(57)【要約】【課題】受信環境の変化に影響されることなく、適する誤差分散を設定し、安定した測位演算を実行する。【解決手段】受信信号の追尾結果から観測擬似距離を算出し（Ｓ１０１）、推定擬似距離を算出する（Ｓ１０２）。観測擬似距離と推定擬似距離との差分値を算出し（Ｓ１０３）、擬似距離に関するχ２値の平方根ＴＳＳＥを算出する（Ｓ１０４）。観測可能な測位衛星に対するＰＤＯＰを算出する（Ｓ１０５）。χ２値とＰＤＯＰがともに小さければ、受信信号のＣ／Ｎｏに基づいて誤差分散を設定する（Ｓ１０６：Ｙｅｓ→Ｓ１０７）。χ２値もしくはＰＤＯＰが大きければ、差分値がそのまま誤差であると判断し、差分値と誤差の標準偏差とが一致するとして、この関係から誤差分散を設定する（Ｓ１０６：Ｎｏ→Ｓ１０８）。【選択図】  図１
2013253814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位衛星から放送されるＧＮＳＳ測位信号を受信し、受信信号から航跡フィルタを用いて、位置または速度を推定算出する測位方法であって、
前記受信信号の追尾結果から今回の観測量を算出する観測量取得工程と、
今回の観測量に関する推定量を算出する推定量算出工程と、
前記今回の観測量と前記今回の推定量から観測量に関する誤差含有度を算出する誤差含有度算出工程と、
前記観測量の誤差含有度が閾値より低ければ、初期設定値に基づいて前記航跡フィルタの観測量に関する誤差分散を設定し、前記観測量の誤差含有度が前記閾値以上であれば、前記今回の観測量と前記今回の推定量との差分値から前記観測量に関する誤差分散を設定する誤差分散設定工程と、
を観測タイミング毎に有する、測位方法。
【請求項２】
請求項１に記載の測位方法であって、
前記観測量は観測擬似距離であり、前記推定量は推定擬似距離である、測位方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の測位方法であって、
前記測位衛星の位置精度劣化度を算出する位置精度劣化度算出工程を有し、
前記誤差分散設定工程は、
前記位置精度劣化度が位置精度用閾値より低く且つ前記誤差含有度が前記閾値より低ければ、前記初期設定値に基づいて前記航跡フィルタの前記観測量に関する誤差分散を設定し、
前記位置精度劣化度が前記位置精度用閾値以上または前記誤差含有度が前記閾値以上であれば、前記今回の観測量と前記今回の推定量との差分値から前記誤差分散を設定する、測位方法。
【請求項４】
請求項１に記載の測位方法であって、
前記観測量は観測デルタレンジであり、前記推定量は推定デルタレンジである、測位方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の測位方法であって、
前記観測量は観測擬似距離と観測デルタレンジであり、前記推定量は推定擬似距離と推定デルタレンジである、測位方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の測位方法であって、
前記誤差分散設定工程では、
デルタレンジ用に設定された前記閾値よりも低い第２の閾値に対して、前記デルタレンジの誤差含有度が前記第２の閾値より低ければ、前記デルタレンジ用の初期設定値に基づいて前記航跡フィルタのデルタレンジに関する誤差分散を設定し、
前記デルタレンジの誤差含有度が前記第２の閾値以上であれば、前記航跡フィルタのデルタレンジに関する誤差分散を前記誤差含有度に基づいて補正する、測位方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の測位方法であって、
前記推定量算出工程は、
前記観測量を用いて収束演算させた最確値から前記今回の推定量を算出する、測位方法。
【請求項８】
請求項２、請求項３および請求項５のいずれかに記載の測位方法であって、
前記推定量算出工程は、
今回の衛星位置、前回の自装置の推定位置および推定速度と、推定したクロックドリフトとを用いて、今回の前記推定擬似距離を算出する、測位方法。
【請求項９】
請求項１、請求項４、請求項５および請求項６のいずれかに記載の測位方法であって、
前記推定量算出工程は、
今回の衛星速度と、前回の自装置の推定速度と、前回の推定クロックドリフトを用いて今回の前記推定デルタレンジを算出する、測位方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の測位方法であって、
前記誤差含有度は、χ２値またはχ２値の平方根である、測位方法。
【請求項１１】
測位衛星から放送されるＧＮＳＳ測位信号を受信し、受信信号から航跡フィルタを用いて、位置または速度を推定算出する処理をコンピュータに実行させるための測位プログラムであって、
前記コンピュータは、
前記受信信号の追尾結果から今回の観測量を算出する観測量取得処理と、
今回の観測量に関する推定量を算出する推定量算出処理と、
前記今回の観測量と前記今回の推定量から観測量に関する誤差含有度を算出する誤差含有度算出処理と、
前記観測量の誤差含有度が閾値より低ければ、初期設定値に基づいて前記航跡フィルタの観測量に関する誤差分散を設定し、前記観測量の誤差含有度が前記閾値以上であれば、前記今回の観測量と前記今回の推定量との差分値から前記観測量に関する誤差分散を設定する誤差分散設定処理と、
を観測タイミング毎に実行する、測位プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の測位プログラムであって、
前記観測量は観測擬似距離であり、前記推定量は推定擬似距離である、測位プログラム。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の測位プログラムであって、
前記コンピュータは、
前記測位衛星の位置精度劣化度を算出する位置精度劣化度算出処理を実行し、
前記誤差分散設定処理で、
前記位置精度劣化度が位置精度用閾値より低く且つ前記誤差含有度が前記閾値より低ければ、前記初期設定値に基づいて前記航跡フィルタの前記観測量に関する誤差分散を設定し、
前記位置精度劣化度が前記位置精度用閾値以上または前記誤差含有度が前記閾値以上であれば、前記今回の観測量と前記今回の推定量との差分値から前記誤差分散を設定する、測位プログラム。
【請求項１４】
請求項１１に記載の測位プログラムであって、
前記観測量は観測デルタレンジであり、前記推定量は推定デルタレンジである、測位プログラム。
【請求項１５】
請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の測位プログラムであって、
