特開 2023-26897 測位装置、及び測位方法

(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】P2023026897

(43)【公開日】2023-03-01

(54)【発明の名称】測位装置、及び測位方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/43 20100101AFI20230221BHJP

【ＦＩ】

G01S19/43

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021132332

(22)【出願日】2021-08-16

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】栃村 雄哉

【テーマコード（参考）】

5J062

【Ｆターム（参考）】

5J062AA09

5J062AA12

5J062BB03

5J062CC07

5J062CC17

5J062FF01

(57)【要約】

【課題】移動体に搭載され、所定の測位周期ごとに移動体の位置を測位する測位装置において、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値によらずに、ミスフィックスの訂正を行えるようにする。
【解決手段】測位装置は、観測局から観測データを受信する観測データ受信部と、複数の測位衛星から測位信号を受信する測位信号受信部と、受信した観測データと測位信号とを用いて、観測局の設置位置を基準位置とする第１の相対測位により、第１の時刻における移動体の第１の位置を測位する第１の測位部と、第１の時刻より前の第２の時刻における移動体の位置に基づいて、第１の時刻における移動体の第２の位置を測位する第２の測位部と、第１の位置と第２の位置との差が所定値以上である場合、第２の位置を第１の時刻における移動体の位置として測位結果を出力する出力部と、を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に搭載され、所定の測位周期ごとに前記移動体の位置を測位する測位装置であって、
複数の測位衛星についての観測データを取得する、設置位置が既知の観測局から前記観測データを受信する観測データ受信部と、
前記複数の測位衛星から測位信号を受信する測位信号受信部と、
前記観測データ受信部が受信する前記観測データと、前記測位信号受信部が受信する前記測位信号とを用いて、前記設置位置を基準位置とする第１の相対測位により、第１の時刻における前記移動体の第１の位置を測位する第１の測位部と、
前記第１の時刻より前の第２の時刻における前記移動体の位置に基づいて、前記第１の時刻における前記移動体の第２の位置を測位する第２の測位部と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差が所定値以上である場合、前記第２の位置を前記第１の時刻における前記移動体の位置として測位結果を出力する出力部と、
を有する、測位装置。

【請求項2】

前記第２の測位部は、前記第２の時刻における前記移動体の位置を前記設置位置の代わりに前記基準位置として用いる第２の相対測位により、前記第２の位置を測位する、請求項１に記載の測位装置。

【請求項3】

前記第２の測位部は、前記複数の測位衛星から受信した複数の測位信号のドップラー周波数から算出した前記移動体の速度、及び方向により、前記第２の位置を測位する、請求項１に記載の測位装置。

【請求項4】

前記第２の時刻は、前記第１の時刻より、前記測位周期の１測位周期前の時刻である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測位装置。

【請求項5】

前記出力部は、
前記第２の時刻における前記移動体の前記第１の位置から前記第１の時刻における前記移動体の前記第１の位置までの変化分と、前記第２の時刻における前記移動体の前記第１の位置から前記第１の時刻における前記移動体の前記第２の位置までの相対位置と、の差の絶対値が前記所定値以上である場合、前記第２の時刻における前記移動体の前記第１の位置に、前記相対位置を加算した前記第２の位置を、前記第１の時刻における前記移動体と位置として出力する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の測位装置。

【請求項6】

前記第１の測位部は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳにより前記移動体の前記第１の位置を測位する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の測位装置。

【請求項7】

前記第１の測位部による前記第１の位置の測位結果がフィックス状態であり、かつ前記第１の位置と前記第２の位置との差が所定値以上である場合、前記フィックス状態がミスフィックスであると判断する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の測位装置。

