特開 2023-180596 測位システム及び測位システムにおける測位方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023180596

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】測位システム及び測位システムにおける測位方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/04 20100101AFI20231214BHJP

   G01S 19/43 20100101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

G01S19/04

G01S19/43

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022094025

(22)【出願日】2022-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 裕明

(72)【発明者】

【氏名】谷川原 誠

(72)【発明者】

【氏名】柳原 徳久

(72)【発明者】

【氏名】板東 幹雄

【テーマコード（参考）】

5J062

【Ｆターム（参考）】

5J062BB01

5J062BB08

5J062CC07

5J062DD24

(57)【要約】

【課題】
衛星信号を用いる測位システムにおいて、仮想基準局が再度生成された直後の測位精度の低下を防止する。
【解決手段】
測位システムにおいて仮想基準局６が再度生成された場合に、過去に配信サーバ５から受信した補正信号１４を用いて、現在時刻あるいは未来において配信サーバ５から受信されるであろう擬似距離と搬送波位相の予測モデルを算出し、補正信号１４と補正信号予測値に記載された擬似距離から補正信号１４の連続性を検出する。演算制御部２７は、擬似距離連続性検出部２３から、補正信号１４の連続性を示す信号３８を受信した場合は、通信部２１から受信した補正信号１４の基地局識別情報を変更しないようにした。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

仮想基準局によって取得される位置情報に応じて擬似距離及び搬送波位相、基地局識別情報を含む補正信号を提供する配信サーバと通信を行う通信部と、測位衛星からの衛星信号を受信するアンテナ部と、前記衛星信号と前記補正信号に基づいて位置情報を算出する測位演算部と、前記補正信号を前記測位演算部に出力する演算制御部を有し、前記演算制御部が前記仮想基準局の識別情報の変更を検出した場合に前記測位演算部における測位演算を初期化する測位システムであって、
過去に受信した前記補正信号から現在時刻あるいは未来において前記通信部で受信されるであろう少なくとも擬似距離と搬送波位相の予測モデルを含む補正信号予測情報を算出する補正信号予測部と、
前記補正信号と前記補正信号予測情報に記載された擬似距離から前記補正信号の連続性を検出する擬似距離連続性検出部と、を有し、
前記演算制御部は、前記擬似距離連続性検出部が前記補正信号の連続性を検出した場合に、前記通信部から受信した前記補正信号の基地局識別情報を変更しないことを特徴とする測位システム。

【請求項2】

前記補正信号予測部は、前記補正信号の擬似距離値と搬送波位相値の予測モデルの出力値と、前記配信サーバから受信した前記補正信号にて得られた前記擬似距離と前記搬送波位相との差分から、補正信号予測精度を含む補正信号予測情報を算出することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。

【請求項3】

擬似距離連続性検出部は、前記補正信号予測情報から前記補正信号の連続性を検出することを特徴とする請求項２に記載の測位システム。

【請求項4】

前記補正信号予測部に基づいて前記補正信号に記載された搬送波位相の補正量である搬送波位相補正量を算出する搬送波位相補正量算出部を設け、
前記搬送波位相補正量算出部は前記搬送波位相補正量を前記演算制御部に出力することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。

【請求項5】

前記演算制御部は、前記擬似距離連続性検出部が前記補正信号の連続性を検出した場合に、前記搬送波位相補正量を用いて前記補正信号を補正することを特徴とする請求項４に記載の測位システム。

【請求項6】

前記測位演算部は、前記測位演算部の処理状態を示した測位状態情報を、前記位置情報と共に前記演算制御部に出力することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。

【請求項7】

前記演算制御部は、前記測位演算部及び前記擬似距離連続性検出部からの出力に基づいて前記位置情報に含まれる前記処理状態を変更することを特徴とする請求項６に記載の測位システム。

【請求項8】

前記通信部により受信した前記補正信号を格納する補正信号データベースと、
前記補正信号予測部による前記予測モデルを格納する予測結果データベースを設けたことを特徴とする請求項７に記載の測位システム。

【請求項9】

仮想基準局によって取得される位置情報に応じて擬似距離及び搬送波位相、基地局識別情報を含む補正信号を提供する配信サーバと通信を行う通信部と、測位衛星からの衛星信号を受信するアンテナ部と、前記補正信号に基づいて位置情報を算出する測位演算部と、前記補正信号を前記測位演算部に出力する演算制御部を有し、前記演算制御部が前記仮想基準局の識別情報の変更を検出した場合に前記測位演算部における測位演算を初期化する測位システムにおける測位方法であって、
過去に受信した前記補正信号から現在時刻あるいは未来において前記通信部で受信されるであろう少なくとも擬似距離と搬送波位相の予測モデルを含む補正信号予測情報を算出し、
前記補正信号予測情報から前記補正信号の連続性を検出し、
前記演算制御部は、
前記仮想基準局の識別情報の変更を検出した場合であって、前記擬似距離の連続性検出に基づいて前記補正信号の非連続性を検出した場合に、前記測位演算部における測位演算を初期化し、
前記仮想基準局の識別情報の変更を検出した場合であっても、前記擬似距離の連続性検出に基づいて前記補正信号の連続性を検出した場合には前記測位演算部における測位演算を初期化しないことを特徴とする測位システムにおける測位方法。

【請求項10】

前記測位システムは、前記補正信号の擬似距離値と搬送波位相値の予測モデルの出力値と、前記配信サーバから受信した前記補正信号にて得られた前記擬似距離と前記搬送波位相との差分を求め、
補正信号予測精度を含む補正信号予測情報を算出することを特徴とする請求項９に記載の測位方法。

【請求項11】

前記測位システムは、前記補正信号予測情報から前記補正信号の連続性を検出することを特徴とする請求項１０に記載の測位方法。

【請求項12】

前記測位システムは、前記補正信号予測情報に基づいて前記補正信号に記載された搬送波位相の補正量である搬送波位相補正量を算出して前記演算制御部に出力することを特徴とする請求項１１に記載の測位方法。

【請求項13】

前記演算制御部は、前記補正信号の連続性を検出した場合に、前記搬送波位相補正量を用いて前記補正信号を補正することを特徴とする請求項１２に記載の測位方法。

【請求項14】

前記測位演算部は、前記測位演算部の処理状態を示した測位状態情報を、前記位置情報と共に前記演算制御部に出力することを特徴とする請求項１３に記載の測位方法。

【請求項15】

前記演算制御部は、擬似距離の連続性検出結果に基づいて前記位置情報に含まれる前記処理状態を変更することを特徴とする請求項１４に記載の測位方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測位システム及び測位システムにおける測位方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より地球上空に位置する人工衛星から地球上に送信された衛星信号を受信することで測位を行うＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた測位として干渉測位が存在する。干渉測位では例えば、観測点と他既知点で受信した衛星信号の搬送波位相を用いて、既知点から観測点までの基線長を算出し、観測点の地球上での位置座標を求める。

【0003】

干渉測位では、衛星信号を観測するための基準局を既知点に設置するＲＲＳ方式（Ｒｅａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）の他に、電子基準点で観測した衛星信号から任意の地点に仮想基準局を生成し、観測点と仮想基準局において干渉測位を行うＶＲＳ方式（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）が提案されている。ＶＲＳ方式では、観測点の初期位置近傍に仮想基準局を生成し、仮想基準局で受信されるであろう衛星信号を演算することで、既知点である仮想基準局から観測点までの基線長を算出し、観測点の地球上での位置座標を求める。ＲＲＳ方式では、設置した基準局と観測点の基線長が増加するほど衛星信号が電離圏や対流圏を通過することによる測位誤差が大きくなるが、ＶＲＳ方式では、観測点近傍に既知点として仮想基準局を生成可能であるため、基線長増加を起因とする測位誤差を低減し、観測点の地球上での位置座標を高精度に演算することが可能となる。例えば、特許文献１には、「ＶＲＳ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）方式のネットワーク型ＲＴＫ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）－ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）測量方法において、ＧＮＳＳ測量機を目標測量地点に設置し、同地点で単独測位により求めた同地点の概略座標を仮想基準点の座標としてデータ配信局へ送信する。」といった構成が開示されている。

