特許 5923111 ＧＮＳＳ信号処理方法、測位方法、ＧＮＳＳ信号処理プログラム、測位プログラム、ＧＮＳＳ信号処理装置、測位装置、および、移動端末

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5923111

(24)【登録日】2016年4月22日

(45)【発行日】2016年5月24日

(54)【発明の名称】ＧＮＳＳ信号処理方法、測位方法、ＧＮＳＳ信号処理プログラム、測位プログラム、ＧＮＳＳ信号処理装置、測位装置、および、移動端末

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/37 20100101AFI20160510BHJP

   G01S 19/30 20100101ALI20160510BHJP

   G01S 19/22 20100101ALI20160510BHJP

【ＦＩ】

   G01S19/37

   G01S19/30

   G01S19/22

【請求項の数】11

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-549001(P2013-549001)

(86)(22)【出願日】2011年12月14日

(86)【国際出願番号】JP2011078918

(87)【国際公開番号】WO2013088528

(87)【国際公開日】20130620

【審査請求日】2014年10月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000166247

【氏名又は名称】古野電気株式会社

(72)【発明者】

【氏名】長野健史

【審査官】 目黒 大地

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３２６５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３６４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５１３３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０５６４０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ５／００−５／１４

１９／００−１９／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロンプトレプリカ信号に対して第１コード位相進んだ第１アーリーレプリカ信号、前記プロンプトレプリカ信号に対して前記第１コード位相遅れた第１レイトレプリカ信号、前記プロンプトレプリカ信号に対して第２コード位相進んだ第２アーリーレプリカ信号、前記プロンプトレプリカ信号に対して第２コード位相遅れた第２レイトレプリカ信号のそれぞれと、前記ＧＮＳＳ信号とを相関処理する相関処理工程と、
前記ＧＮＳＳ信号と前記第１アーリーレプリカ信号との相関結果による第１アーリー相関値から、前記ＧＮＳＳ信号と前記第２アーリーレプリカ信号との相関結果による第２アーリー相関値を減算してアーリー差分値を算出し、前記ＧＮＳＳ信号と前記第１レイトレプリカ信号との相関結果による第１レイト相関値から、前記ＧＮＳＳ信号と前記第２レイトレプリカ信号との相関結果による第２レイト相関値を減算してレイト差分値を算出する差分値算出工程と、
前記アーリー差分値と前記レイト差分値との符号に基づいて誤差算出方法を設定し、設定した誤差算出方法を用いて誤差検出値を算出する誤差検出値算出工程と、
前記誤差検出値に基づいて前記プロンプトレプリカ信号のコード位相を制御し、前記ＧＮＳＳ信号のコード位相を追尾するコード位相制御工程と、を有するＧＮＳＳ信号処理方法。

【請求項2】

請求項１に記載のＧＮＳＳ信号処理方法であって、
前記アーリー差分値と前記レイト差分値とが異符号の場合に、前記誤差検出値が０でない値を取るコード位相範囲が広くなる第１算出式を用いた前記第１誤差検出方法で前記誤差検出値を算出し、
前記アーリー差分値と前記レイト差分値とが同符号の場合に、前記誤差検出値が０でない値を取るコード位相範囲が狭い第２算出式を用いた第２誤差検出方法で前記誤差検出値を算出する、ＧＮＳＳ信号処理方法。

【請求項3】

請求項２に記載のＧＮＳＳ信号処理方法であって、
前記第１算出式は、前記第１アーリー相関値と前記第１レイト相関値とを用いるか、前記第２アーリー相関値と前記第２レイト相関値を用い、
前記第２算出式は、前記第１、第２アーリー相関値と前記第１、第２レイト相関値を用いる、ＧＮＳＳ信号処理方法。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＧＮＳＳ信号処理方法で追尾しているＧＮＳＳ信号と前記プロンプトレプリカ信号との相関結果から航法メッセージを取得する工程と、
前記追尾しているＧＮＳＳ信号に対する前記誤差検出値から擬似距離を算出する工程と、
前記航法メッセージと前記擬似距離とを用いて測位演算を行う工程と、を有する測位方法。

【請求項5】

受信したＧＮＳＳ信号のコード位相を追尾する処理をコンピュータに実行させるＧＮＳＳ信号処理プログラムであって、
前記コンピュータは、
プロンプトレプリカ信号に対して第１コード位相進んだ第１アーリーレプリカ信号、前記プロンプトレプリカ信号に対して前記第１コード位相遅れた第１レイトレプリカ信号、前記プロンプトレプリカ信号に対して第２コード位相進んだ第２アーリーレプリカ信号、前記プロンプトレプリカ信号に対して第２コード位相遅れた第２レイトレプリカ信号のそれぞれと、前記ＧＮＳＳ信号とを相関処理し、
前記ＧＮＳＳ信号と前記第１アーリーレプリカ信号との相関結果による第１アーリー相関値から、前記ＧＮＳＳ信号と前記第２アーリーレプリカ信号との相関結果による第２アーリー相関値を減算してアーリー差分値を算出し、
前記ＧＮＳＳ信号と前記第１レイトレプリカ信号との相関結果による第１レイト相関値から、前記ＧＮＳＳ信号と前記第２レイトレプリカ信号との相関結果による第２レイト相関値を減算してレイト差分値を算出し、
アーリー差分値とレイト差分値との符号に基づいて誤差算出方法を設定し、設定した誤差算出方法を用いて前記誤差検出値を算出し、
前記誤差検出値に基づいて前記プロンプトレプリカ信号のコード位相を制御し、前記ＧＮＳＳ信号のコード位相を追尾する、ＧＮＳＳ信号処理プログラム。

【請求項6】

請求項５に記載のＧＮＳＳ信号処理プログラムであって、
前記コンピュータは、
前記アーリー差分値と前記レイト差分値とが異符号の場合に、前記誤差検出値が０でない値を取るコード位相範囲が広くなる第１算出式を用いた前記第１誤差検出方法で前記誤差検出値を算出し、
前記アーリー差分値と前記レイト差分値とが同符号の場合に、前記誤差検出値が０でない値を取るコード位相範囲が狭い第２算出式を用いた第２誤差検出方法で前記誤差検出値を算出する、ＧＮＳＳ信号処理プログラム。

