(57)【要約】【課題】測位補強システムの性能評価を短時間で効率良く行う。【解決手段】ＳＢＡＳ受信機２４にてＳＢＡＳ衛星２５から受信され、ファイルサーバ２２に格納されたＳＢＡＳメッセージデータファイル２３を用いてＳＢＡＳの性能評価のシミュレーション計算を行う複数の利用者ＰＣ１０−１〜１０−４を有し、複数の利用者ＰＣ１０−１〜１０−４を用いることにより、ＳＢＡＳの性能評価のシミュレーション計算を分散して行う。【選択図】図１
2007218620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位補強システムの性能をシミュレーション評価する評価システムであって、
衛星から測位補強メッセージを受信する受信手段と、
前記受信手段にて受信された測位補強メッセージを格納する格納手段と、
前記格納手段にアクセス可能に構成され、前記格納手段に格納された測位補強メッセージを取得し、該測位補強メッセージを用いて前記測位補強システムの性能評価のシミュレーション計算を行う複数の端末とを有し、
前記複数の端末を用いることにより、前記性能評価のシミュレーション計算を分散して行う性能評価システム。
【請求項２】
請求項１に記載の性能評価システムにおいて、
前記複数の端末は、前記格納手段に格納された測位補強メッセージについて、指定された期間についてのシミュレーション計算を行うことを特徴とする性能評価システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の性能評価システムにおいて、
前記複数の端末は、前記格納手段に格納された測位補強メッセージについて、指定された領域についてのシミュレーション計算を行うことを特徴とする性能評価システム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の性能評価システムにおいて、
前記複数の端末は、分散して行われたシミュレーション計算の結果を合成することを特徴とする性能評価システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の性能評価システムにおいて、
前記複数の端末は、インターネットを介して前記格納手段にアクセス可能であることを特徴とする性能評価システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の性能評価システムにおいて、
前記複数の端末は、パーソナルコンピュータであることを特徴とする性能評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＢＡＳ（Satellite Based Augmentation System）等といった測位補強システムの性能をシミュレーション評価する性能評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、増大する航空交通需要に対応するため、国土交通省航空局において、次世代航空保安システムの中核をなす運輸多目的衛星：Multi-functional Transport Satellite（以下、ＭＴＳＡＴと称する）を利用した衛星航法システムとして、運輸多目的衛星用衛星航法補強システム：MTSAT Satellite-based Augmentation System（以下、ＭＳＡＳと称する）が整備されている。ＭＳＡＳは、ＧＰＳ衛星から測位情報を受信して航行しようとする航空機に対し、ＧＰＳの精度や信頼性を向上させるための補強情報を、ＭＴＳＡＴを中継して提供する。つまり、ＭＳＡＳはＭＴＳＡＴを用いたＳＢＡＳであり、ＳＢＡＳについては近年様々な検討が進められている（例えば、特許文献１，２参照。）。ＳＢＡＳは、民間航空機の運航に必要な性能を有する衛星航法システムの１つであり、文献AERONAUTICAL TELECOMMUNICATIONS ANNEX10 VOLUME I, ICAO July 1996にて定義されている。ＭＳＡＳの整備と平行し、将来のＭＳＡＳの性能向上に必要な最適システムの評価、検討を行うため、ＳＶＭ（Service Value Model）を用いたＭＳＡＳの評価が行われている。なお、ＳＶＭは、文献SERVICE VOLUME MODEL SIMULATION ASSUMPTIONS FOR SBAS PERFORMANCES, IWG Document IWG/SVM/2.0 June-30-2000にて定義されている。
【０００３】
図４は、従来のＳＢＡＳ性能評価システムの一構成例を示す図である。
【０００４】
本従来例は図４に示すように、ＳＢＡＳ衛星１２５からのＳＢＡＳメッセージを受信するＳＢＡＳ受信機１２４と、ＳＢＡＳ受信機１２４にて受信されたＳＢＡＳメッセージデータファイル１２３を格納するファイルサーバ１２２と、ファイルサーバ１２２に格納されたＳＢＡＳメッセージデータファイル１２３を用いてＳＶＭの計算を実施するＳＵＮワークステーション１０１と、ＳＵＮワークステーション１０１の計算結果を保存するためのディスクアレイ１０２及びバックアップ用テープドライブ１０３と、ＳＵＮワークステーション１０１の計算結果を印刷するプリンタ１２１とから構成されている。
【０００５】