前記観測量は観測擬似距離と観測デルタレンジであり、前記推定量は推定擬似距離と推定デルタレンジである、測位プログラム。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載の測位プログラムであって、
前記誤差分散設定処理で、
デルタレンジ用に設定された前記閾値よりも低い第２の閾値に対して、前記デルタレンジの誤差含有度が前記第２の閾値より低ければ、前記デルタレンジ用の初期設定値に基づいて前記航跡フィルタのデルタレンジに関する誤差分散を設定し、
前記デルタレンジの誤差含有度が前記第２の閾値以上であれば、前記航跡フィルタのデルタレンジに関する誤差分散を前記誤差含有度に基づいて補正する、測位プログラム。
【請求項１７】
請求項１１乃至請求項１６のいずれかに記載の測位プログラムであって、
前記誤差含有度はχ２値またはχ２値の平方根である、測位プログラム。
【請求項１８】
測位衛星から放送されるＧＮＳＳ測位信号を受信し、受信信号から航跡フィルタを用いて、位置または速度を推定算出する測位装置であって、
前記受信信号の追尾結果から今回の観測量を算出する観測量取得部と、
今回の観測量に関する推定量を算出する推定量算出部と、
前記今回の観測量と前記今回の推定量から観測量に関する誤差含有度を算出する誤差含有度算出部と、
観測タイミング毎に前記観測量の誤差含有度が閾値より低ければ、初期設定値に基づいて前記航跡フィルタの観測量に関する誤差分散を設定し、前記観測量の誤差含有度が前記閾値以上であれば、前記今回の観測量と前記今回の推定量との差分値から前記観測量に関する誤差分散を設定する誤差分散設定部と、
を備える、測位装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の測位装置であって、
前記観測量は観測擬似距離であり、前記推定量は推定擬似距離である、測位装置。
【請求項２０】
請求項１８または請求項１９に記載の測位装置であって、
前記測位衛星の位置精度劣化度を算出する位置精度劣化度算出部を更に備え、
前記誤差分散設定部は、
前記位置精度劣化度が位置精度用閾値より低く且つ前記誤差含有度が前記閾値より低ければ、前記初期設定値に基づいて前記航跡フィルタの前記観測量に関する誤差分散を設定し、
前記位置精度劣化度が前記位置精度用閾値以上または前記誤差含有度が前記閾値以上であれば、前記今回の観測量と前記今回の推定量との差分値から前記誤差分散を設定する、測位装置。
【請求項２１】
請求項１８に記載の測位装置であって、
前記観測量は観測デルタレンジであり、前記推定量は推定デルタレンジである、測位装置。
【請求項２２】
請求項１８乃至請求項２０のいずれかに記載の測位プログラムであって、
前記観測量は観測擬似距離と観測デルタレンジであり、前記推定量は推定擬似距離と推定デルタレンジである、測位装置。
【請求項２３】
請求項２１または請求項２２に記載の測位装置であって、
前記誤差分散設定部は、
デルタレンジ用に設定された前記閾値よりも低い第２の閾値に対して、前記デルタレンジの誤差含有度が前記第２の閾値より低ければ、前記デルタレンジ用の初期設定値に基づいて前記航跡フィルタのデルタレンジに関する誤差分散を設定し、
前記デルタレンジの誤差含有度が前記第２の閾値以上であれば、前記航跡フィルタのデルタレンジに関する誤差分散を前記誤差含有度に基づいて補正する、測位装置。
【請求項２４】
請求項１８乃至請求項２３のいずれかに記載の測位装置であって、
前記誤差含有度はχ２値またはχ２値の平方根である、測位装置。
【請求項２５】
請求項１８乃至請求項２４のいずれかに記載の測位装置を備えるとともに、
前記測位演算部の測位演算結果を用いて所定のアプリケーションを実行するアプリケーション処理部を、備える情報機器端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号を用いて自装置の測位を行う測位方法および測位プログラム、特に誤差共分散行列を備える航跡フィルタを用いて測位演算を行う測位方法および測位プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＮＳＳ（Global NavigationSatellite Systems）衛星からの測位信号を受信して測位を行う測位装置が、多く実用化されており、各種の情報機器端末に利用されている。
【０００３】
このような測位装置では、測位信号を用いて観測される擬似距離およびデルタレンジ（擬似距離変化量）を、航跡フィルタに代入して、自装置位置や相対速度の推定演算を行っている。そして、航跡フィルタとしては、従来、一般的なものとしてカルマンフィルタが用いられている。
【０００４】
このような従来のカルマンフィルタでは、当該フィルタの推定精度に影響を与えるパラメータとして誤差共分散行列が与えられる。具体的に、自装置位置と相対速度とを同時に推定演算する航跡フィルタであれば、擬似距離の誤差分散とデルタレンジの誤差分散を有する誤差共分散行列が与えられる。
【０００５】
従来では、このような擬似距離の誤差分散とデルタレンジの誤差分散は単に一定値が与えられていたり、Ｃ／Ｎｏのみによって決定されていた。
【０００６】
また、特許文献１には観測擬似距離と推定擬似距離との差分値から外部環境による誤差要因を検出し、誤差の大きな受信信号（測位信号）を利用しないようにする測位方法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、信号強度から受信環境を判定し、受信環境に応じてカルマンフィルタの誤差共分散行列を補正する測位方法が記載されている。この方法では、受信環境を段階的に判断して、段階毎に補正値を設定し、初期の誤差共分散行列を当該補正値で補正している。
【０００８】
また、特許文献３、特許文献４の位置算出方法は、観測擬似距離と推定擬似距離との差分値を算出し、当該差分値を受信信号強度に応じた関数に代入することで、誤差分散の元となる観測予測差値を算出する。特許文献３、特許文献４の位置算出方法は、当該観測予測差値を信頼性に関係する閾値と比較し、比較結果に応じて観測予測差値をそのまま利用するか補正するかを選択して誤差分散を設定する。
【０００９】
また、特許文献５の測位方法は、観測量（例えば観測擬似距離）と推定量（例えば推定擬似距離）との差分値を衛星毎に取得し、当該差分値から衛星毎に、誤差分散の初期値を設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−５７３２７号公報
【特許文献２】特開２００９−９２５４１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２４９７５９号公報