【請求項7】

請求項５または請求項６に記載のＧＮＳＳ信号処理プログラムを含み、追尾結果に基づいて前記コンピュータが測位演算を行う測位プログラムであって、
前記コンピュータは、
追尾しているＧＮＳＳ信号と前記プロンプトレプリカ信号との相関結果から航法メッセージを取得し、
前記追尾しているＧＮＳＳ信号に対する前記誤差検出値から擬似距離を算出し、
前記航法メッセージと前記擬似距離とを用いて測位演算を行う、測位プログラム。

【請求項8】

プロンプトレプリカ信号に対して第１コード位相進んだ第１アーリーレプリカ信号、前記プロンプトレプリカ信号に対して前記第１コード位相遅れた第１レイトレプリカ信号、前記プロンプトレプリカ信号に対して第２コード位相進んだ第２アーリーレプリカ信号、前記プロンプトレプリカ信号に対して第２コード位相遅れた第２レイトレプリカ信号のそれぞれと、前記ＧＮＳＳ信号との相関処理する相関部と、
前記ＧＮＳＳ信号と前記第１アーリーレプリカ信号との相関結果による第１アーリー相関値から、前記ＧＮＳＳ信号と前記第２アーリーレプリカ信号との相関結果による第２アーリー相関値を減算してアーリー差分値を算出し、前記ＧＮＳＳ信号と前記第１レイトレプリカ信号との相関結果による第１レイト相関値から、前記ＧＮＳＳ信号と前記第２レイトレプリカ信号との相関結果による第２レイト相関値を減算してレイト差分値を算出し、前記アーリー差分値と前記レイト差分値との符号に基づいて誤差算出方法を設定し、設定した誤差算出方法を用いて前記誤差検出値を算出し、誤差検出値に基づいて前記プロンプトレプリカ信号のコード位相を制御する演算部と、
を備えたＧＮＳＳ信号処理装置。

【請求項9】

請求項８に記載のＧＮＳＳ信号処理装置であって、
前記演算部は、
前記アーリー差分値と前記レイト差分値とが異符号の場合に、前記誤差検出値が０でない値を取るコード位相範囲が広くなる第１算出式を用いた前記第１誤差検出方法で前記誤差検出値を算出し、
前記アーリー差分値と前記レイト差分値とが同符号の場合に、前記誤差検出値が０でない値を取るコード位相範囲が狭い第２算出式を用いた第２誤差検出方法で前記誤差検出値を算出する、ＧＮＳＳ信号処理装置。

【請求項10】

請求項８または請求項９に記載のＧＮＳＳ信号処理装置を備え、追尾結果に基づいて測位演算を行う測位装置であって、
追尾しているＧＮＳＳ信号と前記プロンプトレプリカ信号との相関結果から航法メッセージを取得する航法メッセージ解析部と、
前記追尾しているＧＮＳＳ信号に対する前記誤差検出値から算出される擬似距離と前記航法メッセージとを用いて測位演算を行う測位演算部と、を有する測位装置。

【請求項11】

請求項１０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、備える移動端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、拡散コードでコード変調されたＧＮＳＳ信号のコード位相をロックして追尾を行うＧＮＳＳ信号処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号等のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）信号を捕捉、追尾して、測位を行う装置が各種考案されている。ＧＮＳＳ信号は、所定周波数の搬送波を拡散コードでコード変調した信号である。拡散コードは、ＧＮＳＳ衛星（ＧＮＳＳ信号）毎に個別に設定されている。

【0003】

測位装置は、一般的に、次の方法でＧＮＳＳ信号の追尾を行う。測位装置は、目的とするＧＮＳＳ衛星に設定された拡散コードのレプリカコードを備えるレプリカ信号を生成する。測位装置は、受信したＧＮＳＳ信号とレプリカ信号とを相関処理する。測位装置は、相関値から誤差検出値を算出する。測位装置は、誤差検出値を用いてレプリカ信号のコード位相を制御し、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相をロックすることで、当該目的のＧＮＳＳ信号を追尾する。

【0004】

ところで、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を測位装置で直接受信した直接波信号のみであれば、追尾が容易且つ正確に行える。ＧＮＳＳ信号が高層建築物等に反射してから測位装置で受信するマルチパス信号が含まれると、追尾精度が低下してしまうことがある。

【0005】

このマルチパス信号の影響を回避する方法として、非特許文献１および特許文献１では、特定のコード位相範囲で、相関値が「０」になるように、誤差検出値の算出式を設定している。具体的には、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相を基準の位相として、当該基準の位相から所定のコード位相分離間した所定のコード位相範囲で、相関値が「０」になる不感領域を設定している。この不感領域にマルチパス信号のコード位相が入れば、当該マルチパス信号の影響を受けずに、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相がロックされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１−１４２５０２号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】”A Practical Approach to the Reduction of Pseudorange MultipathErrors in a L1 GPS Receiver”、Bryan R. Townsend and Patrick C. Fenton、NovAtel CommunicationSLtd.、IONGPS-94、SaltLake City、September20-23、1994

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上述の特許文献１および非特許文献１に記載の方法では、目的とする直接波信号のＧＮＳＳ信号のコード位相が不感領域に入ってしまうと、コード位相をロックできない。この場合、目的のＧＮＳＳ信号を追尾できなくなってしまう。

【0009】

そして、捕捉処理では、捕捉用の複数のレプリカ信号を所定のコード位相分解能で生成し、各レプリカ信号とＧＮＳＳ信号との相関値から、追尾初期に与えるコード位相を設定する。このため、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相に極近接するコード位相を検出するとは限らない。捕捉から追尾に移行する時点では、目的のＧＮＳＳ信号と、レプリカ信号のコード位相との間に或程度のコード位相差が残り、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相が不感領域内に入ってしまうことがある。特に、捕捉用のレプリカ信号のコード位相間隔が広い場合には、不感領域により入りやすい。