上記のように構成されたＳＢＡＳ性能評価システムにおいては、ＳＢＡＳ受信機１２４にて受信されたＳＢＡＳメッセージデータファイル１２３を用いてＳＵＮワークステーション１０１にてＳＶＭの計算が実行され、その計算結果が、ディスクアレイ１０２またはバックアップ用テープドライブ１０３にてテープに保存されることになる。
【特許文献１】特開２０００−２１４２４４号公報
【特許文献２】特開２００３−１８０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような従来の評価システムにおいては、以下に記載するような問題点がある。
【０００７】
（１）ＳＶＭはシミュレーションの計算に膨大な時間がかかる（現状、２４時間の期間をシミュレーションするのに約２４時間必要である）。ＳＶＭは主に、将来のＳＢＡＳの研究のために用いられ、研究では様々なパターンのシミュレーションが必要とされる。できるだけ多くのシミュレーションを短時間で実行できるようにすることが望まれている。
【０００８】
（２）現状のＳＶＭは、計算条件を設定した後、計算処理を行い、結果を出力するバッチ処理型、かつ集中処理型のデータ処理方式となっている。このため、計算処理中は待ち時間となり（現状、２４時間の期間をシミュレーションするのに約２４時間の待ち時間が必要となる）、作業効率が非常に悪い。将来のＳＢＡＳの研究では長期間のシミュレーションを評価する必要が有り、作業効率の向上が求められている。
【０００９】
（３）現状のＳＶＭはワークステーション上で動作している。ワークステーションは、処理速度は速いが高価である。高価であるがゆえに、容易に最新機種へ乗り換えることができず、何年も同じシステムを継続して使い続けなければならないのが実状である。今やハードウェアの処理速度は数年で数倍に向上する時代であり、常に最新のハードウェア上でＳＶＭを動作させ、できるだけ多くのシミュレーションを高速に処理できるようにすることが望まれている。常に最新のハードウェア上でＳＶＭを動作させるためには、導入が容易な安価なハードウェア上でＳＶＭを動作させることが必要である。
【００１０】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、測位補強システムの性能評価を短時間で効率良く行うことができる性能評価システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、
測位補強システムの性能をシミュレーション評価する評価システムであって、
衛星から測位補強メッセージを受信する受信手段と、
前記受信手段にて受信された測位補強メッセージを格納する格納手段と、
前記格納手段にアクセス可能に構成され、前記格納手段に格納された測位補強メッセージを取得し、該測位補強メッセージを用いて前記測位補強システムの性能評価のシミュレーション計算を行う複数の端末とを有し、
前記複数の端末を用いることにより、前記性能評価のシミュレーション計算を分散して行う。
【００１２】
上記のように構成された本発明においては、衛星からの測位補強メッセージが受信手段にて受信されると、受信された測位補強メッセージは格納手段に格納される。そして、格納手段にアクセス可能に構成された複数の端末にて、格納手段に格納された測位補強メッセージが取得され、取得された測位補強メッセージを用いて測位補強システムの性能評価のシミュレーション計算が分散して行われる。
【００１３】
本発明においては、ハードウェアとソフトウェアの依存度を少なくし、複数のハードウェア端末へ性能評価ソフトウェアを自由にインストールできるようにすることで、様々なパターンのシミュレーションを同時に実行可能とする。利用可能な端末数に上限はなく、端末数に応じて同時に実行できるシミュレーションの量を増やすことができ、多くのシミュレーションを短時間で実行可能とする。
【００１４】
また、性能評価の１つとしてＳＶＭのシミュレーションではシミュレーション条件に、必ず計算期間と計算領域を指定する。計算期間または計算領域の増減は、シミュレーションにかかる処理時間に比例するというＳＶＭの性質から、本発明では、計算期間または計算領域を小分けに分割し、並列して計算を実施し、後から計算結果を合成できるようにすることで、シミュレーションの分散・並列処理を行い、大規模計算を効率的に実施することを可能とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記のように構成されているので、測位補強システムの性能評価を短時間で効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の性能評価システムとなるＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムの第１の実施の形態を示す図である。
【００１８】
本形態は図１に示すように、ＳＢＡＳ衛星２５からの測位補強メッセージであるＳＢＡＳメッセージを受信するＳＢＡＳ受信機２４と、ＳＢＡＳ受信機２４にて受信されたＳＢＡＳメッセージデータファイル２３を格納する格納手段であるファイルサーバ２２と、ＬＡＮ２７を介してファイルサーバ２２にアクセス可能に構成され、ファイルサーバ２２に格納されたＳＢＡＳメッセージデータファイル１２３を用いてＳＶＭの計算を実施し、計算結果を表示する複数の端末である利用者ＰＣ（Personal Computer）１０−１〜１０−４と、利用者ＰＣ１０−１〜１０−４における計算結果を印刷するプリンタ２１とから構成されている。なお、本形態においては、４台の利用者ＰＣ１０−１〜１０−４が設けられているが、利用者ＰＣの追加・増設は自由に可能である。