【0004】

移動する観測点を干渉測位によって演算する測位システムでは、観測点の移動により既知点との基線長が増加することで、観測点での測位精度が低下することが知られている。例えば特許文献２には、基線長が増加し干渉測位での測位精度が低下した際に基準局を変更する測位システムとして、「移動する測位対象の位置測定に用いるサーバであって、互いに異なる複数の既知の位置座標それぞれに配置された複数の基準局から、前記基準局が人工衛星の電波を受信して生成した観測データを受信する基準局通信部と、前記複数の基準局それぞれについて、前記基準局から受信した前記観測データに基づいて、前記測位対象の位置測定に用いる測位補正情報を作成する補正情報作成部と、前記複数の基準局それぞれの前記測位補正情報を記憶する情報記憶部と、定期的に、前記測位対象の概略位置情報を取得し、前記測位対象の概略位置情報に基づいて前記測位対象に近い位置に配置されている一又は複数の基準局を選択する基準局選択部と、前記人工衛星の電波を前記測位対象が受信して生成した観測データを前記測位対象から受信する測位対象通信部と、前記選択した一又は複数の基準局の測位補正情報と、前記測位対象の観測データとに基づいて、前記測位対象の位置情報を計算する位置情報計算部（要約抜粋）」を備えた構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許特開２０１６－１２８７７１号公報

【特許文献2】特開２０２１－４７０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１及び特許文献２によれば、ＶＲＳ方式で観測点の初期位置近傍に生成した仮想基準局において、基線長増加によって測位精度が低下した場合、移動後の観測点近傍に仮想基準局を再度生成することで測位精度を改善する測位システムが実現できる。干渉測位では、既知点で受信される衛星信号が連続的であることを仮定し観測点の位置座標を求めるため、ＶＲＳ方式では仮想基準局が再度生成された場合、既知点で受信される衛星信号が連続的であるという仮定が棄却されるため、測位演算が初期化される。測位演算が初期化された場合、干渉測位では一時的に測位精度が低下する。一方、ＶＲＳ方式では、基線長が増加していない場合でも観測点と基地局の通信が一定期間途絶した際や仮想基準局の演算に不具合が生じた際、仮想基準局の演算を停止し、仮想基準局が再度生成される場合がある。このような場合、再度生成された仮想基準局の位置変動はわずかであるため、仮想基準局で受信される衛星信号は連続となる。したがって、測位システムは測位演算を初期化せずに干渉測位による測位演算を継続可能であると考え、本発明による測位方法を検討した。

【0007】

本発明の目的は、衛星信号を用いる測位システムにおいて仮想基準局が再度生成された場合に、仮想基準局における衛星信号の連続性に基づいて測位演算の初期化を判断することで、測位精度の低下を防止するとともに演算を継続する測位システム及び測位方法を実現することにある。
本発明の他の目的は、衛星信号を用いる測位システムにおいて、過去に配信サーバから受信した補正信号を用いて、現在時刻あるいは未来において配信サーバから受信されるであろう擬似距離と搬送波位相の予測モデルを算出することにより、仮想基準局が再度生成された直後の測位精度の低下を防止した測位システム及び測位方法を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の測位システムは、複数の測位衛星と、測位衛星からの取得した位置情報に応じて少なくとも擬似距離及び搬送波位相、基地局識別情報を含む補正信号を出力する基地局と、仮想基準局によって取得されるであろう位置情報に応じて擬似距離及び搬送波位相、基地局識別情報を含む補正信号を提供する配信サーバと、測位衛星からの衛星信号を受信して位置情報を算出する測位装置によって構成される。測位装置は、ＧＮＳＳアンテナにて受信した衛星信号から算出される概略位置データに加えて、配信サーバから提供される補正信号に基づいて、精密位置データを算出する。ここで、受信装置には過去に受信した補正信号から現在時刻あるいは未来において通信部で受信されるであろう少なくとも擬似距離と搬送波位相の予測モデルを含む補正信号予測情報を算出する補正信号予測部と、補正信号と補正信号予測情報に記載された擬似距離から補正信号の連続性を検出する擬似距離連続性検出部を設け、演算制御部は、擬似距離連続性検出部が補正信号の連続性を検出した場合に、通信部から受信した補正信号の基地局識別情報を変更しないようにして精密位置データを算出する測位演算を継続する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、測位システムにおいて、仮想基準局が再度生成された場合でも、測位演算を初期化せずに干渉測位の演算を継続可能としたので、衛星信号を用いる観測システムにおいて、仮想基準局の変更直後における測位精度の一次的な低下を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の測位システム１のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図2】図１の補正信号ＤＢ２５が記録する補正信号１４のデータ構成を示す図である。

【図3】図１の補正信号ＤＢ２５が記録する処理情報１０６を示す図である。

【図4】図１の補正信号予測部２２が補正信号予測情報３５として算出する擬似距離及び搬送波位相に関する数式モデルと式１～式３を示す図である。

【図5】補正信号予測部２２が補正信号ＤＢ２５に基づいて、補正信号予測情報３５として算出する数式モデルのパラメータを示す図である。

【図6】図１の演算制御部２７から受信した補正信号１４と補正信号予測情報３５から予測した予測値との差分である補正信号予測誤差３６を示す図である。

【図7】（ａ）は図１の予測結果ＤＢ２６が補正信号予測誤差３６から算出した補正信号予測誤差分布１６３を示す図であり、（ｂ）は測位衛星数閾値Ｎ＿ＭＡＸの算出式である。

【図8】図１の擬似距離連続性検出部２３の処理手順を示すフローチャートである。

【図9】図１の搬送波位相補正量算出部２４の処理手順を示すフローチャートである。

【図10】本実施例の測位装置２０の処理手順を示すフローチャートである（その１）。

【図11】本実施例の測位装置２０の処理手順を示すフローチャートである（その２）。

【図12】本実施例の測位装置２０の処理手順を示すフローチャートである（その３）。

【図13】図１の測位演算部２９が出力する測位状態情報１７０のデータ構成を示す図である。

【図14】図１の演算制御部２７が実行する測位状態情報１７０を出力する処理手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明に係る測位システム１の実施例について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、本発明はこれらの図面に限定されず、一部の構成要素を用いない場合もあり、以下で説明する各実施例の構成要素は適宜組み合わせることができる。

【実施例0012】

本実施例に係る測位システム１は、例えば固定点測量や農業機械や建設機械といった低速移動体の位置情報の測位に用いられる。図１は測位システム１の全体ハードウェア構成を示す図である。測位システム１は、測位装置２０、複数の測位衛星３、複数の基地局４、配信サーバ５を含んで構成される。本発明の測位システム１の範囲は、図１に示す構成全体を広義の「測位システム」と称しているが、特許請求の範囲では、測位装置２０部分を狭義の“測位システム”として指している。