【特許文献４】特開２０１０−２６６４６８号公報
【特許文献５】ＷＯ２０１１／１０５４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述のように、誤差共分散行列の各誤差分散の初期値を一定値もしくはＣ／Ｎｏのみにより決定した場合、外部環境による誤差要因の影響を受けて測位誤差が大きくなることがあった。
【００１２】
また、特許文献１に示す方法では、外部環境による誤差要因の影響を受けない測位信号が所定数（４個）以上なければ、測位演算することができない。
【００１３】
また、特許文献２に示す方法では、信号強度から受信環境を判定するとともに、受信環境の段階分け数の種類でしか誤差分散を補正できず、外部環境による誤差要因に応じた高精度な測位演算ができるとは限らない。
【００１４】
また、特許文献３，４に示す方法では、受信状況が良い時も受信状況が悪い時も変わらない複雑な演算処理を用いて誤差分散を設定しており、さらに受信状態が悪い時にはさらに複雑な補正を行って誤差分散を設定しており、誤差分散の設定だけでかなり煩雑な処理を要してしまう。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、受信状況に応じて従来よりも演算し易く適する誤差分散を設定でき、安定した測位演算を実行できる測位方法および測位装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は、測位衛星から放送されるＧＮＳＳ測位信号を受信し、受信信号から航跡フィルタを用いて、位置または速度を推定算出する測位方法であり、観測タイミング毎（例えばエポック毎）に次の各工程を有することを特徴としている。観測量取得工程では、受信信号の追尾結果から今回の観測量を算出する。推定量算出工程では、今回の観測量に関する推定量を算出する。誤差含有度算出工程では、今回の観測量と今回の推定量から観測量に関する誤差含有度を算出する。誤差分散設定工程では、観測量の誤差含有度が閾値より低ければ、初期設定値に基づいて航跡フィルタの観測量に関する誤差分散を設定する。誤差分散設定工程では、観測量の誤差含有度が閾値以上であれば、今回の観測量と今回の推定量との差分値から観測量に関する誤差分散を設定する。
【００１７】
この測位方法では、受信信号の追尾結果から得られる観測量の誤差含有度によって、当該観測量に含まれる誤差が大きいか小さいかを判別する。誤差が小さいと判断すれば、観測量に対する初期設定値（例えば、受信感度（Ｃ／Ｎｏ）を用いて設定した初期値）から誤差分散を設定する。誤差が大きいと判断すれば、観測量と当該観測量に対する推定量との差分値と誤差とに所定の関係が成立すると判断して、当該誤差から誤差分散を設定する。これにより、受信状況に応じて適切に誤差分散が設定される。
【００１８】
また、この発明の測位方法では、観測量は観測擬似距離であり、推定量は推定擬似距離である。
また、この発明の測位方法では、観測量は観測デルタレンジであり、推定量は推定デルタレンジである。
また、この発明の測位方法では、観測量は観測擬似距離と観測デルタレンジであり、推定量は推定擬似距離と推定デルタレンジである。
【００１９】
これらの測位方法では、観測量および推定量を、より具体的に示している。
【００２０】
また、この発明の測位方法は、測位衛星の位置精度劣化度を算出する位置精度劣化度算出工程を有する。誤差分散設定工程は、位置精度劣化度が第２閾値より低く且つ誤差含有度が閾値より低ければ、初期設定値に基づいて航跡フィルタの観測量に関する誤差分散を設定する。誤差分散設定工程は、位置精度劣化度が第２閾値以上または誤差含有度が閾値以上であれば、今回の観測量と今回の推定量との差分値から誤差分散を設定する。
【００２１】
この測位方法では、上述の誤差含有度とともに、観測可能な測位衛星の位置精度劣化度を基準に、擬似距離の誤差分散を設定することができる。これにより、さらに受信状況に応じた誤差分散を設定することができる。
【００２２】
また、この発明の測位方法の誤差分散設定工程では、デルタレンジ用に設定された閾値よりも低い第２の閾値に対して、デルタレンジの誤差含有度が第２の閾値より低ければ、デルタレンジ用の初期設定値に基づいて航跡フィルタのデルタレンジに関する誤差分散を設定する。誤差分散設定工程では、デルタレンジの誤差含有度が第２の閾値以上であれば、航跡フィルタのデルタレンジに関する誤差分散を誤差含有度に基づいて補正する。
【００２３】
この測位方法では、デルタレンジの誤差分散を、より詳細に区分化して設定することが可能になる。これにより、受信状況に応じてさらに適切に誤差分散が設定される。
【００２４】
また、この発明の測位方法の推定量算出工程は、観測量を用いて収束演算させた最確値から今回の推定量を算出する、測位方法。
【００２５】
また、この発明の測位方法の推定量算出工程は、今回の衛星位置、前回の自装置の推定位置および推定速度と、推定したクロックドリフトとを用いて、今回の推定擬似距離を算出する。
【００２６】
また、この発明の測位方法の推定量算出工程は、今回の衛星速度と、前回の自装置の推定速度と、前回の推定クロックドリフトを用いて今回の推定デルタレンジを算出する。
【００２７】
これらの測位方法では、推定量（推定擬似距離もしくは推定デルタレンジ）の具体的な算出方法を示している。
【００２８】
また、この発明の測位方法では、誤差含有度はχ２値またはχ２値の平方根である。
【００２９】
この測位方法では、誤差含有度を統計学的に具体的に算出する一例を示している。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、受信環境の変化に影響されることなく、それぞれの状況に応じて適する誤差共分散行列を設定することができる。これにより、航跡フィルタを用いた推定演算結果が高精度になり、自装置位置や相対速度を高精度に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る擬似距離誤差分散の設定フローを示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態に係るデルタレンジ誤差分散の設定フローを示すフローチャートである。
【図３】本実施形態の処理による測位結果と、従来のＣ／Ｎｏでの誤差分散設定による測位結果とを示したグラフである。