【0010】

したがって、本発明の目的は、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相を確実且つ高精度にロックすることができるＧＮＳＳ信号処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明のＧＮＳＳ信号処理方法では、次に示す相関処理工程、差分値算出工程、誤差検出値算出工程、およびコード位相制御工程を有することを特徴としている。

【0012】

相関処理工程では、プロンプトレプリカ信号に対して第１コード位相進んだ第１アーリーレプリカ信号、プロンプトレプリカ信号に対して第１コード位相遅れた第１レイトレプリカ信号、プロンプトレプリカ信号に対して第２コード位相進んだ第２アーリーレプリカ信号、プロンプトレプリカ信号に対して第２コード位相遅れた第２レイトレプリカ信号のそれぞれと、ＧＮＳＳ信号とを相関処理する。

【0013】

差分値算出工程では、第１アーリー相関値から第２アーリー相関値を減算してアーリー差分値を算出する。第１アーリー相関値は、ＧＮＳＳ信号と第１アーリーレプリカ信号との相関結果から得られる。第２アーリー相関値は、ＧＮＳＳ信号と第２アーリーレプリカ信号との相関結果から得られる。差分値算出工程では、第１レイト相関値から第２レイト相関値を減算してレイト差分値を算出する。第１レイト相関値は、ＧＮＳＳ信号と第１レイトレプリカ信号との相関結果から得られる。第２レイト相関値は、ＧＮＳＳ信号と第２レイトレプリカ信号との相関結果から得られる。

【0014】

誤差検出値算出工程では、アーリー差分値とレイト差分値との符号に基づいて誤差算出方法を設定し、設定した誤差算出方法を用いて誤差検出値を算出する。

【0015】

コード位相制御工程では、誤差検出値に基づいてプロンプトレプリカ信号のコード位相を制御し、ＧＮＳＳ信号のコード位相を追尾する。

【0016】

この方法では、アーリー差分値とレイト差分値との符号が、受信したＧＮＳＳ信号のコード位相と、プロンプトレプリカ信号のコード位相との位相差に応じて変化することを利用している。アーリー差分値とレイト差分値との符号に応じて誤差検出方法を適切に設定することで、コード位相差に応じた適切なコード位相制御が可能になる。これにより、ＧＮＳＳ信号の追尾性能が向上する。

【0017】

また、この発明のＧＮＳＳ信号処理方法の誤差検出値算出工程では、アーリー差分値とレイト差分値とが異符号の場合に、誤差検出値が０でない値を取るコード位相範囲が広くなる第１算出式を用いた第１誤差検出方法で前記誤差検出値を算出する。誤差検出値算出工程では、アーリー差分値とレイト差分値とが同符号の場合に、誤差検出値が０でない値を取るコード位相範囲が狭い第２算出式を用いた第２誤差検出方法で誤差検出値を算出する。

【0018】

この方法では、選択する誤差検出方法の具体例を示している。アーリー差分値とレイト差分値とが異符号の場合には、後述する実施の形態および各図に示すように、プロンプトレプリカ信号とＧＮＳＳ信号とのコード位相差は大きい。したがって、誤差検出値が０にならないコード位相範囲が広い第１誤差検出方法を用いることで、ＧＮＳＳ信号をロストしにくく、確実な追尾が可能になる。アーリー差分値とレイト差分値とが同符号の場合には、後述する各図に示すように、後述する実施の形態および各図に示すように、プロンプトレプリカ信号とＧＮＳＳ信号とのコード位相差は小さい。したがって、誤差検出値が０でない値を取るコード位相範囲が狭い第２誤差検出方法を用いることで、マルチパスの影響を受けにくく、ＧＮＳＳ信号のコード位相を高精度にロックし続けることができ、高精度な追尾が可能になる。

【0019】

また、この発明のＧＮＳＳ信号処理方法では、第１算出式に第１アーリー相関値と第１レイト相関値とを用いるか、第２アーリー相関値と第２レイト相関値を用いる。この発明のＧＮＳＳ信号処理方法では、第２算出式に、第１、第２アーリー相関値と第１、第２レイト相関値を用いる。

【0020】

この方法では、第１算出式と第２算出式に用いる相関値の組合せを示している。具体的な算出式は後述の実施の形態に示すが、このような相関値の組合せを用いることで、上述のような誤差検出値の特性を容易に実現することができる。

【0021】

また、この発明の測位方法は、上述のいずれかに記載のＧＮＳＳ信号処理方法で追尾しているＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号との相関結果から航法メッセージを取得する工程を有する。この測位方法は、追尾しているＧＮＳＳ信号に対する誤差検出値から擬似距離を算出する工程を有する。この測位方法は、航法メッセージと擬似距離とを用いて測位演算を行う工程を有する。

【0022】

この方法では、上述のように確実且つ高精度に追尾されているＧＮＳＳ信号を用いることで、航法メッセージの復調を確実に行え、且つ擬似距離を高精度に算出することができる。これにより、高精度な測位演算が可能になる。

【発明の効果】

【0023】

この発明によれば、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相を確実且つ高精度に追尾することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態に係るＧＮＳＳ信号処理方法のフローチャートである。

【図2】本発明の実施形態に係るＧＮＳＳ信号処理方法における各レプリカ信号のコード位相タイミングの関係を示す図である。

【図3】第１誤差検出方法で算出した誤差検出値Δτ_Aのコード位相差に対する特性を示す図である。

【図4】第２誤差検出方法で算出した誤差検出値Δτ_Bのコード位相差に対する特性を示す図である。

【図5】プロンプトレプリカ信号が目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が進んでいる第１の状況を示す図である。

【図6】プロンプトレプリカ信号が目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が進んでいる第２の状況を示す図である。

【図7】プロンプトレプリカ信号が目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が進んでいる第３の状況を示す図である。

【図8】プロンプトレプリカ信号が目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が遅れている第４の状況を示す図である。

【図9】プロンプトレプリカ信号が目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が遅れている第５の状況を示す図である。