【0013】

［測位衛星］
測位衛星３は、地球上空の衛星軌道に位置する複数の人工衛星で構成され、地面に向けて衛星信号１０を送信することで、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を構築する。ＧＮＳＳは、複数の測位衛星３からの衛星信号１０のうち、いくつかを受信し、受信した複数の衛星信号１０を用いることによって、ＧＮＳＳアンテナ２８の地球上の自己位置の取得を可能とする。衛星信号１０には、少なくとも測位衛星３の位置情報及び衛星時計誤差が含まれている。測位衛星３は、複数の周波数帯における衛星信号１０を送信することで、ＧＮＳＳの冗長化を図っている。本実施例に係る測位システム１は、単一周波数帯における衛星信号１０の利用であるとして記載しているが、本発明を複数周波数帯における衛星信号１０を用いた測位システムにも同様に適用できる。

【0014】

［基地局］
基地局４は、地球上の異なる地点に複数設置されており、それぞれの測位衛星３が送信する衛星信号１０を受信する。基地局４は、複数の測位衛星３から受信した受信衛星信号１１を、配信サーバ５（詳細は後述する）に送信する。全ての基地局４は、測位衛星３から受信した受信衛星信号１１を配信サーバ５にそれぞれ送信する。全ての基地局４は、あらかじめ地球上における位置が高精度に測位されており、その位置情報は配信サーバ５に記憶されている。

【0015】

［配信サーバ］
配信サーバ５は、基地局４から受信衛星信号１１を受信することで、ＶＲＳ方式で補正信号１４を生成する。ＶＲＳ方式は、仮想基準局６を任意の位置に生成し、仮想基準局６の付近に設置されている基地局４で受信した衛星信号１１から仮想基準局６で受信されるであろう衛星信号１２を算出する。配信サーバ５は、測位装置２０から取得した生成位置情報１０８に基づいてその位置近傍に仮想基準局６を生成しその補正信号１４を演算することで、測位装置２０に補正信号１４を送信する。配信サーバ５は、例えば仮想基準局６の演算エラーが発生し、測位装置２０に対し高精度な補正信号１４を配信できない場合には、仮想基準局６の演算を停止する。配信サーバ５としては、測位装置２０の製造会社とは異なる会社、例えば通信キャリアによって提供される有償のサービスを利用することができる。配信サーバ５と測位装置２０は、無線通信回線やその他の公知の無線通信回線を用いたネットワーク網によって双方向に通信可能である。

【0016】

配信サーバ５は、仮想基準局６の演算を停止した後に、新たな仮想基準局６′を測位装置２０から取得した位置付近に再度生成する。仮想基準局６にはそれぞれを識別するための情報である仮想基準局ＩＤ１０１が定められている。配信サーバ５は、仮想基準局ＩＤ１０１を含む補正信号１４を生成する。配信サーバ５は、再度、仮想基準局６を生成するたびに、仮想基準局ＩＤ１０１を変更する。よって、測位装置２０は配信サーバ５から受信した補正信号１４に記載されている仮想基準局ＩＤ１０１（図２参照）が変更されたか否かによって仮想基準局６が再生成されたことを検知できる。尚、配信サーバ５は、あらかじめ任意の位置に仮想基準局６を複数生成しておき、測位装置２０から取得した生成位置情報１０８に応じて、測位装置２０に新たな補正信号１４を送信するようにしてもよい。その場合、配信サーバ５は測位装置２０から取得した生成位置情報１０８に一番近くに生成された仮想基準局６を選択し、その仮想基準局６として演算された新たな補正信号１４を測位装置２０に送信する。

【0017】

配信サーバ５は、仮想基準局６で受信されるであろう衛星信号１０に基づいて、各測位衛星３に対し擬似距離７と搬送波位相８を算出し、擬似距離７と搬送波位相８を含む補正信号１４を算出する。擬似距離７は、測位衛星３から送信された衛星信号１０がＧＮＳＳアンテナ２８で受信されるまでの時間を計測することで算出される測位衛星３とＧＮＳＳアンテナ２８までの距離である。擬似距離７は、受信機時計誤差、衛星時計誤差、電離圏遅延、対流圏遅延、その他雑音が含まれている。

【0018】

搬送波位相８は、同時刻における測位衛星３が送信する衛星信号１０の位相とＧＮＳＳアンテナ２８が受信した衛星信号１０の位相差である。搬送波位相８は、整数値バイアス、受信機時計誤差、衛星時計誤差、電離圏遅延、対流圏遅延、その他雑音が含まれている。搬送波位相８は、測位衛星３が送信する衛星信号１０の波長を掛け合わせることで、距離成分として記載してもよい。その場合、測位装置２０の処理は搬送波位相８に衛星信号１０の波長の逆数を乗じて実行される。補正信号１４は、少なくとも仮想基準局６における各測位衛星３の擬似距離７、搬送波位相８、仮想基準局ＩＤ１０１及び仮想基準局６の地球上における位置が含まれている。

【0019】

［ＧＮＳＳアンテナ］
ＧＮＳＳアンテナ２８は、地球上空に位置する複数の測位衛星３からの衛星信号１０を受信し、受信した衛星信号３１を測位演算部２９に送信する。ここで衛星信号１０はアナログ信号であり、ＧＮＳＳアンテナ２８は、受信した衛星信号１０をＡ／Ｄ変換してデジタル信号による衛星信号３１を測位演算部２９に送信するように構成する。ＧＮＳＳアンテナ２８は、被測位物体において位置を取得したい個所に設置される。例えば、測位装置２０が移動体向けに用いられる場合、ＧＮＳＳアンテナ２８は対象とする移動体の車体に設置すれば良い。

【0020】

［測位装置］
測位装置２０は、ＧＮＳＳアンテナ２８を用いて受信した衛星信号１０と配信サーバ５から取得した補正信号１４に基づいてＧＮＳＳアンテナ２８の位置を示す位置情報３２を算出する。測位装置２０は、図１に示すように、測位演算部２９、通信部２１、補正信号予測部２２、擬似距離連続性検出部２３、搬送波位相補正量算出部２４、補正信号ＤＢ（データベース）２５、予測結果ＤＢ（データベース）２６、及び、演算制御部２７を備えている。測位演算部２９、通信部２１、補正信号予測部２２、擬似距離連続性検出部２３、及び、搬送波位相補正量算出部２４は、演算制御部２７の動作指令に応じて定められた処理を実行する。演算制御部２７は、測位演算部２９の動作周期に応じて位置情報３２を出力する。なお測位装置２０の各要素は、ハードウェアによって、又は、コンピュータプログラムを実行することによってソフトウェアによりその機能が実現されるように構成しても良い。また、測位装置２０の各要素は、必ずしも単体のハードウェア内に構成される必要はなく、それぞれ独立した別の機器、例えば外部機器や外部サーバとして構成されてもよい。その場合、測位装置２０の各要素は、それぞれが通信可能に構成すると良い。

【0021】

［測位演算部］
測位演算部２９は、ＧＮＳＳアンテナ２８から受信した測位衛星３からの衛星信号３１と演算制御部２７から受信した補正信号１４に基づき、ＧＮＳＳアンテナ２８の地球上の位置を演算し、概略位置データ３２ａと精密位置データ３２ｂのどちらか一つ以上を演算する。測位演算部２９は、演算された概略位置データ３２ａ及び精密位置データ３２ｂのどちらか一つを位置情報３２として演算制御部２７に出力する。

【0022】

概略位置データ３２ａは、測位演算部２９が単独測位を用いて算出したＧＮＳＳアンテナ２８の概略位置である。精密位置データ３２ｂは、測位演算部２９が干渉測位を用いて算出したＧＮＳＳアンテナ２８の精密位置である。精密位置データ３２ｂは、概略位置データ３２ａよりもＧＮＳＳアンテナ２８の実際の位置に近い高精度な測位結果とする。測位演算部２９は、ＧＮＳＳアンテナ２８から受信した衛星信号３１に基づいて、各測位衛星３に対し擬似距離７と搬送波位相８を算出することで、概略位置データ３２ａと精密位置データ３２ｂのどちらか一つ以上を演算する。