【００１９】
利用者ＰＣ１０−１〜１０−４は、ＬＡＮ２７を介してファイルサーバ２２と通信でき、ファイルサーバ２２に格納されたＳＢＡＳメッセージデータファイル２３にアクセスできる。また、ＬＡＮ２７を介してプリンタ２１と通信でき、プリンタ２１にて印刷出力できる。また、ＳＶＭソフトウェアがインストールされている。
【００２０】
利用者ＰＣ１０−１〜１０−４にインストールされたＳＶＭソフトウェアは、ＳＶＭのシミュレーションを行うための計算条件に「計算期間」及び「計算領域」を指定することができる。ＳＶＭソフトウェアは、計算処理後、計算結果ファイル１１−１〜１１−３を生成する。さらに、ＳＶＭソフトウェアは各利用者ＰＣ１０−１〜１０−４に格納されている複数の計算結果ファイル１１−１〜１１−３を用いて「計算期間」又は「計算領域」を合成した計算結果合成ファイル１２を作成できる機能を有する。ここで、ＳＶＭのシミュレーションでは、シミュレーション範囲を分けたものを元へ戻す必要はなく、分割した結果それのみで成り立つ性質がある。それを可能とする分割要素がＳＶＭシミュレーションの計算条件に含まれる「期間」と「領域」である。この性質を用いることにより、分散範囲と合成範囲を同じにする必要がなく、分散と合成とを独立した処理で実行することができる。
【００２１】
以下に、上記のように構成されたＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムの動作について説明する。
【００２２】
ＳＢＡＳ衛星２５からのＳＢＡＳメッセージデータがＳＢＡＳ受信機２４にて受信されると、受信されたＳＢＡＳメッセージデータは、ＳＢＡＳメッセージデータファイル２３としてファイルサーバ２２に格納される。
【００２３】
その後、利用者ＰＣ１０−１〜１０−４において、ファイルサーバ２２にアクセスが行われ、ファイルサーバ２２に格納されたＳＢＡＳメッセージデータファイル２３が利用者ＰＣ１０−１〜１０−４に読み込まれる。
【００２４】
利用者ＰＣ１０−１〜１０−４においては、シミュレーション計算条件が設定され、読み込まれたＳＢＡＳメッセージデータを用いてＳＶＭのシミュレーション計算が実行される。
【００２５】
ＳＶＭのシミュレーション計算を実行した結果は、利用者ＰＣ１０−１〜１０−４内に計算結果ファイル１１−１〜１１−３として格納される。
【００２６】
利用者ＰＣ１０−１〜１０−４が複数存在する場合は、１台の利用者ＰＣ毎に異なる計算条件が設定され、異なるＳＶＭのシミュレーション計算が実行されることで、分散・並列処理が可能となる。計算結果は、計算結果ファイル１１−１〜１１−３を用いて、利用者ＰＣ１０−１〜１０−４の画面に表示出力されたり、プリンタ２１にて印字出力されたりする。
【００２７】
さらにその後、計算期間または計算領域について計算結果を合成する場合は、任意の利用者ＰＣにおいて、各利用者ＰＣ１０−１〜１０−４に格納されている計算結果ファイル１１−１〜１１−３がＬＡＮ２７を介して読み込まれて合成され、計算結果合成ファイル１２が生成される。合成された計算結果は、計算結果合成ファイル１２を用いて、利用者ＰＣ１０−１〜１０−４の画面に表示出力されたり、プリンタ２１にて印字出力されたりする。
【００２８】
上述したＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムにおいては、以下に記載するような効果を奏する。
【００２９】
複数の利用者ＰＣ１０−１〜１０−４を使用し、異なるシミュレーションを同時に実行することができる。
【００３０】
計算期間または計算領域を小分けに指定してシミュレーションを実施し、後から計算結果を合成できることから、計算期間の長いものや計算領域が広い大規模なシミュレーション計算を複数の利用者ＰＣ１０−１〜１０−４を用いて効率的に実行することができる。
【００３１】
ＳＶＭソフトウェアを利用者ＰＣ１０−１〜１０−４上で動作可能とすることで、ハードウェアを安価に導入することができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の性能評価システムとなるＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムの第２の実施の形態を示す図である。
【００３３】
本形態は図２に示すように、第１の実施の形態にて示したものに対して、利用者ＰＣ１０−１〜１０−４がＬＡＮ２７を介してファイルサーバ２２及びプリンタ２１と接続されているのではなく、インターネット２８を介して接続されている点のみが異なるものである。
【００３４】
上記のように構成されたＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムにおいては、利用者ＰＣ１０−１〜１０−４がインターネット２８を介してファイルサーバ２２及びプリンタ２１と接続されているため、利用者の行動範囲を限定することなくＳＶＭシステムを利用することができる。