【請求項8】

移動体に搭載され、所定の測位周期ごとに前記移動体の位置を測位する測位装置が、
複数の測位衛星についての観測データを取得する、設置位置が既知の観測局から前記観測データを受信する観測データ受信処理と、
前記複数の測位衛星から測位信号を受信する測位信号受信処理と、
前記観測データ受信処理で受信する前記観測データと、前記測位信号受信処理で受信する前記測位信号とを用いて、前記設置位置を基準位置とする第１の相対測位により、第１の時刻における前記移動体の第１の位置を測位する第１の測位処理と、
前記第１の時刻より前の第２の時刻における前記移動体の位置に基づいて、前記第１の時刻における前記移動体の第２の位置を測位する第２の測位処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差が所定値以上である場合、前記第２の位置を前記第１の時刻における前記移動体の位置として測位結果を出力する出力処理と、
を実行する、測位方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測位装置、及び測位方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星から受信した搬送波の位相に基づいて、移動体の位置を推定する搬送波位相測位が知られている。搬送波位相測位の１つであるＲＴＫ－ＧＮＳＳ（Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System）では、国土地理院によって設置されている電子基準点からの観測データを用いて、移動体の絶対位置を高い精度で推定することが行われている。

【0003】

これに関連する技術として、標高、方位角又は緯度経度の変化を対象物の運動性能限界能力と比較し、変化が運動性能限界能力を超えている場合の測位解を、誤り測位解（ミスフィックス）と判定する誤り測位解検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

また、自動車の回転半径を加速度計で測定した加速度と、ＧＮＳＳの搬送波のドップラー効果による速度を統合、積算して求める技術知られている（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－１４１６８４号公報

【特許文献2】特開２０１３－５０３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＲＴＫ－ＧＮＳＳでは、測位結果と同時に出力される判定値によって、所定の測位精度が得られたか否かを判定し、所定の測位精度が得られた状態をフィックス状態、所定の測位精度が得られない状態をフロート状態と呼ぶ。このときに、確率統計的な判定によりフィックス状態であるか否かを判定しているが、所定の測位精度が得られていないにもかかわらず、誤ってフィックス状態と判定してしまう「ミスフィックス」が発生する場合がある。

【0007】

特許文献１に開示された技術では、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値を用いてミスフィックスの検出と訂正を行っているが、機器点数が多いため、例えば、ドローン等の小型、軽量化が求められる用途には不向きであるという問題がある。

【0008】

本発明の一実施形態は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、移動体に搭載され、所定の測位周期ごとに移動体の位置を測位する測位装置において、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値によらずに、ミスフィックスの訂正を行えるようにする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る測位装置は、移動体に搭載され、所定の測位周期ごとに前記移動体の位置を測位する測位装置であって、複数の測位衛星についての観測データを取得する、設置位置が既知の観測局から前記観測データを受信する観測データ受信部と、前記複数の測位衛星から測位信号を受信する測位信号受信部と、前記観測データ受信部が受信する前記観測データと、前記測位信号受信部が受信する前記測位信号とを用いて、前記設置位置を基準位置とする第１の相対測位により、第１の時刻における前記移動体の第１の位置を測位する第１の測位部と、前記第１の時刻より前の第２の時刻における前記移動体の位置に基づいて、前記第１の時刻における前記移動体の第２の位置を測位する第２の測位部と、前記第１の位置と前記第２の位置との差が所定値以上である場合、前記第２の位置を前記第１の時刻における前記移動体の位置として測位結果を出力する出力部と、を有する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一実施形態によれば、移動体に搭載され、所定の測位周期ごとに移動体の位置を測位する測位装置において、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値によらずに、ミスフィックスの訂正を行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係る測位システムの例を示す図である。

【図2】一実施形態に係る測位装置の測位結果の例について説明するための図である。

【図3】一実施形態に係る測位装置のハードウェア構成の例を示す図である。

【図4】第１の実施形態に係る測位装置の機能構成の例を示す図である。

【図5】第１の実施形態に係る測位装置の処理の例を示すフローチャートである。

【図6】第２の実施形態に係る測位方法について説明するための図である。

【図7】第２の実施形態に係る測位装置の処理の例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】

【0012】

以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。

【0013】

＜測位システム＞
図１は、一実施形態に係る測位システムの例を示す図である。測位システム１は、移動体に搭載され、所定の測位周期ごとにＲＴＫ－ＧＮＳＳ（Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System）で移動体の位置を測位する測位装置１００を含むシステムである。ＲＴＫ－ＧＮＳＳによる測位は、観測局１０と、測位装置１００とで測位衛星５から出力される測位信号を受信し、測位衛星５と測位装置１００との間の距離を計測し、複数の測位衛星５についての連立方程式を解くことで測位装置１００の３次元座標を算出する。