【0023】

単独測位では、ＧＮＳＳアンテナ２８で受信した複数の衛星信号１０に基づいて、概略位置データ３２ａを算出する。単独測位では、少なくとも４機以上の測位衛星３と、ＧＮＳＳアンテナ２８との間の擬似距離７から、三角測量の原理を用いて、概略位置データ３２ａを算出する。上記の擬似距離７は、各測位衛星３の軌道、測位装置２０や測位衛星３に使用されている時計の精度、電離層や対流圏を通過する際に生じる搬送波の遅延、などに起因する誤差を含んでいる。また測位演算部２９は、概略位置データ３２ａを算出する際、測位衛星３が送信する衛星信号１０の波長をＧＮＳＳアンテナ２８で受信した衛星信号１０から算出した搬送波位相８に掛け合わせ距離成分とすることで、三角測量の原理より概略位置データ３２ａを算出してもよい。

【0024】

干渉測位では、ＧＮＳＳアンテナ２８で受信した衛星信号１０と、演算制御部２７から受信した補正信号１４の双方に基づいて、精密位置データ３２ｂを算出する。干渉測位では、ＧＮＳＳアンテナ２８で受信した衛星信号１０に含まれる少なくとも５機以上の測位衛星３とＧＮＳＳアンテナ２８との間の擬似距離７及び搬送波位相８、補正信号１４に含まれる少なくとも５機以上の測位衛星３と仮想基準局６との間の擬似距離７及び搬送波位相８、から精密位置データ３２ｂを算出する。干渉測位では、測位衛星３とＧＮＳＳアンテナ２８との間の搬送波位相８、測位衛星３と仮想基準局６との間の搬送波位相８の差分である搬送波位相差を算出する。干渉測位では、搬送波位相差を算出する際、ＧＮＳＳアンテナ２８が衛星信号１０を受信したとき、衛星信号１０の搬送波位相８においてそれが連続波のどの部分であるか波数の小数部は分かるが、波数小数部を除いた波数整数部は不明である。干渉測位では、この波数整数部を確定した際、仮想基準局６とＧＮＳＳアンテナ２８との間の基線長を正確に求めることができる。

【0025】

干渉測位では、仮想基準局６の地球上の位置が補正信号１４に記載されているため、仮想基準局６の位置とＧＮＳＳアンテナ２８間の基線長から、ＧＮＳＳアンテナ２８の位置を予測できる。よって測位演算部２９は、仮想基準局６の位置とＧＮＳＳアンテナ２８間の基線長から予測したＧＮＳＳアンテナ２８の位置を用いて、単独測位結果である概略位置データ３２ａを補正することで精密位置データ３２ｂを算出する。この際、測位演算部２９は、過去時刻における搬送波位相差に含まれる波数整数部と現在時刻における波数整数部が連続的であることを仮定し、カルマンフィルタ等を用いることで、精密位置データ３２ｂを算出する。

【0026】

測位演算部２９は、演算制御部２７から演算初期化指令３３を受信した場合、それまでの波数整数部が連続的であるという仮定を棄却し、再度波数整数部及び基線長の演算を開始する。測位演算部２９は、演算初期化指令３３を受信した直後、衛星信号１０の搬送波位相８においてそれが連続波の波数小数部のみ推定可能であるため、連続波の波数整数部を確定するまで一時的に測位精度が低下する。測位演算部２９は、搬送波位相差の波数小数部及び波数整数部を確定できなかった場合、干渉測位の演算に失敗したと判断する。測位演算部２９は、精密位置データ３２ｂが算出できた場合、精密位置データ３２ｂを位置情報３２として出力し、精密位置データ３２ｂを算出できなかった場合のみ、概略位置データ３２ａを位置情報３２として出力する。測位演算部２９は、位置情報３２を演算制御部２７に出力する。

【0027】

［通信部］
通信部２１は、演算制御部２７から受信した生成位置情報１０８（後述する）を配信サーバ５に送信する。配信サーバ５は、通信部２１から受信した生成位置情報１０８に応じて補正信号１４を生成し、通信部２１に対して出力する。通信部２１が配信サーバ５から受信する補正信号１４には、少なくとも測位衛星３の識別番号１００、仮想基準局６が補正信号１４を生成した時刻１０２、擬似距離７、搬送波位相８及び仮想基準局ＩＤ１０１が含まれている。通信部２１は、配信サーバ５から受信した補正信号１４を演算制御部２７に出力する。通信部２１は、例えば電波的な障害や通信部２１または配信サーバ５のどちらかに障害が生じている場合、補正信号１４の受信に失敗することがある。

【0028】

［補正信号ＤＢ］
補正信号ＤＢ２５は、演算制御部２７の指示に従って、補正信号１４及び処理情報１０６（図３にて後述）を記録する。補正信号ＤＢ２５は、過去に演算制御部２７から受信した補正信号１４として少なくとも測位衛星３の識別番号、仮想基準局６が補正信号１４を生成した時刻、擬似距離７、搬送波位相８及び仮想基準局ＩＤ１０１が記録されている。補正信号ＤＢ２５は、演算制御部２７が通信部２１を介して配信サーバ５から受信した補正信号１４を演算制御部２７から取得して、補正信号１４を記憶する。

【0029】

図２は、補正信号ＤＢ２５が記録する補正信号１４の詳細を示すデータテーブルである。補正信号ＤＢ２５は、仮想基準局６が補正信号１４を生成した時刻１０２の時系列順で補正信号１４を記憶装置に記憶し、かつ同時刻においては少なくとも測位衛星３の識別ＩＤ１００順に補正信号１４を記憶する。演算制御部２７から受信した補正信号１４と同一時刻及び同一測位衛星の補正信号１４が既に記録されていた場合には、補正信号ＤＢ２５は、記録されている補正信号１４の擬似距離７及び搬送波位相８、仮想基準局ＩＤ１０１を更新する。補正信号ＤＢ２５は、記録されている仮想基準局６が補正信号１４を生成した時刻１０２が最も新しいデータ群１０３を最新の補正信号１４と判断する。図２では、０７：００：００～０７：３０：００までの補正信号１４が格納された例を示しており、時刻１０２が“０７：３０：００”のデータ群１０３が最新の補正信号１４に相当する。

【0030】

図３は、補正信号ＤＢ２５が記録する処理情報１０６を示している。処理情報１０６は、少なくとも測位衛星３の識別番号１１０、各測位衛星３の搬送波位相補正量１０４、変更後仮想基準局ＩＤ１０７及び変更前仮想基準局ＩＤ１０９が含まれている。搬送波位相補正量１０４は、演算制御部２７が通信部２１から受信した補正信号１４に含まれる搬送波位相８を補正するための情報であり、搬送波位相補正量算出部２４で算出され、演算制御部２７を介して補正信号ＤＢ２５に記録される。変更後仮想基準局ＩＤ１０７は、演算制御部２７が通信部２１から受信した補正信号１４の仮想基準局ＩＤ１０１を変更する際に、その変更後とする値である。変更前仮想基準局ＩＤ１０９は、演算制御部２７が通信部２１から受信した補正信号１４から仮想基準局ＩＤ１０１の変更を検出するために比較値として用いる値である。変更後仮想基準局ＩＤ１０７及び変更前仮想基準局ＩＤ１０９は演算制御部２７で決定され、補正信号ＤＢ２５に記録される。

