衛星１の実際の３次元速度ベクトルをｖｓ１，ｒｅａｌ、第２の衛星２の実際の３次元速度ベクトルをｖｓ２，ｒｅａｌとすると、実際の３次元速度ベクトルｖｓ１，ｒｅａｌ、ｖｓ２，ｒｅａｌは、以下の式（１０）〜（１１）のように表される。
0006261831.tif 000011
0006261831.tif 000012
式（１０）〜（１１）において、ｅｖｓ１は第１の衛星１における速度誤差３次元ベクトル、ｅｖｓ２は第２の衛星２における速度誤差３次元ベクトルである。
この実施の形態１では、ＴＧＴ局１１の位置ｐｔの推定精度を高めるため、周波数差補正部４４が、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正し、測位部４５が、補正後のＦＤＯＡｔ，ｏｂｓであるＦＤＯＡｔ，ｃｏｍｐを用いて、ＴＧＴ局１１を測位するようにしている。
【００４４】
周波数差補正部４４のＣＡＬ局測位部６１は、ＣＡＬ局用計測部４３により計測されたＴＤＯＡｃ及びＦＤＯＡｃ，ｏｂｓと、第１の衛星１及び第２の衛星２の軌道を示す衛星軌道情報とを用いて、ＣＡＬ局１２を粗測位し、ＣＡＬ局１２の粗測位結果を出力する（図６のステップＳＴ３）。ＣＡＬ局１２の粗測位処理自体は公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
ＣＡＬ局用計算部６２は、衛星軌道情報を用いて、ＣＡＬ局測位部６１によるＣＡＬ局１２の粗測位結果から、ＣＡＬ局１２についてのドップラ周波数差であるＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃを計算する（図６のステップＳＴ４）。ＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃの計算処理自体は公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
【００４５】
ＦＤＯＡ差異計算部６３は、ＣＡＬ局用計算部６２がＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃを計算すると、ＣＡＬ局用計測部４３により計測されたＦＤＯＡｃ，ｏｂｓとＣＡＬ局用計算部６２により計算されたＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃとの差分εｃを計算する（図６のステップＳＴ５）。
0006261831.tif 000013
式（１２）に示す差分εｃを任意の地表面で計算することができれば、任意の地点において、差分εｃを用いて、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正することが可能である。
しかしながら、式（１２）に示す差分εｃを計算するには、第１の衛星１における速度誤差３次元ベクトルｅｖｓ１と、第２の衛星２における速度誤差３次元ベクトルｅｖｓ２とを必要とするが、速度誤差３次元ベクトルｅｖｓ１，ｅｖｓ２は、実際に得ることができず、何等かの仮定を置く必要がある。
【００４６】
図７は等ＦＤＯＡ曲線及びΔＦＤＯＡ曲線上のＴＧＴ局１１、ＣＡＬ局１２及びＲＥＦ局１３の位置を示す説明図である。
図７Ａは等ＦＤＯＡ曲線上のＴＧＴ局１１、ＣＡＬ局１２及びＲＥＦ局１３の位置を示し、図７ＢはΔＦＤＯＡ曲線上のＴＧＴ局１１、ＣＡＬ局１２及びＲＥＦ局１３の位置を示している。
図７ＢのΔＦＤＯＡ曲線は、衛星軌道情報が示す３次元速度ベクトルｖｓ１，ｖｓ２に誤差が含まれている場合の等ＦＤＯＡ曲線、即ち、衛星速度誤差によるＦＤＯＡ誤差曲線である。
【００４７】
図７Ａの等ＦＤＯＡ曲線において、ＲＥＦ局１３の位置ｐｒは、ＦＤＯＡが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚ（ＦＤＯＡ＝０Ｈｚ線）上に存在する。ＲＥＦ局１３の位置ｐｒが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚ上に存在するのは、式（４）において、ｐｔ＝ｐｒのときに、ＦＤＯＡ＝０Ｈｚになることからも明らかである。
また、図７ＢのΔＦＤＯＡ曲線においても、ＲＥＦ局１３の位置ｐｒは、ΔＦＤＯＡが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚ上に存在する。ＲＥＦ局１３の位置ｐｒが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚ上に存在するのは、式（１２）において、ｐｔ＝ｐｒのときに、ΔＦＤＯＡ＝０Ｈｚになることからも明らかである。