【0014】

ここでは、ＧＮＳＳの一例であるＧＰＳ（Global Positioning System）を用いる形態について説明するため、測位衛星５から出力される測位信号はＧＰＳ信号である。ただし、これに限られず、ＧＮＳＳは、例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、又はGａｌｌｉｌｅｏ等の他のＧＮＳＳを利用して３次元座標を算出しても良い。

【0015】

図１において横軸は時間軸を表す。ここでは、一例として、測位装置１００が移動体の一例であるドローン２０に搭載されている形態について説明する。ＲＴＫ－ＧＮＳＳでは、測位装置１００は、観測局１０から受信した観測データと、測位衛星５から受信した測位信号とを用い、観測局１０の設置位置を基準位置とする相対測位によって、測位装置１００の位置を測位する。ここでは、測位装置１００の位置はドローン２０の位置と同義である。

【0016】

観測局１０は、正確な設置位置（緯度、経度、標高を表す３次元座標）が既知であり、複数の測位衛星５からＧＰＳ電波を受信（取得）して各測位衛星５までの距離を測定する。観測局１０は、設置位置を表す位置データと、各測位衛星５までの距離を表す距離データとを含む観測データを常時出力している。観測データに含まれる距離データは、所定期間Ｔごとに更新される。観測局１０と複数の測位衛星５との位置関係が変動するためである。観測局１０には、例えば、国土地理院によって設置されている電子基準点等が含まれる。

【0017】

ドローン２０は、移動体の一例であり、測位装置１００を搭載する無人航空機である。ドローン２０は、一例として、測位装置１００によって測位されるドローン２０の位置を表す３次元座標に基づいて、ドローン２０の航行制御を行う航行制御装置を有している。

【0018】

ＲＴＫ－ＧＮＳＳでは、測位結果と同時に出力される判定値によって、所定の測位精度が得られたか否かを判定し、所定の測位精度が得られた状態をフィックス状態、所定の測位精度が得られない状態をフロート状態と呼ぶ。例えば、図１に示す時刻ｔ－１においてフィックス状態であったとしても、次の測位周期である時刻ｔではフロート状態に変化する場合がある。

【0019】

一般的にＲＴＫ－ＧＮＳＳでは、フィックス状態においては、観測局１０の観測データに基づいて測位を行うことによって数センチメートル程度の高い測位精度が得られる。しかしながら、フロート状態においては、観測局１０との間の距離が長いことや、観測データの更新のタイミングからの経過時間が長いこと等の要因によって、測位精度が数メートル程度にまで劣化する場合がある。

【0020】

またＲＴＫ－ＧＮＳＳでは、確率統計的な判定によりフィックス状態であるか否かを判定しているが、所定の測位精度が得られていないにもかかわらず、誤ってフィックス状態と判定してしまう「ミスフィックス」が発生する場合がある。ミスフィックスが発生すると、フィックス状態における数センチメートル程度の高い測位精度を得ることができない。

【0021】

そのため、特許文献１に開示された技術では、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値を用いてミスフィックスの検出と訂正を実施しているが、機器点数が多いため、例えば、ドローン等の小型、軽量化が求められる用途には不向きであるという問題がある。

【0022】

そこで、本実施形態では、移動体に搭載され、所定の測位周期ごとに移動体の位置を測位する測位装置１００において、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値によらずに、ミスフィックスの訂正を行えるようにする。

【0023】

例えば、測位装置１００は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳにより、ドローン（移動体）２０の位置（第１の位置）を測位するとともに、例えば、１測位周期前のＲＴＫ－ＧＮＳＳによる絶対位置を基準位置とした相対測位により、ドローン２０の位置（第２の位置）を測位する。