【0031】

補正信号ＤＢ２５は、補正信号予測部２２及び演算制御部２７から常に格納データ４０（補正信号１４及び処理情報１０６）を参照可能な状態で構成される。補正信号ＤＢ２５は、十分な記憶領域を確保できない場合、例えばあらかじめ定められた一定期間のみの補正信号１４を記録し、記録時間が一定期間以上となった際、最も古いレコードを削除する処理を実行してもよい。また補正信号ＤＢ２５は、演算制御部２７から初期化指令３４を受信した場合、記録された補正信号１４及び処理情報１０６の全てのレコードを削除する。

【0032】

［補正信号予測部］
補正信号予測部２２は、補正信号ＤＢ２５の格納データ４０、及び、演算制御部２７からの補正信号１４に基づいて、補正信号ＤＢ２５に記録された補正信号１４と演算制御部２７から受信した補正信号１４から補正信号予測情報３５を算出する。補正信号予測部２２は、補正信号ＤＢ２５に記録されている格納データ４０（過去の補正信号１４）に基づいて、演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載された擬似距離７と搬送波位相８を予測するための数式モデルを構築し、補正信号予測情報３５として算出する。以降、本明細書では、補正信号予測部２２が演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載されている時刻を“ｔ”と称する。

【0033】

図４は、補正信号予測部２２が補正信号予測情報３５として算出する擬似距離７及び搬送波位相８に関する数式モデルを示している。図４（ａ）は、数式モデルをグラフ化したものであり、（ｂ）は式１、（ｃ）は式２、（ｄ）は式３を示している。補正信号予測情報３５は、図４（ａ）に示すように推定値曲線１２０は、あらかじめ設定された個数の時刻、例えば補正信号ＤＢ２５に記録された過去の５つの時刻における擬似距離７及び搬送波位相８の値を用いて算出された数式モデルで表現される。補正信号ＤＢ２５に記録された過去の５つの時刻をそれぞれ、ｔ_１、ｔ_２、ｔ_３、ｔ_４、ｔ_５、該時刻に対応する擬似距離７あるいは搬送波位相８を、ｙ_１、ｙ_２、ｙ_３、ｙ_４、ｙ_５、とすると、これらは（式１）、（式２）で示すことができ、時刻ｔにおける擬似距離７あるいは搬送波位相８の推定値は、図８（ｄ）の（式３）で求めることができる。

【0034】

補正信号予測部２２は、補正信号ＤＢ２５及び演算制御部２７に基づいて、演算制御部２７から時刻ｔにおいて受信した補正信号１４に記載された全ての測位衛星３に対して数式モデルを構築し、補正信号予測情報３５を算出する。図５は、補正信号予測部２２が補正信号ＤＢ２５に基づいて、補正信号予測情報３５として算出する数式モデルのパラメータを示している。補正信号予測部２２は、時刻ｔにおける各測位衛星１４１の擬似距離１４２と搬送波位相１４３を予測する数式モデルのパラメータを補正信号予測情報３５として算出する。補正信号予測部２２は、例えば補正信号ＤＢ２５に過去５つ以上の時刻で特定の測位衛星３の擬似距離１４２と搬送波位相１４３を記録している場合、該測位衛星３に対応した補正信号予測情報３５を算出する。補正信号予測部２２は、過去５つ以上の時刻で特定の測位衛星３の擬似距離１４２と搬送波位相１４３を記録していない場合、補正信号予測情報３５を算出しない。

【0035】

補正信号予測部２２は、図６に示すように演算制御部２７から受信した補正信号１４と補正信号予測情報３５から予測した予測値との差分を補正信号予測誤差３６として算出する。補正信号予測部２２は、演算制御部２７から補正信号１４を受信した場合のみ補正信号予測情報３５及び補正信号予測誤差３６を算出してもよいし、５秒・１０秒といった制御周期を設定し、該制御周期において直近で演算制御部２７から受信した補正信号１４に対し補正信号予測情報３５及び補正信号予測誤差３６を算出してもよい。補正信号予測部２２は、補正信号予測情報３５及び補正信号予測誤差３６を予測結果ＤＢ２６に出力する。

【0036】

［予測結果ＤＢ］
予測結果ＤＢ２６は、補正信号予測部２２の出力に基づいて、測位衛星３の補正信号予測情報３５及び補正信号予測誤差分布１６３（図７参照）を記録する。予測結果ＤＢ２６は、図５に示す形式で補正信号予測情報３５を記録する。予測結果ＤＢ２６は、補正信号予測部２２から補正信号予測誤差３６を受信し記録することで、補正信号予測誤差３６の確率分布である補正信号予測誤差分布１６３を算出する。これにより縦軸が発生確率を示し、横軸が補正信号予測誤差３６を示すようにすると、補正信号予測誤差分布１６３を表す図７（ａ）のようなグラフが生成できる。

【0037】

予測結果ＤＢ２６は、補正信号予測情報３５を算出した全測位衛星３において補正信号予測誤差分布１６３を算出し、記録する。予測結果ＤＢ２６は、擬似距離連続性検出部２３及び搬送波位相補正量算出部２４から補正信号予測情報３５及び補正信号予測誤差分布１６３を参照可能に構成される。予測結果ＤＢ２６は、例えばあらかじめ定められた一定期間以上補正信号予測情報３５が更新されない測位衛星３が存在する場合、予測結果ＤＢ２６に記録されている該測位衛星３に紐づいた補正信号予測情報３５及び補正信号予測誤差分布１６３を削除する処理を実行してもよい。また予測結果ＤＢ２６は、演算制御部２７から初期化指令３７を受信した場合、記録された全ての測位衛星３の補正信号予測情報３５及び補正信号予測誤差分布１６３を削除する。

【0038】

［擬似距離連続性検出部］
擬似距離連続性検出部２３は、演算制御部２７から補正信号１４を受信した場合のみ動作する。擬似距離連続性検出部２３は、予測結果ＤＢ２６及び演算制御部２７に基づいて、補正信号予測情報３５及び補正信号予測誤差分布１６３を用いて、演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載された擬似距離７の連続性を検出する。擬似距離連続性検出部２３は、演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載された擬似距離７の連続性情報３８を演算制御部２７に通知する。演算制御部２７は、擬似距離連続性検出部２３から受信した補正信号１４に記載された擬似距離７の連続性情報３８に応じて、測位演算部２９の初期化の必要性を判断可能である。

【0039】

図８は、擬似距離連続性検出部２３の処理を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、擬似距離連続性検出部２３が演算制御部２７から補正信号１４を受信した後の擬似距離連続性検出部２３が実施する処理を示している。最初に擬似距離連続性検出部２３は、予測結果ＤＢ２６に補正信号予測情報３５が記録されているか確認する（ステップＳ３０１）。ここで記録されていない場合はステップＳ３１３に進み、記録されている場合、擬似距離連続性検出部２３は演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載されている測位衛星３の総数であるＳ＿ＳＵＭを算出する（ステップＳ３０２）。次に、擬似距離連続性検出部２３は、Ｓ＿ＳＵＭが５機以上であり、干渉測位が可能か否かを確認する（ステップＳ３０３）。