したがって、ＴＧＴ局１１が０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚ上に存在する場合、衛星速度誤差によるＦＤＯＡ誤差が零であることを意味する。
【００４８】
この実施の形態１では、以下の仮定を置くものとする。
（仮定１）
ＦＤＯＡが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０ＨｚであるＦＤＯＡ＝０Ｈｚ線と、ΔＦＤＯＡ＝０Ｈｚ線とは、概ね同じ位置に存在し、ＦＤＯＡ＝０Ｈｚ線と、ΔＦＤＯＡ＝０Ｈｚ線とは、概ね同じ方向を向いている。
（仮定２）
ΔＦＤＯＡ曲線は、ΔＦＤＯＡ＝０Ｈｚ線からの距離に比例して値が増大し、０Ｈｚ線よりも右側の第１の領域と０Ｈｚ線よりも左側の第２の領域とでは、値の符号が逆になっている。
【００４９】
ＴＧＴ局測位部６４は、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＴＤＯＡｔ及びＦＤＯＡｔ，ｏｂｓと、衛星軌道情報とを用いて、ＴＧＴ局１１を粗測位し、ＴＧＴ局１１の粗測位結果を出力する（図６のステップＳＴ６）。ＴＧＴ局１１の粗測位処理自体は公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
【００５０】
距離計算部６５は、衛星軌道情報を用いて、ＣＡＬ局測位部６１により粗測位されたＣＡＬ局１２の位置ｐｃハット（明細書中では、電子出願の関係上、ｐｃの文字の上に“＾”の記号を付することができないため、ｐｃハットのように表記している）から、ＦＤＯＡが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚに至るまでの距離Ｌｃを計算する（図６のステップＳＴ７）。
また、距離計算部６５は、衛星軌道情報を用いて、ＴＧＴ局測位部６４により粗測位されたＴＧＴ局１１の位置ｐｔハットから、０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚに至るまでの距離Ｌｔを計算する（図６のステップＳＴ７）。
図８は距離計算部６５により計算される距離Ｌｃ，Ｌｔを示す説明図である。
図８では、ＣＡＬ局１２の位置ｐｃハットから０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚに垂線ｃを下し、垂線ｃの長さを距離Ｌｃとしている。
また、ＴＧＴ局１１の位置ｐｔハットから０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚに垂線ｔを下し、垂線ｔの長さを距離Ｌｔとしている。
【００５１】
ここで、ＴＧＴ局１１及びＣＡＬ局１２についてのΔＦＤＯＡと、垂線ｃの長さである距離Ｌｃ及び垂線ｔの長さである距離Ｌｔとの間には、以下の式（１３）又は式（１４）に示す関係が成立する。
0006261831.tif 000014
0006261831.tif 000015
式（１３）〜（１４）において、εｔはＴＧＴ局１１のΔＦＤＯＡであり、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの補正量に相当する。εｃはＣＡＬ局１２のΔＦＤＯＡであり、ＦＤＯＡｃ，ｏｂｓとＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃとの差分に相当する。
【００５２】
ΔＦＤＯＡは、図７Ｂに示すように、０ＨｚのラインＦＤＯＡ０ＨｚであるΔＦＤＯＡ＝０Ｈｚ線を境にして、値の符号が逆になる。このため、ＴＧＴ局１１とＣＡＬ局１２の位置関係に基づいて、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓから補正量εｔを減算するのか、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓに補正量εｔを加算するのかを決定する必要がある。
そこで、符号決定部６６は、ＴＧＴ局１１とＣＡＬ局１２の位置関係から、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号（ｓｉｇｎ）を決定する（図６のステップＳＴ８）。
即ち、符号決定部６６は、ＴＧＴ局測位部６４により粗測位されたＴＧＴ局１１の位置ｐｔハットとＣＡＬ局測位部６１により粗測位されたＣＡＬ局１２の位置ｐｃハットから、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号を（ｓｉｇｎ）決定する。
【００５３】
以下、符号決定部６６による補正量εｔの符号の決定処理を具体的に説明する。