【図４】本実施形態の測位装置１の主要構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態の測位装置１を備えた情報機器端末１００の主要構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の実施形態に係る測位方法およびこれを実現するための測位プログラムおよび測位装置について、図を参照して説明する。なお、本実施形態の測位方法、測位プログラムおよび測位装置は、ＧＮＳＳのどの測位システムに対しても適用することができる。
【００３３】
また、以下の説明では、航跡フィルタとしてカルマンフィルタを用いる例を示すが、誤差共分散行列によりフィルタのパラメータ設定を行える推定演算であれば、本願の方法を適用することができる。
【００３４】
本実施形態の測位方法では、次式（式１）に示す航跡フィルタを用いる。
【００３５】
【数１】
2013253814.tif 000003
【００３６】
この（式１）に示す航跡フィルタにおいて、ρρ（ｋ）は演算タイミングｋでの観測ベクトルであり、ｘｘ（ｋ）は演算タイミングｋでの状態ベクトルである。また、ＨＨは方向余弦行列であり、ν（ｋ）はタイミングｋでの観測誤差ベクトルである。観測誤差ベクトルν（ｋ）は、誤差共分散行列ＲＲ（ｋ）および零平均の多変数正規（ガウス）分布に従っている。したがって、観測誤差ベクトルν（ｋ）は、ν（ｋ）〜Ｎ（０，ＲＲ）で定義される。
【００３７】
観測ベクトルρρ（ｋ）は次式で表される。
【００３８】
【数２】
2013253814.tif 000004
【００３９】
（式２）において、ρ１（ｋ）〜ρｎ（ｋ）は、それぞれ測位衛星ＳＶ１〜ＳＶｎ（ｎは観測可能な測位衛星数）と自装置との間の観測擬似距離であり、Δρ１（ｋ）〜Δρｎ（ｋ）は、それぞれ観測デルタレンジ（観測擬似距離変化量）である。
【００４０】
観測擬似距離は、受信信号のコード追尾時に算出するコード位相差から算出される。観測デルタレンジは、受信信号のコード追尾時に生じるドップラシフト量、もしくはキャリア追尾時に算出するキャリア位相差から算出される。
【００４１】
状態ベクトルｘｘ（ｋ）は次式で表される。
【００４２】
【数３】
2013253814.tif 000005
【００４３】
（式３）において、［ｘ（ｋ），ｙ（ｋ），ｚ（ｋ）］は自装置の直交座標系での推定位置であり、［ｔ（ｋ）］は自装置の受信機時計誤差であり、［Δｘ（ｋ），Δｙ（ｋ），Δｚ（ｋ）］は自装置の直交座標系での相対速度であり、［Δｔ（ｋ）］は自装置の受信機時計誤差の変分量である。
【００４４】
ＨＨ方向余弦行列は、次式で表される。
【００４５】
【数４】
2013253814.tif 000006
【００４６】
（式４）において、Ｈｍｘは、擬似距離および相対速度に関する方向余弦行列である。ここで、方向余弦行列Ｈｍｘは（衛星数）×４の要素を有する行列であり、方向余弦行列ＨＨにおける、方向余弦行列Ｈｍｘ以外の行列要素は「０」であり、式では０ｍｘの行列として表している。
【００４７】
また、観測誤差ベクトルν（ｋ）を決定する誤差共分散行列ＲＲ（ｋ）は次式で表される。
【００４８】
【数５】
2013253814.tif 000007
【００４９】
（式５）において、σ２ρ１（ｋ）〜σ２ρｎ（ｋ）は、測位衛星ＳＶ１〜ＳＶｎ毎の擬似距離に関する誤差分散であり、σ２Δρ１（ｋ）〜σ２Δρｎ（ｋ）は、測位衛星ＳＶ１〜ＳＶｎ毎のデルタレンジに関する誤差分散である。誤差共分散行列ＲＲ（ｋ）における誤差分散σ２ρ１（ｋ）〜σ２ρｎ（ｋ），σ２Δρ１（ｋ）〜σ２Δρｎ（ｋ）以外の行列要素は「０」であり、式では０ｍｘの行列として表している。
【００５０】
そして、この式（５）から観測誤差ベクトルν（ｋ）を設定し、当該観測誤差ベクトルν（ｋ）と（式２）〜（式４）を（式１）に代入することで、次式に示す航跡フィルタが得られる。
【００５１】
【数６】
2013253814.tif 000008
【００５２】
このような航跡フィルタでは、状態ベクトルｘｘ（ｋ）が推定演算により算出される値であり、観測ベクトルρρ（ｋ）は受信信号に基づいて取得できる観測値である。また、方向余弦行列ＨＨは、推定する位置と観測される擬似距離、推定する相対速度と観測されるデルタレンジとの線形写像を行う行列であり、航法メッセージから得られる観測する測位衛星の位置によって、既知の方法で設定されている。
【００５３】
観測誤差ベクトルν（ｋ）を決定する誤差共分散行列ＲＲ（ｋ）の構成要素である擬似距離誤差分散σ２ρ１（ｋ）〜σ２ρｎ（ｋ）とデルタレンジ誤差分散σ２Δρ１（ｋ）〜σ２Δρｎ（ｋ）は、次に示す方法により設定される。なお、以下では、擬似距離誤差分散σ２ρ１（ｋ）〜σ２ρｎ（ｋ）の設定と、デルタレンジ誤差分散σ２Δρ１（ｋ）〜σ２Δρｎ（ｋ）の設定とを個別に実行する例を説明するが、これらの誤差分散の設定処理は、測位演算処理中において、演算タイミングｋ毎に並列的に実行される。また、擬似距離誤差分散のみを演算タイミングｋ毎に以下の方法で設定し、デルタレンジ誤差分散をＣ／Ｎｏのみで設定したり固定値に設定することも可能であり、デルタレンジ誤差分散を演算タイミングｋ毎に以下の方法で設定し、擬似距離誤差分散をＣ／Ｎｏのみで設定したり固定値に設定することも可能である。
【００５４】
（ｉ）擬似距離誤差分散の設定処理
図１は、本発明の実施形態に係る擬似距離誤差分散の設定フローを示すフローチャートである。
【００５５】
演算タイミング（ｋ）において、測位衛星ＳＶｍ（ｍは１〜ｎの任意の整数）からの測位信号に基づく受信信号とレプリカコードとのコード位相差から観測擬似距離ρｍ（ｋ）を算出する（Ｓ１０１）。この際、演算タイミング（ｋ）は所定間隔（例えば１秒間隔）からなり、観測擬似距離ρｍ（ｋ）は、直前のタイミング（ｋ−１）から今回のタイミング（ｋ）までに含まれるエポックでのコード位相誤差の積算値から算出される。
【００５６】
次に、観測擬似距離ρｍ（ｋ）を用いて収束演算を行うことにより、推定擬似距離として観測擬似距離最確値ρｍｍ（ｋ）を算出する（Ｓ１０２）。
【００５７】
続いて、次式に示すように、観測擬似距離ρｍ（ｋ）と、観測擬似距離最確値ρｍｍ（ｋ）との差分値から、擬似距離誤差推定値Ｄｅｌｔａρ（ｋ）を算出する（Ｓ１０３）。
【００５８】
【数７】
2013253814.tif 000009
【００５９】
擬似距離に対する検定統計量の一種であるχ２値の平方根ＴＳＳＥを、次の（式８）を用いて算出する（Ｓ１０４）。
【００６０】
【数８】
2013253814.tif 000010
【００６１】
なお、（式８）において、Ｎは、χ２値の平方根ＴＳＳＥを算出する際に用いた測位衛星ＳＶｍの数である。また、σｐｍ（ｋ）は、外部環境による誤差要因が存在しないような理想的な環境下で得られる一般的な擬似距離誤差分散を予め算出して、設定したものである。ＴＳＳＥは本発明の誤差含有度に相当する。