【0040】

ステップＳ３０３にて、Ｓ＿ＳＵＭが５機以上の場合は、補正信号１４に記載されている一つ目の測位衛星３をＳとして選択し、変数Ｓを１にセットして、カウント値Ｎをゼロクリアする（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０３にて、Ｓ＿ＳＵＭが５機以下の場合、ステップＳ３１３に進む。次に、擬似距離連続性検出部２３は、擬似距離７に関する補正信号予測情報３５の数式モデルを用いて、演算制御部２７から受信した補正信号１４に含まれる、仮想基準局６が補正信号１４を生成した時刻ｔにおける測位衛星Ｓに関する擬似距離７の値を予測する（ステップＳ３０５）。次に、擬似距離連続性検出部２３は、
ステップ３０５で算出した擬似距離７の予測値と演算制御部２７から受信した補正信号１４に含まれる擬似距離７の実測値の差分である擬似距離予測誤差ε１を算出する（ステップＳ３０６）。さらに、擬似距離連続性検出部２３は、ステップＳ３０５において測位衛星Ｓに対する擬似距離７が正確に予測されているか判断する閾値である擬似距離予測誤差閾値ε１＿ＭＡＸを算出する（ステップＳ３０７）。擬似距離予測誤差閾値ε１＿ＭＡＸは、例えば予測結果ＤＢ２６に記録された補正信号予測誤差分布１６３の１σ、２σあるいは３σ区間の値を閾値とし、閾値をステップＳ３０６で算出した擬似距離予測誤差ε１が越えた際、測位衛星Ｓに対する擬似距離７が正確に予測されていないと判断する。尚、閾値を１σ～３σの範囲中のどの値を採用するかは任意である。

【0041】

ステップＳ３０８で擬似距離連続性検出部２３は、擬似距離予測誤差ε１が擬似距離予測誤差閾値ε１＿ＭＡＸ以上か否かを判断する。ε１＿ＭＡＸ以上の場合、擬似距離７の連続性が失われた衛星数Ｎカウントをインクリメントし、閾値未満の場合、特定の処理は実施せずステップＳ３１１に進む（ステップＳ３０８、Ｓ３０９）。次に、擬似距離連続性検出部２３は、測位衛星Ｓとして演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載されている全ての測位衛星３を選択したか判断する（ステップＳ３１１）。全ての測位衛星３が選択されていない場合は、次の測位衛星３を示す変数Ｓをインクリメントし（ステップＳ３１０）、ステップＳ３０５に戻る。全ての測位衛星３が選択された場合、即ち、Ｓ＝Ｓ＿ＳＵＭの場合は、擬似距離７の連続性が失われた衛星数Ｎが測位衛星数閾値Ｎ＿ＭＡＸ以上か判断する（ステップ３１２）。

【0042】

ステップＳ３１２において、測位衛星数閾値以上の場合は、ステップＳ３１３に進み、測位衛星数閾値未満の場合はステップＳ３１４に進む。測位衛星数閾値Ｎ＿ＭＡＸの決定方法については、例えば演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載されている測位衛星３内のα％以上において擬似距離７の連続性が失われたかを基準として設定してもよい。その場合、Ｎ＿ＭＡＸの算出式は、図７（ｂ）で示すＳ＿ＳＵＭを変数とした（式４）で与えられる。

【0043】

ステップＳ３１３では、演算制御部２７から受信した補正信号１４の擬似距離７に関して連続性が失われたことを、連続性情報３８（図１参照）として演算制御部２７に通知する。ステップＳ３１４では、演算制御部２７に対して演算制御部２７から受信した補正信号１４の擬似距離７が連続的であることを連続性情報３８として通知する。

【0044】

［搬送波位相補正量算出部］
搬送波位相補正量算出部２４は、演算制御部２７から補正信号１４を受信した場合のみ動作する。配信サーバ５が配信する補正信号１４において、仮想基準局６が再度生成された際、搬送波位相８の位相観測が一定期間停止したことに起因して、演算制御部２７が受信した補正信号１４の搬送波位相８にバイアスが含まれる場合がある。搬送波位相補正量算出部２４は、予測結果ＤＢ２６及び演算制御部２７に基づいて、演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載されている搬送波位相８にバイアスが含まれているか判断し、含まれている場合バイアス補正量である搬送波位相補正量１０４を算出する。

【0045】

図９は、搬送波位相補正量算出部２４の処理を示すフローチャートである。最初に、搬送波位相補正量算出部２４は、演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載されている測位衛星３の総数であるＳ＿ＳＵＭを算出し、補正信号１４に記載されている測位衛星３をＳとして選択する（ステップＳ３２１）。Ｓ＿ＳＵＭは、擬似距離連続性検出部２３が図８のステップＳ３０２で算出した値と同一となる。次に、搬送波位相補正量算出部２４は測位衛星３を示す変数Ｓを１にセットする（ステップＳ３２２）。次に、搬送波位相補正量算出部２４は予測結果ＤＢ２６に記録された補正信号予測情報３５の数式モデルを用いて、演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載されている仮想基準局６が補正信号１４を生成した時刻ｔにおける、測位衛星Ｓに関する搬送波位相８の値を予測する（ステップＳ３２３）。

【0046】

次に、搬送波位相補正量算出部２４は、算出された搬送波位相８の予測値と演算制御部２７から受信した補正信号１４に含まれる搬送波位相８の実測値の差分である搬送波位相予測誤差ε２を算出し（ステップＳ３２４）、測位衛星Ｓに対する搬送波位相８が正確に予測されているか判断する閾値である搬送波位相予測誤差閾値ε２＿ＭＡＸを算出する（ステップＳ３２５）。搬送波位相予測誤差閾値ε２＿ＭＡＸは、例えば予測結果ＤＢ２６に記録された補正信号予測誤差分布１６３の１σ、２σあるいは３σ区間の値を閾値とし、閾値をステップＳ３２４で算出した搬送波位相予測誤差ε２が越えた際に、測位衛星Ｓに対する搬送波位相８が正確に予測されていないと判断できる。

【0047】

次に、搬送波位相補正量算出部２４は、搬送波位相予測誤差ε２が搬送波位相予測誤差閾値ε２＿ＭＡＸ以上か判断する（ステップＳ３２６）。ここで、搬送波位相予測誤差ε２がε２＿ＭＡＸ以上の場合は、搬送波位相予測誤差ε２の整数値成分を測位衛星Ｓの搬送波位相補正量１０４として演算制御部２７に出力し（ステップＳ３２７）、ε２＿ＭＡＸ未満の場合は閾値未満の場合、特定の処理は実施せずステップＳ３２８に進む。ステップＳ３２８では、変数Ｓをインクリメントする。

【0048】

搬送波位相補正量算出部２４は、演算制御部２７から受信した補正信号１４に記載されている全ての測位衛星３を測位衛星Ｓとして選択したかを判断する（ステップＳ３２９）。ここで、測位衛星Ｓのすべてが選択されていない場合は、次の測位衛星３を選択し、ステップＳ３２３に戻り、選択された場合には図９で示す処理を終了する。

【0049】

［演算制御部］
演算制御部２７は、測位演算部２９、通信部２１、補正信号予測部２２、擬似距離連続性検出部２３及び搬送波位相補正量算出部２４に対し動作指令を行うことで測位演算部２９から位置情報３２を取得する。そして演算制御部２７は、取得した位置情報３２を外部装置に送信する。外部装置に関しては、本発明においては特に限定されず、様々な装置に送信できる。例えば本発明が農業機械（農機）用自動運転システムに用いられる場合には、農機の位置情報３２を必要とする制御モジュールなどが外部装置に該当する。また、農機の位置情報３２を取得して監視や、記録等に利用するような監視装置、サーバ装置、端末装置、など様々な機器も外部装置に該当する。

【0050】

演算制御部２７は、補正信号ＤＢ２５及び予測結果ＤＢ２６に記録されたデータの参照及び編集を行う。演算制御部２７が測位演算部２９、通信部２１、補正信号予測部２２、擬似距離連続性検出部２３及び搬送波位相補正量算出部２４に対し動作指令を行う順序やその判断手法に関しては後述する。