ＣＡＬ局１２の位置Ｐｃが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚよりも右側の第１の領域に存在していれば、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡｃ，ｏｂｓは正側に誤差を持つことになる。
ＣＡＬ局１２の位置Ｐｃが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚよりも左側の第２の領域に存在していれば、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡｃ，ｏｂｓは負側に誤差を持つことになる。
一方、ＴＧＴ局１１の位置ＰｔがＣＡＬ局１２の位置Ｐｃと同じ領域に存在していれば、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓは、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡｃ，ｏｂｓと同じ符号の誤差を持つことになる。このため、符号決定部６６は、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号をマイナスに決定して、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓから補正量εｔを減算するものとする。
即ち、ＴＧＴ局１１の位置ＰｔとＣＡＬ局１２の位置Ｐｃが第１の領域に存在していれば、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓが正側に誤差を持ち、ＴＧＴ局１１の位置ＰｔとＣＡＬ局１２の位置Ｐｃが第２の領域に存在していれば、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓが負側に誤差を持つことになる。このため、符号決定部６６は、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号をマイナスに決定して、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓから補正量εｔを減算するものとする。
【００５４】
ＴＧＴ局１１の位置ＰｔがＣＡＬ局１２の位置Ｐｃと異なる領域に存在していれば、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓは、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡｃ，ｏｂｓと異なる符号の誤差を持つことになる。このため、符号決定部６６は、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号をプラスに決定して、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓに補正量εｔを加算するものとする。
即ち、ＴＧＴ局１１の位置Ｐｔが第１の領域に存在し、ＣＡＬ局１２の位置Ｐｃが第２の領域に存在していれば、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓが正側に誤差を持ち、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡｃ，ｏｂｓが負側に誤差を持つことになる。ＴＧＴ局１１の位置Ｐｔが第２の領域に存在し、ＣＡＬ局１２の位置Ｐｃが第１の領域に存在していれば、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓが負側に誤差を持ち、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡｃ，ｏｂｓが正側に誤差を持つことになる。このため、符号決定部６６は、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号をプラスに決定して、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓに補正量εｔを加算するものとする。
【００５５】
ＴＧＴ局１１の位置ＰｔとＣＡＬ局１２の位置Ｐｃとが同じ領域に存在しているか否かの判定は、以下の式（１５）に示すように、垂線ベクトル（ｐｃ−ｐｐ，ｃ）と垂線ベクトル（ｐｔ−ｐｐ，ｔ）の内積から判定することができる。
垂線ベクトル（ｐｃ−ｐｐ，ｃ）は、ＣＡＬ局１２の位置ｐｃハットから０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚの足点ｐｐ，ｃに下した垂線ｃのベクトルである。