【図10】本発明の実施形態に係る測位装置１の構成を示すブロック図である。

【図11】本発明の実施形態に係る測位装置１の復調部１３の構成を示すブロック図である。

【図12】本発明の実施形態に係る測位方法のフローチャートである。

【図13】本発明の実施形態に係る測位装置１を備えた移動端末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】

【0025】

本発明の実施形態に係るＧＮＳＳ信号処理方法について、図を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＧＮＳＳ信号処理方法のフローチャートである。

【0026】

本実施形態のＧＮＳＳ信号処理方法では、図１に示すフローを繰り返すことにより、目的のＧＮＳＳ信号を追尾する。

【0027】

ステップＳ１０１として、ＧＮＳＳ信号と各レプリカ信号との相関処理を行い、各相関値を算出する。レプリカ信号とは、目的とするＧＮＳＳ信号の拡散コード信号のレプリカコードを有する信号である。レプリカ信号としては、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰ、第１アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＥ、第２アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＶＥ、第１レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＬ、第２レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＶＬを用いる。これらのレプリカ信号のコード位相は、図２に示すように設定されている。図２は本発明の実施形態に係るＧＮＳＳ信号処理方法における各レプリカ信号のコード位相タイミングの関係を示す図である。

【0028】

図２に示すように、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰは、前回算出された誤差検出値Δτに基づいて、受信したＧＮＳＳ信号とコード位相が一致するように、レプリカコードのコード位相が設定された信号である。言い換えれば、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰは、ＧＮＳＳ信号との相関値が最大となるようにコード位相が設定された信号である。

【0029】

図２に示すように、第１アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＥは、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰに対して、コード位相差τ_１／２だけ、コード位相が進んだ信号である。第２アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＶＥは、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰに対して、コード位相差τ_２／２だけ、コード位相が進んだ信号である。コード位相差τ_２／２は、コード位相差τ_１／２よりも大きく設定されている。例えば、コード位相差τ_１／２は０．０５チップであり、コード位相差τ_２／２は０．０７５チップである。

【0030】

図２に示すように、第１レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＬは、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰに対して、コード位相差τ_１／２だけ、コード位相が遅れた信号である。第２レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＶＬは、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰに対して、コード位相差τ_２／２だけ、コード位相が遅れた信号である。

【0031】

このようなコード位相の設定をすることで、第１アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＥと第１レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＬとのコード位相差（スペーシング）は、τ_１となる。例えば、上述の例であれば、スペーシングは、０．１チップである。また、第２アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＶＥと第２レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＶＬとのコード位相差（スペーシング）は、τ_２となる。例えば、上述の例であれば、スペーシングは、０．１５チップである。

【0032】

ＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとを相関処理することで、プロンプト相関値ＣＶ_Ｐを算出する。ＧＮＳＳ信号と第１アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＥとを相関処理することで、第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅを算出する。ＧＮＳＳ信号と第２アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＶＥとを相関処理することで、第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥを算出する。ＧＮＳＳ信号と第１レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＬとを相関処理することで、第１レイト相関値ＣＶ_Ｌを算出する。ＧＮＳＳ信号と第２レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＶＬとを相関処理することで、第２レイト相関値ＣＶ_ＶＬを算出する。

【0033】

次に、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅおよびレイト差分値ΔＣＶ_Ｌを算出する（Ｓ１０２）。アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅは、第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅを第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥで減算することによって算出される。具体的には、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅは、ΔＣＶ_Ｅ＝ＣＶ_Ｅ−ＣＶ_ＶＥの計算式を用いて算出される。レイト差分値ΔＣＶ_Ｌは、第１レイト相関値ＣＶ_Ｌを第２レイト相関値ＣＶ_ＶＬで減算することによって算出される。具体的には、レイト差分値ΔＣＶ_Ｌは、ΔＣＶ_Ｌ＝ＣＶ_Ｌ−ＣＶ_ＶＬの計算式を用いて算出される。

【0034】

次に、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅとレイト差分値ΔＣＶ_Ｌとの符号を比較する。アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅの符号とレイト差分値ΔＣＶ_Ｌとの符号が異なれば（Ｓ１０３：ＮＯ）、第１誤差検出方法によって誤差検出値Δτ（Δτ_Ａ）を算出する。第１誤差検出方法では、第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅと第１レイト相関値ＣＶ_Ｌとプロンプト相関値ＣＶ_Ｐとを、次の第１算出式に代入することで、誤差検出値Δτ（Δτ_Ａ）を算出する。

【0035】

【数1】

【0036】

アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅの符号とレイト差分値ΔＣＶ_Ｌとの符号が同じであれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、第２誤差検出方法によって誤差検出値Δτ（Δτ_Ｂ）を算出する。第２誤差検出方法では、第１、第２アーリー相関値ＣＶ_Ｅ，ＣＶ_ＶＥ、第１、第２レイト相関値ＣＶ_Ｌ，ＣＶ_ＶＬとプロンプト相関値ＣＶ_Ｐとを、次の第２算出式に代入することで、誤差検出値Δτ（Δτ_Ｂ）を算出する。

【0037】

【数2】

【0038】

なお、式２において、ｃ_１，ｃ_２，ｃ_３は適宜設定された定数である。

【0039】

次に、算出された誤差検出値Δτ（Δτ_ＡもしくはΔτ_Ｂ）を用いて、レプリカ信号のコード位相制御を行う。この際、誤差検出値Δτが０になるように、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰのコード位相を進ませたり、遅らせたりする。そして、このようにプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰのコード位相が設定されることで、上述のように、第１、第２アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＥ，Ｓ_ＲＶＥ、第１、第２レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＬ，Ｓ_ＲＶＬのコード位相も設定される。

【0040】

このような誤差検出値Δτの算出およびコード位相制御を繰り返すことで、ＧＮＳＳ信号のコード位相をロックし、当該ＧＮＳＳ信号の追尾を行う。ここで、コード位相をロックするとは、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰのコード位相とＧＮＳＳ信号のコード位相とが継続的に略一致するようにコード位相制御を行うことを示している。