【0051】

演算制御部２７は、通信部２１を介し生成位置情報１０８を配信サーバ５に送信することで、配信サーバ５から仮想基準局６に対する補正信号１４を受信する。生成位置情報１０８は、配信サーバ５が仮想基準局６を生成するための位置を含み、演算制御部２７内に記録される。演算制御部２７は、通信部２１から受信した補正信号１４の仮想基準局ＩＤ１０１が変更された場合、配信サーバ５が仮想基準局６の演算を停止し、仮想基準局６を再度生成したと判断する。そして、演算制御部２７は、通信部２１から受信した補正信号１４を擬似距離連続性検出部２３に送信することで、通信部２１から受信した補正信号１４に記載されている擬似距離７の連続性を確認する。

【0052】

演算制御部２７は、擬似距離連続性検出部２３が通信部２１から受信した補正信号１４に記載されている擬似距離７の連続性を確認した場合、搬送波位相補正量算出部２４に通信部２１から受信した補正信号１４を送信するとともに搬送波位相補正量１０４の算出を指令する。そして演算制御部２７は、搬送波位相補正量算出部２４から取得した搬送波位相補正量１０４を用いて、通信部２１から受信した補正信号１４に記載されている搬送波位相８を補正するとともに、仮想基準局ＩＤ１０１を仮想基準局６が再度生成される前の値に変更し、変更後の補正信号１４を測位演算部２９及び補正信号ＤＢ２５に出力する。演算制御部２７は、変更後仮想基準局ＩＤ１０７及び変更前仮想基準局ＩＤ１０９を決定し、補正信号１４に処理情報１０６として記録する。

【0053】

［測位装置全体］
以下、図１０～図１２を参照して、演算制御部２７が動作指令を行う順序及びその判断方法を説明する。図１０～図１２は、測位装置２０の測位処理を示すフローチャートでああり、３つの図に分割して示している。最初に、測位装置２０が起動して測位動作が開始されると、演算制御部２７は生成位置情報１０８を記録しているか否かを確認する（ステップＳ２０１）。ここで、演算制御部２７が生成位置情報１０８を記録していない場合はステップＳ２２７に進み、記録している場合は、生成位置情報１０８を通信部２１に送信する（ステップ２０２）。ステップＳ２０３において、通信部２１が演算制御部２７から受信した生成位置情報１０８を配信サーバ５に送信することで、通信部２１は配信サーバ５から生成位置情報１０８に対応する補正信号１４を受信し、受信した補正信号１４を演算制御部２７に送信する。

【0054】

次に、演算制御部２７は通信部２１を介し配信サーバ５から補正信号１４を受信できたか否かを確認する（ステップＳ２０４）。受信できた場合、ステップＳ２０５に進む。受信できなかった場合、ステップＳ２３４に進む。ステップＳ２０５では、演算制御部２７が補正信号ＤＢ２５に処理情報１０６として変更前仮想基準局ＩＤ１０９が記録されているか否かを確認する。記録されている場合、ステップＳ２０６に進む。記録されていない場合、ステップＳ２１２に進む。

【0055】

ステップＳ２０６では、演算制御部２７がステップＳ２０４で通信部２１から受信した補正信号１４の仮想基準局ＩＤ１０１が変更前仮想基準局ＩＤ１０９と異なるか否かを確認する。異なる場合はステップＳ２０７に進み、同一の場合はステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３では、演算制御部２７が補正信号ＤＢ２５に変更後仮想基準局ＩＤ１０７が処理情報１０６として記録されているか否かを確認する。記録されている場合はステップＳ２２１に進む。記録されていない場合はステップＳ２２３に進む。

【0056】

ステップＳ２０７では、演算制御部２７が擬似距離連続性検出部２３に対し、ステップＳ２０４で通信部２１から受信した補正信号１４を出力する。次に、擬似距離連続性検出部２３は、図８で示したステップＳ３０１からステップＳ３１４までの処理を実行することによって、補正信号１４の擬似距離７の連続性を示す連続性情報３８（図１参照）を演算制御部２７に出力する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８の次は図１１に続き、演算制御部２７は、連続性情報３８から、通信部２１から受信した補正信号１４の擬似距離７が連続的であったか否かを確認する（ステップＳ２０９）。ここで、擬似距離７が連続的であった場合はステップＳ２１０に進み、連続的でない場合はステップＳ２１４に進む。

【0057】

ステップＳ２１０では、演算制御部２７が搬送波位相補正量算出部２４に対し、ステップＳ２０４で通信部２１から受信した補正信号１４を出力する。次に、搬送波位相補正量算出部２４が図９で示したステップＳ３２１からステップＳ３２９までの処理を実行し、搬送波位相補正量算出部２４は算出した各測位衛星３の搬送波位相補正量１０４を演算制御部２７に出力する（ステップＳ２１１）。次に、演算制御部２７は、ステップＳ２０４で通信部２１から受信した補正信号１４に記載された仮想基準局ＩＤ１０１を変更前仮想基準局ＩＤ１０９に設定し、補正信号ＤＢ２５の処理情報１０６として記録する（ステップＳ２１７）。

【0058】

次に、演算制御部２７が補正信号ＤＢ２５に処理情報１０６として変更後仮想基準局ＩＤ１０７が記録されているか否かを確認する（ステップＳ２１８）。記録されている場合、ステップＳ２２０に進み、記録されていない場合は、演算制御部２７が変更後仮想基準局ＩＤ１０７を変更前仮想基準局ＩＤ１０９の値に設定し、補正信号ＤＢ２５の処理情報１０６として記録する（ステップ２１９）。次に、演算制御部２７が変更前仮想基準局ＩＤ１０９をステップＳ２０４で通信部２１から受信した補正信号１４に記載された仮想基準局ＩＤ１０１の値に変更し、補正信号ＤＢ２５の処理情報１０６として記録する（ステップＳ２２０）。

【0059】

次に、演算制御部２７はステップＳ２０４で通信部２１から受信した補正信号１４に記載された仮想基準局ＩＤ１０１の値を補正信号ＤＢ２５の処理情報１０６として記録された変更後仮想基準局ＩＤ１０７の値に変更する（ステップＳ２２１）。次に、演算制御部２７が補正信号ＤＢ２５に処理情報１０６として記録された各測位衛星３の搬送波位相補正量１０４に基づいて、ステップＳ２０４で通信部２１から受信した補正信号１４に記載された各測位衛星３の搬送波位相８を補正する（ステップＳ２２２）。

【0060】

ステップ２０９においてステップＳ２１４に移行した場合は、演算制御部２７が補正信号ＤＢ２５に記録されている補正信号１４及び処理情報１０６を削除することで、補正信号ＤＢ２５を初期化し（ステップＳ２１４）、演算制御部２７が予測結果ＤＢ２６に記録されている補正信号予測情報３５及び補正信号予測誤差分布１６３を削除することで、予測結果ＤＢ２６を初期化する（ステップＳ２１５）。また、演算制御部２７が記録していた生成位置情報Ｓ２１６を初期化し（ステップＳ２１６）ステップＳ２２３に進む。

【0061】

ステップＳ２２３では、演算制御部２７が通信部２１から受信した補正信号１４を補正信号予測部２２に送信し、補正信号予測部２２に対し処理を指令する。図１２に続き、次に演算制御部２７は、通信部２１から受信した補正信号１４を補正信号ＤＢ２５に記録する（ステップＳ２２４）。次に、演算制御部２７は、通信部２１から受信した補正信号１４を測位演算部２９に送信し（ステップＳ２２５）、測位演算部２９に干渉測位を指令する（ステップＳ２２６）。