垂線ベクトル（ｐｔ−ｐｐ，ｔ）は、ＴＧＴ局１１の位置ｐｔハットから０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚの足点ｐｐ，ｔに下した垂線ｔのベクトルである。
【００５６】
以下の式（１５）では、垂線ベクトル（ｐｃ−ｐｐ，ｃ）と垂線ベクトル（ｐｔ−ｐｐ，ｔ）の内積が正の場合、符号決定部６６は、ＴＧＴ局１１の位置ＰｔとＣＡＬ局１２の位置Ｐｃとが同じ領域に存在していると判定して、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号（ｓｉｇｎ）をマイナスに決定する。
一方、垂線ベクトル（ｐｃ−ｐｐ，ｃ）と垂線ベクトル（ｐｔ−ｐｐ，ｔ）の内積が負の場合、符号決定部６６は、ＴＧＴ局１１の位置ＰｔとＣＡＬ局１２の位置Ｐｃとが異なる領域に存在していると判定して、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓにおける補正量εｔの符号（ｓｉｇｎ）をプラスに決定する。
0006261831.tif 000016
式（１５）において、ＴＧＴ局１１の位置Ｐｔは未知であるため、ＴＧＴ局測位部６４により粗測位されたＴＧＴ局１１の位置ｐｔハットを用いる。
また、ＣＡＬ局１２の位置Ｐｃは既知であるが、ＴＧＴ局１１の位置Ｐｔとの測位条件を合わせるため、ＣＡＬ局測位部６１により粗測位されたＣＡＬ局１２の位置Ｐｃハットを用いる。
なお、粗測位は、ＦＤＯＡを補正せずに測位した結果であるが、ＴＧＴ局１１の粗測位結果の誤差及びＣＡＬ局１２の粗測位結果の誤差は、符号の決定に影響がない程度であると仮定する。
【００５７】
ここで、ＣＡＬ局１２の位置ｐｃハット及びＴＧＴ局１１の位置ｐｔハットから０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚへの垂線ｃ，ｔの下し方を説明する。
図９はＣＡＬ局１２の位置ｐｃハット及びＴＧＴ局１１の位置ｐｔハットから０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚへの垂線ｃ，ｔの下し方を示す説明図である。
地球面上で、厳密な垂線を計算することは難しいため、この実施の形態１では、近似的にＦＤＯＡが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚ上への垂線ｃの足点ｐｐ，ｃ及び垂線ｔの足点ｐｐ，ｔを求めるものとする。
以下、ＣＡＬ局１２を例にとり、垂線ｃの足点ｐｐ，ｃを求めて、垂線ｃを下す説明を行う。垂線ｔの足点ｐｐ，ｔを求めて、垂線ｔを下す説明は同様であるため省略する。
【００５８】
符号決定部６６は、以下の式（１６）に示すように、ＣＡＬ局１２を通る第１の線分と、ＲＥＦ局１３を通る第２の線分とが直交する条件の下で、第１の線分と第２の線分とが交わる位置を探索する。
0006261831.tif 000017
式（１６）において、ＬｏｎｒはＲＥＦ局１３の位置ｐｒの緯度、ＬａｔｒはＲＥＦ局１３の位置ｐｒの経度である。
ＬｏｎｃはＣＡＬ局１２の位置ｐｃの緯度、ＬａｔｃはＣＡＬ局１２の位置ｐｒの経度である。
Ｌｏｎｐ，ｃは第１の線分と第２の線分とが交わる位置の緯度、Ｌａｔｐ，ｃは第１の線分と第２の線分とが交わる位置の経度である。
【００５９】
式（１６）を満足する複数の位置［Ｌｏｎｐ，ｃ，Ｌａｔｐ，ｃ］の点を繋ぐと円が描かれる。描かれる円について説明する。
以下、表記を簡単にするため、式（１６）を以下の式（１７）のように表記する。
0006261831.tif 000018
式（１７）において、ａ＝Ｌｏｎｒ、ｂ＝Ｌａｔｒ、ｃ＝Ｌｏｎｃ、ｄ＝Ｌａｔｃ、ｘ＝Ｌｏｎｐ，ｃ、ｙ＝Ｌａｔｐ，ｃである。
【００６０】
以下の式（１８）〜（２０）のように、ｙ’，ｘ’，ｒ’を定義すると、以下の式（２１）〜（２３）が成立する。
0006261831.tif 000019
0006261831.tif 000020
0006261831.tif 000021
0006261831.tif 000022
0006261831.tif 000023
0006261831.tif 000024
【００６１】
式（２１）〜（２３）は、円の式であるため、式（２２）及び式（２３）におけるθを０から２πまで変化させて、ｘ’，ｙ’を計算すれば、以下の式（２４）〜（２５）より、ｘ，ｙを求めることができる。
0006261831.tif 000025
0006261831.tif 000026
【００６２】