【００６２】
次に、位置に関する方向余弦行列Ｈｍｘから、（式９）を用いてＰＤＯＰを計算する（Ｓ１０５）。ＰＤＯＰ（Position Dilution of Precision）は観測中の複数の測位衛星の配置に基づく測位精度の指標値である。ＰＤＯＰは本発明の位置精度劣化度に相当する。
【００６３】
【数９】
2013253814.tif 000011
【００６４】
次に、χ２値の平方根ＴＳＳＥと、ＰＤＯＰとに基づいて、擬似距離誤差分散σ２ρｍを決定する。
【００６５】
χ２値の平方根ＴＳＳＥが擬似距離用のＴＳＳＥ閾値より小さく、且つＰＤＯＰが擬似距離用ＰＤＯＰ閾値より小さい場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、受信信号のＣ／Ｎｏを用いて、（式１０）から擬似距離誤差分散σ２ρｍ（ｋ）を算出する（Ｓ１０７）。
【００６６】
【数１０】
2013253814.tif 000012
【００６７】
（式１０）において、ａ０，ａ１，ａ２は定数であり、具体的な一例としては、ａ０＝０．５，ａ１＝８６．１５１，ａ２＝１１．２４を用いる。これら定数ａ０，ａ１，ａ２はチューニングパラメータであり、測位結果等に基づいて、適宜設定変更することもできる。
【００６８】
このＣ／Ｎｏに基づく擬似距離誤差分散σ２ρｍ（ｋ）が本発明の擬似距離用の初期設定値に相当する。これは、言い換えれば、観測擬似距離に含まれる誤差が少なく、且つ観測可能な複数の測位衛星ＳＶｍの配置が良好な時（観測可能な複数の測位衛星が集中することなく広がりをもって配置されている時）に、受信信号のＣ／Ｎｏを用いて擬似距離の誤差分散σ２ρｍ（ｋ）を算出することを意味している。なお、例えば、擬似距離用のＴＳＳＥ閾値は、約２に設定されており、擬似距離用ＰＤＯＰ閾値は、約４に設定されている。これらのＴＳＳＥ閾値は、一例であり、適宜設定変更可能である。
【００６９】
また、この場合、各観測タイミング（エポック）でＣ／Ｎｏに基づく擬似距離誤差分散σ２ρｍ（ｋ）の設定を行ってもよいが、初期観測値で設定したＣ／Ｎｏに基づく擬似距離誤差分散σ２ρｍ（ｋ０）を、各観測タイミングの擬似距離誤差分散σ２ρｍ（ｋ）に設定してもよい。
【００７０】
χ２値の平方根ＴＳＳＥが擬似距離用のＴＳＳＥ閾値以上であるか、または、ＰＤＯＰが擬似距離用ＰＤＯＰ閾値以上の場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、擬似距離誤差推定値Ｄｅｌｔａρ（ｋ）が殆ど観測誤差であると考えることができる。したがって、擬似距離誤差推定値の標準偏差σＤｅｌｔａρを擬似距離誤差推定値Ｄｅｌｔａρｍ（ｋ）から設定して、擬似距離誤差分散σ２ρｍを算出する（Ｓ１０８）。
【００７１】
【数１１】
2013253814.tif 000013
【００７２】
擬似距離誤差推定値の標準偏差σＤｅｌｔａρは、位置の誤差分散σ２ＰＯＳと、相対速度の誤差分散σ２Ｖｅｌとを用いて、（式１２）で表すことができる。
【００７３】
【数１２】
2013253814.tif 000014
【００７４】
位置の誤差分散σ２ＰＯＳは（式１３）から算出できる。
【００７５】
【数１３】
2013253814.tif 000015
【００７６】
したがって、（式１１）、（式１２）、（式１３）と、前回推定した相対速度の分散をσ２Ｖｅｌ（ｋ−１）とを用いることで、擬似距離誤差分散σ２ρを、（式１４）で表すことができる。
【００７７】
【数１４】
2013253814.tif 000016
【００７８】
なお、この擬似距離用の誤差分散の設定方法は一例であり、擬似距離誤差推定値Ｄｅｌｔａρ（ｋ）を少なくとも用いており、擬似距離誤差推定値Ｄｅｌｔａρ（ｋ）の増減変化とともに増減変化をする値であれば、他の方法を用いて算出してもよい。
【００７９】
また、擬似距離誤差分散の設定に利用する擬似距離誤差推定値は、次の方法で算出することもできる。
【００８０】
推定擬似距離ρｍｐ（ｋ）の算出タイミングでの測位衛星ＳＶｍ（ｋ）の位置ｘｘＳＶ（ｋ）を航法メッセージから取得する。さらに、前回（ｋ−１）の測位演算で推定した自装置の位置ｘｘＰＯＳ（ｋ−１）、前回（ｋ−１）の測位演算で推定した自装置の速度ｘｘＶＥＬ（ｋ−１）、同じく推定したクロックオフセットｃΔｔ（ｋ−１）、および、クロックドリフトｄ（ｃΔｔ）／ｄｔ（ｋ−１）を取得する。そして、次の（式７）を用いて、推定擬似距離ρｍｐ（ｋ）を算出する。なお、次式における二重縦線で囲む記号は、三次元距離を算出することを意味する演算記号である。
【００８１】
【数１５】
2013253814.tif 000017
【００８２】
なお、次の（式１６）を用いて推定擬似距離ρｍｐ（ｋ）を算出することも可能である。前回（ｋ−１）の測位演算で推定した自装置の位置ｘｘＰＯＳ（ｋ−１）と相対速度Ｖｅｌ（ｋ−１）とを取得する。また、Ｔｉｎｔは、演算タイミング（ｋ−１）と演算タイミング（ｋ）との時間間隔であり、次式における二重縦線で囲む記号は、三次元距離を算出することを意味する演算記号である。
【００８３】
【数１６】
2013253814.tif 000018
【００８４】
観測擬似距離ρｍ（ｋ）と、推定擬似距離ρｍｐ（ｋ）との差分値から、擬似距離誤差推定値Ｄｅｌｔａρｍ（ｋ）を算出する。
【００８５】
【数１７】
2013253814.tif 000019
【００８６】
このように算出した擬似距離誤差推定値Ｄｅｌｔａρｍ（ｋ）も、擬似距離誤差分散の設定に利用することができる。
【００８７】
以上のような処理を行うことで、観測擬似距離に誤差が少なく、衛星配置が良好な観測タイミング（エポック）では、観測擬似距離のウエイトが重くなるように、初期設定値（例えば、Ｃ／Ｎｏに基づいて設定される初期設定値）によって誤差共分散行列の擬似距離に関する誤差分散を設定することができる。また、観測擬似距離の誤差が大きく衛星配置が悪い観測タイミング（エポック）では、観測擬似距離のウエイトが軽くなりすぎないように、誤差が標準偏差程度であると設定し、誤差共分散行列の擬似距離に関する行列要素を適切に設定することができる。
【００８８】
なお、上述の方法では、χ２値とＰＤＯＰの二種類の要素を誤差分散の設定切り替えの基準要素にした。しかしながら、いずれか一方だけであってもよく、例えばχ２値のみから誤差分散の設定を切り替えてもよい。ただし、χ２値とＰＤＯＰの二種類を用いることで、より安定した測位結果を得ることができる。
【００８９】