【0024】

図１の例では、測位装置１００は、時刻ｔ（第１の時刻）において、観測局１０の設置位置を基準位置とする第１の相対測位（ＲＴＫ－ＧＮＳＳ）により、ドローン２０の位置（第１の位置）を測位する。また、測位装置１００は、時刻ｔより１測位周期前の時刻ｔ－１（第２の時刻）において、ＲＴＫ－ＧＮＳＳで測位したドローン２０の位置を、基準位置として用いる第２の相対測位により、ドローン２０の位置（第２の位置）を測位する。ここで、第２の相対測位は、１測位周期前の測位装置１００の測位結果を基準とするため、ミスフィックスが発生し難い。

【0025】

例えば、測位装置１００は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳでフィックス状態のとき、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ（第１の相対測位）で測位した第１の位置と、１測位周期前のドローン２０の位置を基準位置とする第２の相対測位で測位した第２の位置とを比較する。また、測位装置１００は、第１の位置と第２の位置との差が所定値以上である場合、ミスフィックスであると判断する。ミスフィックス状態では、多くの場合、測位した第１の位置が、通常のフィックス状態で測位した第１の位置より、数メートルから数十メートルの差分が生じるため、測位装置１００は、第１の位置と第２の位置との差の大きさにより、ミスフィックスが発生したことを判断することができる。

【0026】

ミスフィックスと判断した場合、測位装置１００は、第２の相対測位で測位した第２の位置を、ドローン２０の位置として出力する。なお、測位装置１００が、ミスフィックスが発生したか否かを判断する処理はオプションであり、必須ではない。例えば、測位装置１００は、ミスフィックスが発生したか否かの判断を省略して、第1の相対測位で測位した第１の位置と、第２の相対測位で測位した第２の位置との差が所定値以上である場合に、第２の相対測位で測位した第２の位置を、ドローン２０の位置として出力しても良い。

【0027】

図２は、一実施形態に係る測位装置の測位結果の例について説明するための図である。図２（Ａ）は、従来の技術で所定の時間測位した測位結果の例を示している。従来の技術では、ミスフィックスが発生すると、図２（Ａ）に示すように、ミスフィックスが発生していないときの測位結果２１１から数メートル離れたエリア２１２に、誤った測位結果２１３が出力される場合がある。

【0028】

一方、本実施形態に係る測位装置１００は、例えば、図２（Ａ）に示すようなミスフィックスが発生した場合、誤った測位結果２１３に代えて、１測位周期前の測位結果に基づく第２の相対測位による第２の位置を測位結果として出力する。従って、例えば、図２（Ｂ）に示すように、ミスフィックスが発生した場合でも、ミスフィックスが発生していないときの測位結果２２１から数メートル離れたエリアに、誤った測位結果が出力されてしまうことを解消することができる。

【0029】

このように、本実施形態によれば、移動体に搭載され、所定の測位周期ごとに移動体の位置を測位する測位装置１００において、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値によらずに、ミスフィックスの訂正を行えるようになる。

【0030】

＜ハードウェア構成＞
図３は、一実施形態に係る測位装置のハードウェア構成の例を示す図である。測位装置１００は、一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、メモリ３０２、ストレージデバイス３０３、ＷＡＮ（Wide Area Network）通信装置３０４、ＧＮＳＳ受信装置３０５、Ｉ／Ｆ（Interface）３０６、及びバス３０７等を有する。

【0031】

ＣＰＵ３０１は、例えば、ストレージデバイス３０３等の記憶媒体に格納された所定のプログラムを実行することにより、測位装置１００の全体を制御するプロセッサである。メモリ３０２は、例えば、ＣＰＵ３０１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＣＰＵ３０１の起動用のプログラム等を記憶した不揮発性のメモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む。ストレージデバイス３０３は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性、かつ大容量の記憶デバイスである。

【0032】

ＷＡＮ通信装置３０４は、無線ＷＡＮ通信により、測位装置１００をインターネット等の通信ネットワークに接続し、観測局１０と通信するための通信デバイス、及びアンテナ等を含む。ＧＮＳＳ受信装置３０５は、複数の測位衛星５から測位信号を受信する受信デバイス、及びアンテナ等を含む。Ｉ／Ｆ３０６は、例えば、ドローン２０の航行制御を行う航行制御装置等と、測位装置１００とを接続するためのインタフェースである。バス３０７は、上記の各構成要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号、及び各種の制御信号等を伝送する。