符号決定部６６は、第１の線分と第２の線分とが交わる複数の位置［Ｌｏｎｐ，ｃ，Ｌａｔｐ，ｃ］を探索すると、第１の線分と第２の線分とが交わる複数の位置［Ｌｏｎｐ，ｃ，Ｌａｔｐ，ｃ］の点によって描かれる円上の位置の中から、ＦＤＯＡが０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚからの距離が一番短い位置を垂線ｃの足点ｐｐ，ｃとして探索する。
具体的には、以下のようにして、垂線ｃの足点ｐｐ，ｃを探索する。
【００６３】
まず、符号決定部６６は、ＦＤＯＡの緯度及び経度を、地球中心地球固定座標系に変換した値から計算する。
地球中心地球固定座標系と直交座標系の一般的な変換式は、以下の式（２６）のように表される。
0006261831.tif 000027
式（２６）において、ｌｏｎ．Ｅは地球中心地球固定座標系の緯度、ｌａｔ．Ｎは地球中心地球固定座標系の経度である。
【００６４】
符号決定部６６は、円上の位置の中で、０ＨｚのラインＦＤＯＡ０Ｈｚからの距離が一番短い位置を垂線ｃの足点ｐｐ，ｃとして、以下の式（２７）〜（３０）による最適化問題の解から求める。
0006261831.tif 000028
0006261831.tif 000029
0006261831.tif 000030
0006261831.tif 000031
式（２９）〜（３０）において、ｘｅｃｅｆは地球中心地球固定座標系におけるｘ方向の任意の位置、ｙｅｃｅｆは地球中心地球固定座標系におけるｙ方向の任意の位置、ｚｅｃｅｆは地球中心地球固定座標系におけるｙ方向の任意の位置である。
【００６５】
補正量計算部６７は、以下の式（３１）に示すように、ＦＤＯＡ差異計算部６３により計算された差分εｃと、距離計算部６５により計算された距離Ｌｃ，Ｌｔと、符号決定部６６により決定された補正量εｔの符号（ｓｉｇｎ）とから、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの補正量εｔを算出する（図６のステップＳＴ９）。
0006261831.tif 000032
【００６６】
補正処理部６８は、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの補正量εｔを算出すると、符号決定部６６により決定された補正量εｔの符号（ｓｉｇｎ）がマイナスであれば、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓから補正量εｔの絶対値を減算することで、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正する（図６のステップＳＴ１０）。
補正処理部６８は、符号決定部６６により決定された補正量εｔの符号（ｓｉｇｎ）がプラスであれば、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓに補正量εｔの絶対値を加算することで、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正する（図６のステップＳＴ１０）。
以下の式（３２）は、ＴＧＴ局１１についての補正後のＦＤＯＡｔ，ｏｂｓであるＦＤＯＡｔ，ｃｏｍｐを表しており、補正処理部６８は、ＦＤＯＡｔ，ｃｏｍｐを測位部４５に出力する。
0006261831.tif 000033
【００６７】
図１０はＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの補正処理を示す説明図である。
図１０では、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡの計測値であるＦＤＯＡｃ，ｏｂｓと、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡの計算値であるＦＤＯＡｃ，ｃａｌｃとの差分がεｃであることを示している。
また、図１０では、ＦＤＯＡｔ，ｏｂｓの補正量εｔを用いて、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓがＦＤＯＡｔ，ｃｏｍｐに補正されることを示している。
図１０において、ｐｔ，ｃｏｍｐハットは、測位部４５により推定されるＴＧＴ局１１の位置を示している。
【００６８】
測位部４５は、ＴＧＴ局用計測部４２により計測されたＴＤＯＡｔと、周波数差補正部４４から出力された補正後のＦＤＯＡｔ，ｏｂｓであるＦＤＯＡｃ，ｃｏｍｐとを用いて、ＴＧＴ局１１を測位し、測位結果であるＴＧＴ局１１の位置ｐｔ，ｃｏｍｐハットを表示器３１に表示させる（図６のステップＳＴ１１）。
即ち、測位部４５は、最小二乗法を用いて、式（３）、式（３２）及び式（９）をｐｔについて解くことにより、ＴＧＴ局１１の位置ｐｔ，ｃｏｍｐハットを推定し、ＴＧＴ局１１の位置ｐｔ，ｃｏｍｐハットを表示器３１に表示させる。