【0041】

そして、本発明では、上述のように、状況に応じて二種類の算出式を選択して、誤差検出値を算出している。次に、このような誤差検出値Δτの算出式の選択による作用効果を説明する。

【0042】

まず、第１誤差検出方法（式１）および第２誤差検出方法（式２）を用いた場合の、誤差検出値Δτのコード位相差特性について説明する。図３は第１誤差検出方法で算出した誤差検出値Δτ_Aのコード位相差に対する特性（９００ＮＷ）を示す図である。図４は第２誤差検出方法で算出した誤差検出値Δτ_Bのコード位相差に対する特性（９００ＥＬＳ）を示す図である。なお、図３、図４は特性の違いだけが明確に分かるように、概略的に示している。

【0043】

第１誤差検出方法の第１算出式（式１）を用いた場合（図３のような特性の場合）、コード位相差の絶対値が１．０チップ分になるまでは、コード位相差が０の場合を除き、誤差検出値Δτ（Δτ_Ａ）は０にはならない。したがって、コード位相差の広い範囲において、０でない誤差検出値Δτを得ることができる。これにより、目的のＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号_ＲＰとのコード位相差が比較的大きくても、これらのコード位相が一致するように、確実にプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰのコード位相制御を行うことができる。

【0044】

このような特性から、第１誤差検出方法は、捕捉から追尾に移行する場合に、特に有効である。これは、通常、ＧＮＳＳ信号の捕捉処理では、所定のコード位相間隔で、複数のレプリカ信号を生成し、ＧＮＳＳ信号と相関処理している。そして、例えば、最も相関値が高いレプリカ信号のコード位相を、ＧＮＳＳ信号の追尾の初期コード位相としている。このため、捕捉時に利用するコード位相間隔や受信状況によって、追尾初期のコード位相がＧＮＳＳ信号の真のコード位相から離れていることがあるからである。ただし、第１誤差検出方法のようなコード位相特性の場合、誤差検出値が０でないコード位相範囲が広いため、マルチパス信号の影響を受けやすい。

【0045】

第２誤差検出方法の第２算出式（式２）を用いた場合（図４のような特性の場合）、コード位相差の絶対値が１．０チップ分になるまでに、コード位相差が０の場合以外に、誤差検出値Δτ（Δτ_Ｂ）が０になるコード位相範囲が存在する。この特性を、より具体的に表現すれば、図４に示すように、コード位相差が−１．０チップよりもコード位相差が０．０側の所定チップ（負値）から＋１．０チップよりもコード位相差が０．０側の所定チップ（正値）まで、コード位相差が０の場合を除き、誤差検出値Δτ（Δτ_Ｂ）は０にはならない。そして、このような誤差検出値Δτが０にならない範囲よりもコード位相差が０．０から離れる側のコード位相差において、所定のコード位相範囲に亘り、誤差検出値Δτ（Δτ_Ｂ）が０になる不感領域が設けられる。これにより、マルチパス信号を受信したとしても、マルチパス信号のコード位相が不感領域に係りやすくなる。マルチパス信号のコード位相が不感領域に入ることで、当該マルチパス信号による影響を受けず、正確なコード位相制御を行うことができる。

【0046】

このような特性から、第２誤差検出方法は、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとＧＮＳＳ信号とのコード位相差が小さくなって、０近傍まで追い込まれた場合に、特に有効である。この場合、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとＧＮＳＳ信号とのコード位相差が０になるようにコード位相を制御していて、マルチパス信号を受信したとしても、誤差検出値Δτ（Δτ_Ｂ）にマルチパス信号の影響が現れない。したがって、コード位相を正確に制御することができる。

【0047】

このように、状況に応じて第１誤差検出方法もしくは第２誤差検出方法を用いることで、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相を確実且つ高精度にロックし、目的のＧＮＳＳ信号を追尾することができる。さらに、追尾中にマルチパス信号を受信しても、当該マルチパス信号の影響を受けず、目的のＧＮＳＳ信号を正確に追尾し続けることができる。

【0048】

次に、第１誤差検出方法と第２誤差検出方法とを選択するための判断方法について、説明する。図５はプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が進んでいる第１の状況を示す図である。図６はプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が進んでいる第２の状況を示す図である。図７はプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が進んでいる第３の状況を示す図である。ここで、第１の状況は、第２、第３の状況よりもプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰと目的のＧＮＳＳ信号とのコード位相差が大きい。第２の状況は、第３の状況よりもプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰと目的のＧＮＳＳ信号とのコード位相差が大きい。

【0049】

図８はプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が遅れている第４の状況を示す図である。図９はプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が遅れている第５の状況を示す図である。ここで、第４の状況は、第５の状況よりもプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰと目的のＧＮＳＳ信号とのコード位相差が大きい。

【0050】

図５、図６、図７、図８、図９において、（Ａ）はレプリカ信号とＧＮＳＳ信号とのコード位相差に応じた相関値特性を示し、９００Ｐは相関カーブを示す。（Ｂ）は第２誤差検出方法を用いた場合の誤差検出値のコード位相差特性を示し、９００ＥＬＳは、第２誤差検出値特性カーブを示す。（Ｃ）は第１誤差検出方法を用いた場合の誤差検出値のコード位相差特性を示し、９００ＮＷは、第２誤差検出値特性カーブを示す。

【0051】

（１）プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が進んでいる場合
図５に示すように、第１の状況として、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が大きく進んでいる場合、第１、第２アーリー相関値ＣＶ_Ｅ，ＣＶ_ＶＥ、第１、第２レイト相関値ＣＶ_Ｌ，ＣＶ_ＶＬとプロンプト相関値ＣＶ_Ｐは、コード位相差が負値の範囲において相関カーブ９００Ｐ上に並んで現れる。