【0062】

ステップＳ２３４では、演算制御部２７が補正信号ＤＢ２５に補正信号１４が記録されているか確認する。記録されている場合は、演算制御部２７が補正信号ＤＢ２５に記録されている補正信号１４を測位演算部２９に送信する（ステップＳ２３５）。その際、演算制御部２７は補正信号ＤＢ２５に記録されている最新の補正信号１４を測位演算部２９に送信しても良い。送信後にはステップＳ２２６ｍに進む。ステップ２３４にて、補正信号１４が記録されていない場合は、ステップＳ２２７に進む。

【0063】

ステップＳ２２７において、演算制御部２７が測位演算部２９に単独測位を指令する。そして、演算制御部２７は測位演算部２９が干渉測位に成功したか否かを判断する（ステップＳ２２８）。ここで、測位演算部２９は、搬送波位相差の波数小数部及び波数整数部のどちらか一つを確定した場合に、干渉測位に成功したと判断する。干渉測位に成功した場合、測位演算部２９が単独測位結果を干渉測位結果で補正することで精密位置データ３２ｂを算出し、位置情報３２として演算制御部２７に出力する（ステップＳ２２９）。干渉測位に失敗した場合は、測位演算部２９が単独測位結果である概略位置データ３２ａを算出し、位置情報３２として演算制御部２７に出力する（ステップＳ２３０）。その後、演算制御部２７が外部装置に位置情報３２を出力する（ステップＳ２３１）。

【0064】

最後に、演算制御部２７が生成位置情報１０８を記録しているか判断する（ステップＳ２３２）。記録している場合、処理を終了する。記録していない場合、測位演算部２９が出力した位置情報３２を演算制御部２７が生成位置情報１０８として記録した後に処理を終了する（ステップＳ２３３）。

【0065】

以上説明したように、本実施例の測位装置２０では、通信部２１が配信サーバ５から受信した補正信号１４に記載されている仮想基準局ＩＤ１０１が変更された場合、受信した補正信号１４に記載されている擬似距離７の連続性を検出する。そして、測位装置２０は受信した補正信号１４に記載されている擬似距離７の連続性が検出された場合、搬送波位相補正量１０４を算出する。測位装置２０は受信した補正信号１４に記載されている仮想基準局ＩＤ１０１を変更前の値に変更し、補正信号１４に記載されている搬送波位相８を搬送波位相補正量１０４に基づいて補正し、測位演算を行う。このように構成したことにより、配信サーバ５によって仮想基準局６が再度生成され、測位装置２０の測位演算が初期化される場合でも、仮想基準局６における衛星信号の連続性を検出することで測位演算の継続を判断可能となり、再度生成した仮想基準局６が再度生成前の位置と同一または近傍に生成された場合、測位装置２０は測位演算を継続することが可能となるため、測位精度の低下を防止することができる。

【実施例0066】

次に図１３及び図１４を用いて本発明における第二の実施例を説明する。ここでは第一の実施例との相違点のみ説明し、第一の実施例と同じ部分は説明を省略する。第二の実施例が第一の実施例と異なる部分は、演算制御部２７が外部装置（例えば外部端末）に対して位置情報３２だけでなく測位演算部２９の測位状態情報１７０を出力する点である。測位状態情報１７０は、演算制御部２７から出力される位置情報３２が、概略位置データ３２ａであるか、精密位置データ３２ｂであるかを示す情報である。

【0067】

図１３は測位演算部２９が出力する測位状態情報１７０のデータ構成を示す図である。測位状態情報１７０は、位置情報３２を算出した時刻１７１と同期し、測位演算部２９の測位状態を示す情報、即ち、測位状態データ１７２と補正信号データ１７３を含む。測位状態データ１７２は、位置情報３２が概略位置データ３２ａの場合に「ＳＩＮＧＬＥ」、位置情報３２が精密位置データ３２ｂでありかつ測位演算部２９が干渉測位において搬送波位相差の波数少数部のみを確定した場合に「ＦＬＯＡＴ」、位置情報３２が精密位置データ３２ｂでありかつ測位演算部２９が干渉測位において搬送波位相差の波数少数部及び波数整数部を確定した場合に「ＦＩＸ」として表記される。補正信号データ１７３は、測位演算部２９が測位演算に用いた補正信号１４が演算制御部２７で変更されていない場合にはＮｏを示す「Ｎ」が格納され、測位演算部２９が測位演算に用いた補正信号１４が演算制御部２７で変更された場合にＹｅｓを示す「Ｙ」が格納される。

【0068】

このように演算制御部２７から、位置情報３２と共に測位状態情報１７０が外部装置（例えば外部端末）に出力されるため、位置情報３２を受け取った外部装置は、位置情報３２が概略位置データ３２ａ又は精密位置データ３２ｂのどちらであるかを判別でき、さらには測位演算部２９が測位演算に用いた補正信号１４が演算制御部２７によって変更されているかも判別することができる。

【0069】

以下、図１４を参照して演算制御部２７が測位状態情報１７０を決定し外部装置に出力する処理手順をフローチャートにて示す。図１４は、図１２のフローチャートに示したステップＳ２３１とＳ２３２の間に挿入される追加の処理であり、演算制御部２７に含まれるプロセッサがコンピュータプログラムを実行することによって実現できる。演算制御部２７は、図１２に示したステップＳ２３０を実行した後に、測位演算部２９が概略位置データ３２ａを位置情報３２として出力したか否かを確認する（ステップＳ２３５）。出力した場合には、測位状態情報１７０の測位状態データ１７２を「ＳＩＮＧＬＥ」に設定する（ステップＳ２３６）。ステップＳ２３５にて概略位置データ３２ａが出力されていない場合は、測位演算部２９が干渉測位を行った結果、搬送波位相差の波数整数部を確定したか否かを確認する（ステップＳ２３７）。ここで確定した場合は、測位状態情報１７０の測位状態データ１７２を「ＦＩＸ」に設定し（ステップＳ２３８）、確定していない場合は、測位状態情報１７０の測位状態データ１７２を「ＦＬＯＡＴ」に設定し（ステップＳ２３９）、ステップＳ２４０に進む。

【0070】

ステップＳ２４０では、補正信号ＤＢ２５に変更後仮想基準局ＩＤ１０７が記録されているか確認する。記録されている場合、測位状態情報１７０の「補正信号データ」を「Ｙ」に設定し（ステップＳ２４１）、記録されている場合は測位状態情報１７０の「補正信号データ」を「Ｎ」に設定する（ステップＳ２４２）。次に、演算制御部２７は測位状態情報１７０を外部装置に出力する（ステップ２４３）。尚、測位状態情報１７０は、位置情報３２と一緒に送信されることが望ましく、ステップＳ２４３と図１２のステップ２３１は一体的な処理として実行されると良い。そして、図１２のステップＳ２３１に進むことで、測位装置２０の処理を継続する。

【0071】

第２の実施例ではこのような構成により、測位装置２０は測位演算部２９の測位状態を外部装置に通知可能となる。また、測位装置２０は演算制御部２７が補正信号１４を変更し、測位演算を継続したことを外部装置に通知可能となる。

【0072】

以上、本発明を実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、図１では測位装置２０はＧＮＳＳアンテナ２８を含んで構成されるが、販売する測位装置２にＧＮＳＳアンテナ２８を含めずに、購入者側がＧＮＳＳアンテナ２８を準備するようなシステム構成であっても良い。