また、上述の説明では、ＰＤＯＰを用いた例を示したが、他のＤＯＰ（ＨＤＯＰ、ＶＤＯＰ）を用いることも可能である。
【００９０】
（ｉｉ）デルタレンジ誤差分散の設定処理
図２は、本発明の実施形態に係るデルタレンジ誤差分散の設定フローを示すフローチャートである。
【００９１】
演算タイミング（ｋ）において、測位衛星ＳＶｍからの測位信号に基づく受信信号のキャリア位相から観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）を算出する（Ｓ２０１）。この際、演算タイミング（ｋ）は擬似距離の場合と同様に、所定間隔（例えば１秒間隔）からなり、観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）は、直前のタイミング（ｋ−１）から今回のタイミング（ｋ）までに含まれるエポックでのキャリア位相誤差の積算値から算出される。
【００９２】
なお、観測デルタレンジデルタρｍ（ｋ）は、コード位相に基づくドップラシフト量から算出してもよい。すなわち、観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）は、キャリア位相の追尾結果でもコード位相の追尾結果に基づくドップラシフトからでも算出することができる。
【００９３】
次に、観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）を用いて収束演算を行うことにより、推定デルタレンジとして観測デルタレンジ最確値Δρｍｍ（ｋ）を算出する（Ｓ２０２）。
【００９４】
続いて、次式に示すように、観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）と観測デルタレンジ最確値Δρｍｍ（ｋ）との差分値から、デルタレンジ誤差推定値ＤｅｌｔａΔρ（ｋ）を算出する（Ｓ２０３）。
【００９５】
【数１８】
2013253814.tif 000020
【００９６】
デルタレンジに対する検定統計量の一種であるχ２値の平方根ＴＳＳＥΔを、次の（式１９）を用いて算出する（Ｓ２０４）。なお、（式１９）において、Ｎは、χ２値の平方根ＴＳＳＥΔを算出する際に用いた測位衛星ＳＶｍの数である。また、σｐΔｍ（ｋ）は、外部環境による誤差要因が存在しないような理想的な環境下で得られる一般的なデルタレンジ誤差分散を予め算出して、設定したものである。ＴＳＳＥΔは本発明の誤差含有度に相当する。
【００９７】
【数１９】
2013253814.tif 000021
【００９８】
次に、χ２値の平方根ＴＳＳＥΔに基づいて、デルタレンジ誤差分散σ２Δρｍを決定する。
χ２値の平方根ＴＳＳＥΔがデルタレンジ用第１閾値より小さく、さらにデルタレンジ用第２閾値よりも小さい場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ→Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、受信信号のＣ／Ｎｏを用いて、（式２０）からデルタレンジ誤差分散σ２Δρｍを算出する（Ｓ２０７）。
【００９９】
【数２０】
2013253814.tif 000022
【０１００】
なお、（式２０）において、ｂ０，ｂ１，ｂ２は定数であり、具体的な一例としては、ｂ０＝０．０２８，ｂ１＝１．７５４，ｂ２＝９．１７を用いる。これら定数ｂ０，ｂ１，ｂ２はチューニングパラメータであり、測位結果等に基づいて、適宜設定変更することもできる。
【０１０１】
このＣ／Ｎｏに基づくデルタレンジ誤差分散σ２Δρｍ（ｋ）が本発明のデルタレンジ用の初期設定値に相当する。これは、言い換えれば、観測デルタレンジに含まれる誤差が少ない時に、受信信号のＣ／Ｎｏを用いてデルタレンジ誤差分散σ２Δρｍを算出することを意味している。なお、例えば、デルタレンジ用第１閾値は、約５０に設定されており、デルタレンジ用第２閾値は、約２に設定されている。これらのＴＳＳＥΔ用の閾値は、一例であり、適宜設定変更可能である。
【０１０２】
また、この場合、各観測タイミング（エポック）でＣ／Ｎｏに基づくデルタレンジ誤差分散σ２Δρｍ（ｋ）の設定を行ってもよいが、初期観測値で設定したＣ／Ｎｏに基づくデルタレンジ誤差分散σ２Δρｍ（ｋ０）を、各観測タイミング（エポック）の擬似距離誤差分散σ２Δρｍ（ｋ）に設定してもよい。
【０１０３】
χ２値の平方根ＴＳＳＥΔがデルタレンジ用第１閾値よりも小さく、デルタレンジ用第２閾値以上である場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ→Ｓ２０６：Ｎｏ）、受信信号のＣ／Ｎｏとχ２値に基づくＴＳＳＥΔとを用いて、（式２１）からデルタレンジ誤差分散σ２Δρｍを算出する（Ｓ２０８）。
【０１０４】
【数２１】
2013253814.tif 000023
【０１０５】
これは、言い換えれば、観測デルタレンジに含まれる誤差がある程度少なければ、受信信号のＣ／Ｎｏから算出した誤差分散を用い、さらに誤差の大きさに応じたデルタレンジのχ２値に基づいて誤差分散を補正することを意味している。また、さらに別の方法で言い換えれば、デルタレンジは擬似距離と比較して観測誤差が小さい傾向があり、擬似距離のように単純に二種に分けず、誤差がある程度少なければ、誤差が標準偏差に一致する仮定を用いた誤差分散の設定を用いずに、Ｃ／Ｎｏで誤差分散を設定し、χ２値平方根ＴＳＳＥΔで補正してもよいことを意味している。
【０１０６】
χ２値の平方根ＴＳＳＥΔがデルタレンジ用第１閾値以上である場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）、デルタレンジ誤差推定値が殆ど観測誤差であると考えることができる。したがって、デルタレンジ誤差推定値ＤｅｌｔａΔρｍ（ｋ）が大きいほど、デルタレンジ誤差推定値の標準偏差σＤｅｌｔａΔρｍを大きな値に設定して、デルタレンジ誤差分散σ２Δρｍを算出する（Ｓ２０９）。デルタレンジ誤差推定値の標準偏差σＤｅｌｔａΔρｍとデルタレンジ誤差推定値ＤｅｌｔａΔρｍ（ｋ）とが等しいので、（式２２）の関係が得られる。
【０１０７】
【数２２】
2013253814.tif 000024
【０１０８】
ここで、（式１８）の両辺の分散を取ると（式２３）の関係が得られる。
【０１０９】
【数２３】
2013253814.tif 000025
【０１１０】
（式２３）における今回の推定デルタレンジの誤差分散σ２ΔΡｍｐ（ｋ）は、前回の推定デルタレンジの誤差分散σ２Δρｍ（ｋ−１）とＰＤＯＰとの積から算出でき、（式２４）で表される。