【0052】

この場合、第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅは、第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥよりも大きくなる。プロンプト相関値ＣＶ_Ｐは第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅよりも大きくなる。第１レイト相関値ＣＶ_Ｌはプロンプト相関値ＣＶ_Ｐよりも大きくなる。第２レイト相関値ＣＶ_ＶＬは第１レイト相関値ＣＶ_Ｌよりも大きくなる。すなわち、ＣＶ_Ｅ＜ＣＶ_ＶＥ＜ＣＶ_Ｐ＜ＣＶ_Ｌ＜ＣＶ_ＶＬとなる。

【0053】

このため、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅ＝ＣＶ_Ｅ−ＣＶ_ＶＥは正値になる。レイト差分値ΔＣＶ_Ｌ＝ＣＶ_Ｌ−ＣＶ_ＶＬは負値になる。したがって、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅとレイト差分値ΔＣＶ_Ｌの符号は異なる。

【0054】

この時、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰのコード位相の位置はＡ点となり、図５（Ｂ）に示すように、第２誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ｂは０となる。図５（Ｃ）に示すように、第１誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ａは負値となる。したがって、第２誤差検出方法ではコード位相制御ができないが、第１誤差検出方法ではコード位相制御が可能である。

【0055】

次に、図６に示すように、第２の状況として、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が進んでいる場合（第１の状況ほど進んでいない場合）、第１の状況と同様に、第１、第２アーリー相関値ＣＶ_Ｅ，ＣＶ_ＶＥ、第１、第２レイト相関値ＣＶ_Ｌ，ＣＶ_ＶＬとプロンプト相関値ＣＶ_Ｐは、コード位相差が負値の範囲において相関カーブ９００Ｐ上に並んで現れる。

【0056】

このため、第１の状況と同様に、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅ＝ＣＶ_Ｅ−ＣＶ_ＶＥは正値になる。レイト差分値ΔＣＶ_Ｌ＝ＣＶ_Ｌ−ＣＶ_ＶＬは負値になる。したがって、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅとレイト差分値ΔＣＶ_Ｌの符号は異なる。

【0057】

この第２の状況では、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰのコード位相の位置はＢ点となり、図６（Ｂ）に示すように、第２誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ｂは０から負値に切り替わる境界となる。図６（Ｃ）に示すように、第１誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ａは負値となる。したがって、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号とのコード位相差が、この第２の状況よりも小さければ、第２誤差検出方法でもコード位相制御ができる可能性はある。しかしながら、実質的には、観測誤差を加味した方がよく、当該観測誤差を加味すれば、第２誤差検出方法でコード位相制御を行うことが難しい。そして、第１誤差検出方法ではコード位相制御が可能である。

【0058】

次に、図７に示すように、第３の状況として、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が進んでいる状態であって、コード位相差が小さい場合（第１、第２の状況ほど進んでいない場合）、第１、第２アーリー相関値ＣＶ_Ｅ，ＣＶ_ＶＥ、第１レイト相関値ＣＶ_Ｌとプロンプト相関値ＣＶ_Ｐは、コード位相差が負値の範囲において相関カーブ９００Ｐ上に並んで現れる。しかし、第２レイト相関値ＣＶ_ＶＬは、コード位相差が正値の範囲において相関カーブ９００Ｐ上に現れる。そして、目的のＧＮＳＳ信号と第１レイト相関値ＣＶ_Ｌのコード位相差が目的のＧＮＳＳ信号と第２レイト相関値ＣＶ_ＶＬのコード位相差よりも小さくなると、レイト差分値ΔＣＶ_Ｌ＝ＣＶ_Ｌ−ＣＶ_ＶＬは正値になる。

【0059】

このため、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅ、レイト差分値ΔＣＶ_Ｌ＝ＣＶ_Ｌ−ＣＶ_ＶＬはともに正値になる。したがって、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅとレイト差分値ΔＣＶ_Ｌの符号は同じになる。

【0060】

この場合、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰのコード位相の位置はＣ点となり、図７（Ｂ），（Ｃ）に示すように、第２誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ｂおよび第１誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ａの双方が負値となる。したがって、第２誤差検出方法でも第１誤差検出方法でもコード位相制御が可能である。しかしながら、上述のように第１誤差検出方法ではマルチパス信号の影響を受けやすいので、第２誤差検出方法に切り替える。これにより、この切り替え後は、マルチパス信号の影響を受けにくく、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相をロックするように、正確にコード位相制御を行うことができる。

【0061】

（２）プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が遅れている場合
図８に示すように、第４の状況として、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が大きく遅れている場合、第１、第２アーリー相関値ＣＶ_Ｅ，ＣＶ_ＶＥ、第１、第２レイト相関値ＣＶ_Ｌ，ＣＶ_ＶＬとプロンプト相関値ＣＶ_Ｐは、コード位相差が正値の範囲において相関カーブ９００Ｐ上に並んで現れる。

【0062】

この場合、第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅは、第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥよりも小さくなる。プロンプト相関値ＣＶ_Ｐは第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅよりも小さくなる。第１レイト相関値ＣＶ_Ｌはプロンプト相関値ＣＶ_Ｐよりも小さくなる。第２レイト相関値ＣＶ_ＶＬは第１レイト相関値ＣＶ_Ｌよりも小さくなる。すなわち、ＣＶ_ＶＥ＞ＣＶ_Ｅ＞ＣＶ_Ｐ＞ＣＶ_Ｌ＞ＣＶ_ＶＬとなる。

【0063】

このため、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅ＝ＣＶ_Ｅ−ＣＶ_ＶＥは負値になる。レイト差分値ΔＣＶ_Ｌ＝ＣＶ_Ｌ−ＣＶ_ＶＬは正値になる。したがって、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅとレイト差分値ΔＣＶ_Ｌの符号は異なる。

【0064】

この時、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰのコード位相の位置はＤ点となり、図８（Ｂ）に示すように、第２誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ｂは０となる。図８（Ｃ）に示すように、第１誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ａは正値となる。したがって、第２誤差検出方法ではコード位相制御ができないが、第１誤差検出方法ではコード位相制御が可能である。