【００３５】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の性能評価システムとなるＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムの第３の実施の形態を示す図である。
【００３６】
本形態は図３に示すように、ＳＢＡＳ衛星２５からのＳＢＡＳメッセージを受信するＳＢＡＳ受信機２４と、ＳＢＡＳ受信機２４にて受信されたＳＢＡＳメッセージデータファイル２３を用いてＳＶＭの計算を実施するＳＶＭ計算端末１５と、インターネット２８に接続可能なインターネット端末１４と、シミュレーション計算のアルゴリズムの変更を行うアルゴリズム変更装置３０とがベンダー１側に設けられ、また、インターネット２８に接続可能なインターネット端末１３が顧客２側に設けられて構成されている。ベンダー１側のインターネット端末１４と顧客２側のインターネット端末１３とは、インターネット２８を介して接続されており、顧客２はベンダー１が作成したＳＶＭホームページをＷｅｂブラウザで閲覧することができ、電子メールを介してベンダー１と連絡をとりあうことができる。また、顧客２はベンダー１より、計算結果ＣＤ−ＲＯＭ３１を郵送にて受領する。
【００３７】
以下に、上記のように構成されたＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムの動作について説明する。
【００３８】
まず、顧客２は、インターネット端末１３にて、ベンダー１側で作成したＳＶＭホームページを閲覧し、利用可能なＳＶＭのシミュレーション計算について確認した上で、電子メールで必要な計算条件を指定し、ベンダー１へシミュレーション計算の発注を行う。
【００３９】
ベンダー１側は、インターネット端末１４にてそれを受け、ＳＢＡＳ受信機２４を用いて必要なＳＢＡＳメッセージデータファイル２３を収集し、ＳＶＭ計算端末１５を用いて計算条件に従ったＳＶＭのシミュレーション計算を実行する。
【００４０】
なお、計算の価格は、必要な入力データ量及び計算量に応じて決定する。また、顧客２のリクエストに応じてアルゴリズム変更装置３０を用いてＳＶＭのシミュレーション計算のアルゴリズムを変更したり、新規作成を行い、アルゴリズムファイル２９を作成し、ＳＶＭ計算端末１５へ入力し、新しいアルゴリズムを用いたＳＶＭのシミュレーション計算を実行する。
【００４１】
ベンダー１側は、アルゴリズムの複雑さ（例えば、プログラムのライン数）に応じて価格を決定する。ＳＶＭのシミュレーション結果は、計算結果ＣＤ−ＲＯＭ３１に格納して郵送で顧客２へ発送する。
【００４２】
上述したように本形態においては、第１の実施の形態を利用し、付加価値を付けたビジネスモデルであり、利用者の行動範囲及びコンピュータ資源を限定することなくＳＶＭを利用することができる。さらに、本形態においては、利用者はＳＶＭソフトウェア及びハードウェアの改修や保守を意識することなく、ＳＶＭを利用したＳＢＡＳの性能評価及びアルゴリズムの評価に専念することができる。
【００４３】
なお、上述した３つの実施の形態においては、測位補強システムとしてＳＢＡＳを例に挙げ、このＳＢＡＳの性能をシミュレーション評価するＳＶＭシステムについて説明したが、本発明はこれに限らず、準天頂衛星システムやＧＢＡＳ（Ground Based Augmentation System）の性能評価にも適用することができる。なお、ＧＢＡＳは、文献AERONAUTICAL TELECOMMUNICATIONS ANNEX10 VOLUME I, ICAO July 1996にて定義されている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の性能評価システムとなるＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムの第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の性能評価システムとなるＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムの第２の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明の性能評価システムとなるＳＢＡＳ性能評価用ＳＶＭシステムの第３の実施の形態を示す図である。
【図４】従来のＳＢＡＳ性能評価システムの一構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    ベンダー
２    顧客
１０−１〜１０−４    利用者ＰＣ
１１−１〜１１−３    計算結果ファイル
１２    計算結果合成ファイル
１３，１４    インターネット端末
１５    ＳＶＭ計算機
２１    プリンタ
２２    ファイルサーバ
２３    ＳＢＡＳメッセージデータファイル
２４    ＳＢＡＳ受信機
２５    ＳＢＡＳ衛星
２６    ＧＰＳ衛星
２７    ＬＡＮ
２８    インターネット
２９    アルゴリズムファイル
３０    アルゴリズム変更装置
【図１】
2007218620.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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