【００６９】
図１１は図１の測位装置によるＴＧＴ局１１の測位結果のシミュレーション例を示す説明図である。
図１１において、△は図１の測位装置により測位されたＴＧＴ局１１の位置ｐｔ，ｃｏｍｐハットを示している。
図１２は図１の測位装置により測位されたＴＧＴ局１１の位置ｐｔ，ｃｏｍｐハット付近の拡大図である。
図１２において、〇はＴＧＴ局１１の位置の真値、△は図１の測位装置により測位されたＴＧＴ局１１の位置ｐｔ，ｃｏｍｐハット、□はＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓが補正されずに測位された場合のＴＧＴ局１１の位置を示している。
図１２より、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓが補正されることで、ＴＧＴ局１１の測位結果がＴＧＴ局１１の位置の真値に近づいていることが分かる。
【００７０】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、周波数差計測部４１により計測されたＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡｃ，ｏｂｓを用いて、ＴＧＴ局１１についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正する周波数差補正部４４を設け、測位部４５が、周波数差補正部４４による補正後のＦＤＯＡｔ，ｏｂｓであるＦＤＯＡｃ，ｃｏｍｐを用いて、ＴＧＴ局１１を測位するように構成したので、衛星マヌーバ時に第１の衛星１又は第２の衛星２の軌道が変化しても、測位精度の劣化を招くことなく、ＴＧＴ局１１を測位することができる効果を奏する。
即ち、この実施の形態１によれば、ＣＡＬ局１２についてのＦＤＯＡｃ，ｏｂｓを１回計測すればよく、１日程度の長時間計測を行う必要がないため、衛星マヌーバ時に第１の衛星１又は第２の衛星２の軌道が変化しても、軌道の変化に対処することができる。よって、衛星マヌーバ時に第１の衛星１又は第２の衛星２の軌道が変化しても、測位精度の劣化を招くことなく、ＴＧＴ局１１を測位することができる。
【００７１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
この発明は、干渉局を測位する測位装置及び測位方法に適している。
【符号の説明】
【００７３】
１  第１の衛星、２  第２の衛星、１１  ＴＧＴ局（干渉局）、１２  ＣＡＬ局（電波送信源）、１３  ＲＥＦ局（電波送信源）、２０  電波受信部、２１，２２  受信アンテナ、２３，２４  バンドパスフィルタ、２５  局部発振器、２６，２７  ダウンコンバータ、２８，２９  Ａ／Ｄコンバータ、３０  測位処理器、３１  表示器、４１  周波数差計測部、４２  ＴＧＴ局用計測部、４３  ＣＡＬ局用計測部、４４  周波数差補正部、４５  測位部、５１  ＴＧＴ局用計測回路、５２  ＣＡＬ局用計測回路、５３  周波数差補正回路、５４  測位回路、６１  ＣＡＬ局測位部、６２  ＣＡＬ局用計算部、６３  ＦＤＯＡ差異計算部、６４  ＴＧＴ局測位部、６５  距離計算部、６６  符号決定部、６７  補正量計算部、６８  補正処理部、７１  メモリ、７２  プロセッサ。
【要約】
周波数差計測部（４１）により計測されたＣＡＬ局（１２）についてのＦＤＯＡｃ，ｏｂｓを用いて、ＴＧＴ局（１１）についてのＦＤＯＡｔ，ｏｂｓを補正する周波数差補正部（４４）を設け、測位部（４５）が、周波数差補正部（４４）による補正後のＦＤＯＡｔ，ｏｂｓであるＦＤＯＡｃ，ｃｏｍｐを用いて、ＴＧＴ局（１１）を測位するように構成する。これにより、衛星マヌーバ時に第１の衛星１又は第２の衛星２の軌道が変化しても、測位精度の劣化を招くことなく、ＴＧＴ局（１１）を測位することができる。【図１】
0006261831.tif 000034
【図２】
0006261831.tif 000035
【図３】
0006261831.tif 000036
【図４】
0006261831.tif 000037
【図５】
0006261831.tif 000038
【図６】
0006261831.tif 000039
【図７】
0006261831.tif 000040
【図８】
0006261831.tif 000041
【図９】
0006261831.tif 000042
【図１０】
0006261831.tif 000043
【図１１】
0006261831.tif 000044
【図１２】
0006261831.tif 000045