【0065】

次に、図９に示すように、第５の状況として、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰが目的のＧＮＳＳ信号に対してコード位相が遅れている状態であって、コード位相差が小さい場合（第４の状況ほど遅れていない場合）、第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅ、第１、第２レイト相関値ＣＶ_Ｌ，ＣＶ_ＶＬとプロンプト相関値ＣＶ_Ｐは、コード位相差が正値の範囲において相関カーブ９００Ｐ上に並んで現れる。しかし、第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥは、コード位相差が負値の範囲において相関カーブ９００Ｐ上に現れる。そして、目的のＧＮＳＳ信号と第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅのコード位相差が、目的のＧＮＳＳ信号と第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥのコード位相差よりも小さくなると、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅ＝ＣＶ_Ｅ−ＣＶ_ＶＥは正値になる。

【0066】

このため、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅ、レイト差分値ΔＣＶ_Ｌ＝ＣＶ_Ｌ−ＣＶ_ＶＬはともに正値になる。したがって、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅとレイト差分値ΔＣＶ_Ｌの符号は同じになる。

【0067】

この場合、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰのコード位相の位置はＥ点となり、図９（Ｂ），（Ｃ）に示すように、第２誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ｂおよび第１誤差検出方法で得られる誤差検出値Δτ_Ａの双方が正値となる。したがって、第２誤差検出方法でも第１誤差検出方法でもコード位相制御が可能である。しかしながら、上述のように第１誤差検出方法ではマルチパス信号の影響を受けやすいので、第２誤差検出方法に切り替える。これにより、この切り替え後は、マルチパス信号の影響を受けることなく、目的のＧＮＳＳ信号のコード位相をロックするように、正確にコード位相制御を行うことができる。

【0068】

以上のように、本実施形態のＧＮＳＳ信号処理方法を用いれば、適切なタイミングで誤差検出方法を切り替えることができる。これにより、目的のＧＮＳＳ信号を確実且つ正確に追尾し、目的のＧＮＳＳ信号の追尾へのマルチパス信号による影響も抑制することができる。

【0069】

なお、ＧＮＳＳ信号の捕捉追尾の際には、具体的に上述の処理を、次に示すような方法で利用することができる。ＧＮＳＳ信号の追尾を開始する時、ＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとのコード位相が近いとは限らない。したがって、ＧＮＳＳ信号の追尾開始の時点では、第１誤差検出方法を用いて、ＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとのコード位相を一致させるように、コード位相制御を行う。

【0070】

このコード追尾の追い込み処理中に、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅやレイト差分値ΔＣＶ_Ｌの符号を検出する。そして、符号の組合せが変化したことを検出すると、すなわち、ＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとのコード位相差が所定値よりも小さくなったと判断すると、第２誤差検出方法に切り替えて、ＧＮＳＳ信号の追尾を継続する。

【0071】

以降は、例えば、第２誤差検出方法にてＧＮＳＳ信号を追尾中に、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅ、レイト差分値ΔＣＶ_Ｌ、第１誤差検出方法の誤差検出値Δτ_Ａに相当するアーリーレイト差分値ΔＣＶ_ＥＬを用いて、ＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとのコード位相差を監視する。そして、これらの差分値に基づいてＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとのコード位相差が所定値よりも大きくなったと判断すると、第１誤差検出方法に切り替えてＧＮＳＳ信号の追尾を継続する。

【0072】

このような本実施形態のＧＮＳＳ信号処理方法は、次に示す機能部の構成によって実現することが可能である。図１０は本発明の実施形態に係る測位装置１の構成を示すブロック図である。図１１は復調部１３の構成を示すブロック図である。

【0073】

測位装置１は、ＧＮＳＳ受信アンテナ１１、ＲＦ処理部１２、本発明のＧＮＳＳ信号処理装置に相当する復調部１３、航法メッセージ解析部１４、および測位演算部１５を備える。

【0074】

ＧＮＳＳ受信アンテナ１１は、ＧＮＳＳ衛星（ＧＰＳ衛星等）から送信されるＧＮＳＳ信号を受信し、ダウンコンバータ１２へ出力する。ダウンコンバータ１２は、ＧＮＳＳ信号を所定の中間周波数信号（以下、ＩＦ信号と称する）に変換し、復調部１３へ出力する。

【0075】

復調部１３は、具体的な構成は図１１を用いて後述するが、上述のような誤差検出値Δτによるレプリカ信号のコード位相制御を行って、ＩＦ信号からなるＧＮＳＳ信号の捕捉、追尾を行う。復調部１３は、ＧＮＳＳ信号のコード位相をロックし、追尾に成功すると、ＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとの相関値（プロンプト相関値ＣＶ_Ｐ）を航法メッセージ解析部１４へ出力する。また、復調部１３は、追尾状態において、誤差検出値Δτを所定時間積算することで擬似距離を算出し、測位演算部１５へ出力する。

【0076】

航法メッセージ解析部１４は、復調部１３からのプロンプト相関値ＣＶ_Ｐから航法メッセージを復調して解析し、その内容を測位演算部１５に与える。測位演算部１５は、航法メッセージ解析部１４からの航法メッセージの内容と、復調部１３からの擬似距離に基づいて測位演算を行い、測位装置１の位置を推定演算する。

【0077】

復調部１３は、図１１に示すように、レプリカ信号発生部３１、相関部３２Ｐ，３２ＶＥ，３２Ｅ，３２Ｌ，３２ＶＬ、演算部３３を備える。

【0078】

レプリカコード生成部３１は、演算部３３から与えられたコード位相制御信号に基づいて、上述のプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰ、第１アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＥ、第２アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＶＥ、第１レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＬ、第２レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＶＬを生成する。レプリカコード生成部３１は、プロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰを相関部３２Ｐへ出力する。レプリカコード生成部３１は、第１アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＥを相関部３２Ｅへ出力する。レプリカコード生成部３１は、第２アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＶＥを相関部３２ＶＥへ出力する。レプリカコード生成部３１は、第１レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＬを相関部３２Ｌへ出力する。レプリカコード生成部３１は、第２レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＶＬを相関部３２ＶＬへ出力する。