【０１１１】
【数２４】
2013253814.tif 000026
【０１１２】
そして、デルタレンジは擬似距離と比較して観測誤差が小さく、前回の観測誤差と今回の観測誤差とが同じと仮定することが可能である。したがって、（式２２）に（式２３）、（式２４）を代入し、σΔρｍ（ｋ−１）＝σΔρｍ（ｋ）として、変形すると次式が得られる。
【０１１３】
【数２５】
2013253814.tif 000027
【０１１４】
このように、（式２５）における左辺は、デルタレンジ誤差分散σ２Δρｍ（ｋ）であり、右辺は、ＰＤＯＰと、デルタレンジの推定値の誤差分散σ２ＤｅｌｔａΔρｍから構成される。ＰＤＯＰは、上述の（式９）に示すように方向余弦行列から算出できる。デルタレンジの判定用差分値の誤差分散σ２ＤｅｌｔａΔρｍは、デルタレンジの判定用差分値ＤｅｌｔａΔρｍ（ｋ）を所定回数取得することで算出できる。したがって、（式２５）を用いることで、デルタレンジ誤差分散σ２Δρｍ（ｋ）を算出することができる。
【０１１５】
なお、このデルタレンジ用の誤差分散の設定方法は一例であり、デルタレンジ誤差推定値ＤｅｌｔａΔρ（ｋ）を少なくとも用いており、デルタレンジ誤差推定値ＤｅｌｔａΔρ（ｋ）の増減変化とともに増減変化をする値であれば、他の方法を用いて算出してもよい。
【０１１６】
また、デルタレンジ誤差分散の設定に利用するデルタレンジ誤差推定値は、次の方法で算出することもできる。
【０１１７】
航法メッセージの衛星軌道情報から得られる今回の測位衛星ＳＶｍの速度ＳｖＶｅｌ（ｋ）、前回（ｋ−１）の推定結果から得られる自装置の推定相対速度Ｖｅｌ（ｋ−１）、クロックドリフトｄ（ｃΔｔ）／ｄｔ（ｋ−１）を用いて、（式２６）から今回の推定デルタレンジΔρｍｐ（ｋ）を算出する。なお、（式２６）における二重縦線で囲む記号は、相対速度差を算出することを意味する演算記号である。
【０１１８】
【数２６】
2013253814.tif 000028
【０１１９】
続いて、（式２７）に示すように、観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）と推定デルタレンジΔρｍｐ（ｋ）との差分値から、デルタレンジ誤差推定値ＤｅｌｔａΔρｍ（ｋ）を算出する（Ｓ２０３）。
【０１２０】
【数２７】
2013253814.tif 000029
【０１２１】
このように算出したデルタレンジ誤差推定値ＤｅｌｔａΔρｍ（ｋ）も、デルタレンジ誤差分散の設定に利用することができる。
【０１２２】
以上のような処理を行うことで、観測デルタレンジの誤差が少ない観測タイミング（エポック）では、観測デルタレンジのウエイトが重くなるように、Ｃ／Ｎｏに基づいて誤差共分散行列のデルタレンジに関する行列要素を設定することができる。また、観測デルタレンジの誤差がある程度大きくても比較的小さい観測タイミング（エポック）では、観測デルタレンジのウエイトが軽すぎず且つ重すぎない中間的な重みとなるように、Ｃ／Ｎｏに基づく誤差分散をχ２値に基づくＴＳＳＥΔで補正して、誤差共分散行列のデルタレンジに関する行列要素を設定することができる。また、観測デルタレンジの誤差が大きいと考えられる観測タイミング（エポック）では、観測擬似距離のウエイトが軽くなりすぎないように、誤差が標準偏差程度であると設定し、誤差共分散行列のデルタレンジに関する行列要素を適切に設定することができる。
【０１２３】
このような擬似距離誤差分散σ２ρｍ（ｋ）およびデルタレンジ誤差分散σ２Δρｍ（ｋ）の算出は、各測位衛星ＳＶｍ（ＳＶ１〜ＳＶｎのそれぞれ）に対して実行される。そして、算出された各誤差分散σ２ρｍ（ｋ）,σ２Δρｍ（ｋ）を用いて、誤差共分散行列ＲＲ（ｋ）を設定する。
【０１２４】
そして、上述のように擬似距離およびデルタレンジの誤差分散により設定された誤差共分散行列ＲＲ（ｋ）を用いて観測誤差ν（ｋ）を設定する。さらに、この観測誤差ν（ｋ）、観測ベクトルρρ（ｋ）を構成する観測擬似距離および観測デルタレンジを、（式６）に示す航跡フィルタへ代入することで、測位演算を実行し、推定位置および推定相対速度を算出する。
【０１２５】
以上のような処理を行うことで、受信環境に応じて適する誤差分散が設定される。これにより、受信環境の変化に影響されることなく、高精度な測位結果を得ることができる。
【０１２６】
図３は、本実施形態の処理と、従来の受信状況の判断を行うことなくＣ／Ｎｏのみを用いて誤差分散を設定する処理とでの、水平方向の測位誤差の推定結果を示したグラフであり、横軸が時刻に相当するエポックを示し、縦軸が測位誤差を示す。図３のＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８に示すように、本実施形態の処理を用いることで、水平誤差が急激に突出する時刻がなく、安定した測位演算が可能になる。
【０１２７】
なお、上述の説明では、誤差含有度としてχ２値の平方根を用いたが、観測値と推定値との間のばらつきに関する値を所得できる他の統計的な指標（検定統計量）を用いてもよい。また、位置精度劣化度としてＰＤＯＰを用いたが、観測可能な測位衛星の配置に準じた指標値が得られれば、当該指標値を用いてもよい。
【０１２８】
また、上述の説明では、受信状況が良好な観測タイミング（エポック）に設定する初期設定値として、Ｃ／Ｎｏを用いる例を示したが、測位衛星の仰角に依存する値や、固定値を用いてもよい。
【０１２９】
また、上述の説明では、誤差含有度としてχ２値の平方根（ＴＳＳＥ，ＴＳＳＥΔ）を用いる例を示したが、χ２値を用いてもよい。この場合、χ２値の平方根（ＴＳＳＥ，ＴＳＳＥΔ）の閾値を、χ２値用の閾値に変更して用いればよい。
【０１３０】
次に、このような測位演算処理を実現する装置構成を、図を参照して説明する。図４は、本実施形態の測位装置１の主要構成を示すブロック図である。
【０１３１】
図４に示すように、本実施形態の測位装置１は、キャリア相関部１３、コード相関部１４、デルタレンジ測定部１５、Ｃ／Ｎｏ測定部１６、擬似距離算出部１７、および測位演算部１８を備える。測位演算部１８は、航跡フィルタの誤差共分散行列の設定や攻勢期フィルタによる測位演算機能とともに、本発明の「推定量算出部」、「誤差含有度算出部」、「位置精度劣化度算出部」の機能を一体に備える。もちろん、これらの各機能部を個別の演算素子で実現してもよい。デルタレンジ測定部１５および擬似距離算出部１７が本発明の「観測量取得部」に相当する。
【０１３２】
なお、キャリア相関部１３およびコード相関部１４は、本実施形態では個別のループで構成する例を示しているが、所謂コード相関結果をキャリア相関処理に利用し、キャリア相関結果をコード相関処理に利用する、所謂コード−キャリア統合追尾ループを用いてもよい。