【0079】

相関部３２Ｐは、ＧＮＳＳ信号とプロンプトレプリカ信号Ｓ_ＲＰとを相関処理し、プロンプト相関値ＣＶ_Ｐを出力する。プロンプト相関値ＣＶ_Ｐは、演算部３３に出力されるとともに、航法メッセージ解析部１４にも出力される。相関部３２Ｅは、ＧＮＳＳ信号と第１アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＥとを相関処理し、第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅを出力する。第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅは、演算部３３に出力される。相関部３２ＶＥは、ＧＮＳＳ信号と第２アーリーレプリカ信号Ｓ_ＲＶＥとを相関処理し、第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥを出力する。第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥは、演算部３３に出力される。相関部３２Ｌは、ＧＮＳＳ信号と第１レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＬとを相関処理し、第１レイト相関値ＣＶ_Ｌを出力する。第１レイト相関値ＣＶ_Ｌは、演算部３３に出力される。相関部３２ＶＬは、ＧＮＳＳ信号と第２レイトレプリカ信号Ｓ_ＲＶＬとを相関処理し、第２レイト相関値ＣＶ_ＶＬを出力する。第２レイト相関値ＣＶ_ＶＬは、演算部３３に出力される。

【0080】

演算部３３は、ＣＰＵ等によって構成される。演算部３３には、上述の誤差検出値算出演算およびコード位相制御を実現するプログラムが記憶されており、当該プログラムを読み出して、実行する。

【0081】

演算部３３は、プロンプト相関値ＣＶ_Ｐ、第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅ、第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥ、第１レイト相関値ＣＶ_Ｌ、第２レイト相関値ＣＶ_ＶＬを用いて、上述のように誤差検出方法を選択する。演算部３３は、選択した誤差検出方法によって誤差検出値Δτを算出する。演算部３３は、算出した誤差検出値Δτに基づいて、プロンプトレプリカ信号とＧＮＳＳ信号のコード位相差が０に近づくようにコード位相制御信号を生成する。演算部３３は、コード位相制御信号をレプリカ信号生成部３１に与える。

【0082】

このような構成を用いることで、上述のように、ＧＮＳＳ信号を確実且つ正確に追尾することができる。そして、正確な追尾が行えることで、ＧＮＳＳ信号のコード位相を高精度に取得でき、航法メッセージの復調および擬似距離の算出を高精度に行うことができる。これにより、高精度な測位を行うことができる。

【0083】

なお、上述の説明では、測位装置１を、各機能部に分けて測位処理を行う例を示したが、ＲＦ処理部１２、復調部１３、航法メッセージ解析部１４、および測位演算部１５を、コンピュータ等の情報処理装置で一体化してもよい。この場合、具体的には上述の各処理を含む図１２に示す測位処理のフローチャートをプログラム化して記憶しておく。そして、当該測位のプログラムを情報処理装置で読み出して実行する。図１２は、本発明の実施形態に係る測位方法のフローチャートである。

【0084】

ＧＮＳＳ信号を受信して、捕捉を行う（Ｓ２０１）。捕捉方法としては、上述のように、所定のコード位相間隔で、複数のレプリカ信号を生成する。複数のレプリカ信号のそれぞれとＧＮＳＳ信号とを相関処理する。最も相関値の高いレプリカ信号のコード位相を、ＧＮＳＳ信号のコード位相として設定する。

【0085】

捕捉によって設定したコード位相を初期位相として、追尾を開始する（Ｓ２０２）。この際、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅとレイト差分値ΔＣＶ_Ｌとの符号にしたがって、誤差検出値Δτの算出方法を選択しながら、ＧＮＳＳ信号の追尾を行う。

【0086】

誤差検出値Δτを所定時間毎に積算して、擬似距離を算出する（Ｓ２０３）。プロンプト相関値ＣＶ_Ｐを積算することで、航法メッセージを復調して取得する（Ｓ２０４）。なお、擬似距離の算出処理と航法メッセージを復調、取得処理とは、特に順序をこれに限るものではなく、同時並行に行ってもよい。

【0087】

取得した擬似距離と航法メッセージとを用いて測位演算を行う（Ｓ２０５）。

【0088】

このような測位装置１や測位機能は、図１３に示すような移動端末１００に利用される。図１３は、本発明の実施形態に係る測位装置１を備えた移動端末１００の主要構成を示すブロック図である。

【0089】

図１３に示すような移動端末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、ＧＮＳＳ受信アンテナ１１、ＲＦ処理部１２、復調部１３、航法メッセージ解析部１４、測位演算部１５、アプリケーション処理部１２０を備える。ＧＮＳＳ受信アンテナ１１、ＲＦ処理部１２、復調部１３、航法メッセージ解析部１４、測位演算部１５は、上述の構成のものであり、これらにより上述のように測位装置１が構成されている。

【0090】

アプリケーション処理部１２０は、測位装置１から出力さ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。

【0091】

このような構成において、上述の高精度な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。

【0092】

なお、上述の説明では、第１誤差検出方法として、第１アーリー相関値ＣＶ_Ｅと第１レイト相関値ＣＶ_Ｌから誤差検出値Δτ_Ａを算出した。第１誤差検出方法として、第２アーリー相関値ＣＶ_ＶＥと第１レイト相関値ＣＶ_ＶＬから誤差検出値Δτ_ＡＡを算出してもよい。

【0093】

この場合には、次式を用いればよい。

【0094】

【数3】

【0095】

また、アーリー差分値ΔＣＶ_Ｅやレイト差分値ΔＣＶ_Ｌの算出用のスペーシングと、誤差検出値の算出用のスペーシングを異ならせてもよい。

【符号の説明】

【0096】

１：測位装置、
１１：ＧＮＳＳ受信アンテナ１１、
１２：ＲＦ処理部、
１３：復調部、
１４：航法メッセージ解析部、
１５：測位演算部、
３１：レプリカ信号発生部、
３２Ｐ，３２ＶＥ，３２Ｅ，３２Ｌ，３２ＶＬ：相関部、
３３：演算部
１００：移動端末、
１２０：アプリケーション処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】