【０１３３】
ベースバンド変換部１２には、アンテナ１０で受信したＧＰＳ信号がＲＦ処理部１１によって中間周波数にダウンコンバートされたＩＦ信号が入力される。ベースバンド変換部１２は、キャリア相関部１３のキャリアＮＣＯからのキャリア周波数信号を用いてＩＦ信号をベースバンドのコード信号に変換してコード相関部１４へ出力する。
【０１３４】
キャリア相関部１３は、キャリアＮＣＯで発生するキャリア周波数信号と、ＲＦ処理部１１のＩＦ信号とを乗算して、キャリア位相差を出力する。出力されたキャリア位相差は、ループフィルタを介してキャリアＮＣＯへフィードバックされる。また、キャリア位相差は、デルタレンジ測定部１５へも出力される。
【０１３５】
コード相関部１４は、既知のＥａｒｌｙ−Ｌａｔｅ相関を行うことで、コード追尾を行う。
【０１３６】
コード相関部１４は、前回のＥ−Ｌ相関データに基づいてレプリカコードの位相を受信信号のコード位相に合わせるようにタイミング設定されたＰｕｎｃｔｕａｌレプリカコードとベースバンド変換部１２からのコード信号とを乗算してＰｕｎｃｔｕａｌの位相差データを生成し、Ｃ／Ｎｏ測定部１６および測位演算部１８へ出力する。コード相関部１４は、Ｐｕｎｃｔｕａｌレプリカコードに対してコード位相が所定チップ分進むＥａｒｌｙレプリカコードとベースバンド変換部１２からのコード信号とを乗算してＥａｒｌｙの位相差データを出力する。コード相関部１４は、Ｐｕｎｃｔｕａｌレプリカコードに対してコード位相が所定チップ分遅れるＬａｔｅレプリカコードとベースバンド変換部１２からのコード信号とを乗算してＬａｔｅの位相差データを出力する。
【０１３７】
コード相関部１４は、Ｅａｒｌｙの位相差データとＬａｔｅの位相差データとを差分したＥ−Ｌ相関データを所定時間積算し、コードＮＣＯへフィードバックするとともに擬似距離算出部１７へ出力する。
【０１３８】
デルタレンジ測定部１５は、キャリア位相差からドップラ周波数を算出し、当該ドップラ周波数の所定時間長（例えば１秒）分を積分することで、観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）を算出する。なお、図示していないが、コード追尾結果から得られるドップラシフト量から、観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）を算出してもよい。
【０１３９】
Ｃ／Ｎｏ測定部１６は、コード相関部１４からのＰｕｎｃｔｕａｌの位相差データを所定時間長（例えば１秒間）記憶し、これら記憶した時間軸上に列ぶ複数のＰｕｎｃｔｕａｌの位相差データをＦＦＴ処理等の周波数変換処理し、時間軸上のスペクトルと周波数軸上のスペクトルとからなる二次元の相関スペクトルの相関結果からＣ／Ｎｏを測定する。なお、ここでは、二次元の相関スペクトルを用いたが、他の方法であってもよい。
【０１４０】
擬似距離算出部１７は、コード相関部１４からのＥ−Ｌ相関データに基づいて、既知の方法から観測擬似距離ρｍ（ｋ）を算出する。Ｅ−Ｌ相関値は、Ｅａｒｌｙの位相差データとＬａｔｅの位相差データとの差分から算出される。
【０１４１】
測位演算部１８は、コード相関部１４から入力されるＰｕｎｃｔｕａｌの位相差データから航法メッセージを解析する。測位演算部１８は、デルタレンジ測定部１５から入力される観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）と、擬似距離算出部１７から順次入力される観測擬似距離ρｍ（ｋ）を用いるとともに、コード相関部１４から入力されるＰｕｎｃｔｕａｌの位相差データを復調してなる航法メッセージを用いて、上述のような受信状況に応じた誤差分散σ２ρｍ（ｋ）、σ２Δρｍ（ｋ）を設定する。
【０１４２】
次に、測位演算部１８は、設定した誤差分散σ２ρｍ（ｋ）、σ２Δρｍ（ｋ）を用いて上述の（式６）の航跡フィルタの誤差共分散行列ＲＲ（ｋ）を設定し、観測擬似距離ρｍ（ｋ）と観測デルタレンジΔρｍ（ｋ）とを（式６）の航跡フィルタに代入することで、自装置位置および相対速度等を推定算出し、出力する。
【０１４３】
なお、上述の説明では、機能ブロックによる構成で、上述の測位方法を実現する例を示したが、上述の測位方法をプログラム化して、メモリに記憶しておき、ＣＰＵで当該プログラムを処理演算して、測位演算処理を実行するようにしてもよい。
【０１４４】
そして、このような測位装置１や測位演算機能は、図５に示すような情報機器端末１００に利用される。図６は、本実施形態の測位装置１を備えた情報機器端末１００の主要構成を示すブロック図である。
【０１４５】
図５に示すような情報機器端末１００は、例えば携帯電話機、カーナビゲーション装置、ＰＮＤ、カメラ、時計等であり、アンテナ１０、受信部１１０、測位装置１、アプリケーション処理部１３０を備える。受信部１１０と測位装置１とでＧＮＳＳ受信装置２００が構成されている。
【０１４６】
アンテナ１０は図４に示したアンテナと同じであり、ＲＦ処理部１１は、図４のＲＦ処理部と同じである。
【０１４７】
図５に示す測位装置１は、上述の図４の測位装置１や測位演算機能部であり、自装置の位置や相対速度等を推定算出して、アプリケーション処理部１１０へ出力する。
【０１４８】
アプリケーション処理部１１０は、得られた測位結果に基づいて、自装置位置や自装置速度を表示したり、ナビゲーション等に利用するための処理を実行する。
【０１４９】
このような構成において、上述のように安定した測位結果を得られることで、高精度な位置表示やナビゲーション等を実現することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１−測位装置、１０−アンテナ、１１−ＲＦ処理部、１２−ベースバンド変換部、１３−キャリア相関部、３１−キャリア相関器、３２−ループフィルタ、３３−キャリアＮＣＯ、１４−コード相関部、４１Ｐ−Ｐ相関器、４１Ｅ−Ｅ相関器、４１Ｌ−Ｌ相関器、４２−加算器、４３−ループフィルタ、４４−コードＮＣＯ、４５−シフトレジスタ、１５−デルタレンジ測定部、１６−Ｃ／Ｎｏ測定部、１７−擬似距離算出部、１８−測位演算部、１００−情報機器端末、１１０−アプリケーション処理部、２００−ＧＮＳＳ受信装置
【図１】
2013253814.tif 000030
【図２】
2013253814.tif 000031
【図３】
2013253814.tif 000032
【図４】
2013253814.tif 000033
【図５】
2013253814.tif 000034