【0033】

［第１の実施形態］
＜機能構成＞
図４は、第１の実施形態に係る測位装置の機能構成の例を示す図である。測位装置１００は、例えば、ＣＰＵ３０１が、ストレージデバイス３０３等の記憶媒体に記憶したプログラムを実行することにより、図４に示すような機能構成を実現している。図４の例では、測位装置１００は、観測データ受信部４０１、測位信号受信部４０２、第１の測位部４０３、記憶部４０４、第２の測位部４０５、及び出力部４０６等を有している。なお、上記の各機能構成のうち、少なくとも一部は、ハードウェアによって実現されるものであっても良い。

【0034】

観測データ受信部４０１は、例えば、ＷＡＮ通信装置３０４を用いて、観測局１０から観測データを受信する観測データ受信処理を実行する。測位信号受信部４０２は、例えば、ＧＮＳＳ受信装置３０５を用いて、複数の測位衛星５から測位信号を受信する測位信号受信処理を実行する。

【0035】

第１の測位部４０３は、観測データ受信部４０１が受信する観測データと、測位信号受信部４０２が受信する測位信号とを用いて、観測局１０の設置位置を基準位置とする第１の相対測位により、ドローン２０の第１の位置を測位する第１の測位処理を実行する。第１の測位部４０３は、一例として、１つの周波数帯のＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号と、観測局１０から受信した観測データとに基づいて測位装置１００の位置を測位する１周波ＲＴＫにより、第１の時刻におけるドローン２０の第１の位置を測位する。

【0036】

例えば、第１の測位部４０３は、測位周期ごとにＲＴＫ－ＧＮＳＳによってドローン２０の位置を測位するために、受信した測位信号と、受信した観測データとに基づいて測位信号に含まれる誤差を相殺する。また、第１の測位部４０３は、誤差を相殺した測位信号に基づいて観測局１０の設置位置に対する測位装置１００の相対的な位置を求め、求めた相対的な位置と、観測局１０の設置位置とに基づいて、ドローン２０の第１の位置を求める。第１の測位部４０３は、求めたドローン２０の第１の位置を、時刻情報と共に、記憶部４０４に記憶する。

【0037】

記憶部４０４は、例えば、ＣＰＵ３０１が実行するプログラムと、ストレージデバイス３０３、又はメモリ３０２等とによって実現され、測位装置１００の第１の位置、及び時刻情報等を含む様々な情報を記憶する。

【0038】

第２の測位部４０５は、第１の時刻より前の第２の時刻におけるドローン２０の位置を、観測局１０の設置位置の代わりに基準位置として用いる第２の相対測位により、第１の時刻におけるドローン２０の第２の位置を測位する第２の測位処理を実行する。

【0039】

例えば、第２の測位部４０５は、１測位周期前に測位したドローン２０の位置を基準位置として用い、１測位周期前に測位装置１００が観測した観測データ（例えば、絶対位置、及び複数の衛星までの距離、位相等）と、測位信号受信部４０２が受信した測位信号とに基づいて、ＲＴＫ－ＧＮＳＳと同様にして測位信号に含まれる誤差を相殺する。また、第２の測位部４０５は、誤差が相殺された測位信号を用いて基準位置に対するドローン２０の位置を求め、基準位置と、基準位置に対するドローン２０の位置とに基づいてドローン２０の絶対位置（第２の位置）を測位する。ドローン２０の第２の位置は、基準位置の座標に、基準位置に対するドローン２０の相対位置を表す座標の差分を加えることで求めることができる。

【0040】

出力部４０６は、第１の時刻に、第１の測位部４０３が測位した第１の位置と第２の測位部４０５が測位した第２の位置との差が所定値以上である場合、第２の位置を第１の時刻におけるドローン２０の位置として測位結果を出力する出力処理を実行する。

【0041】

例えば、第１の測位部４０３は、図１の時刻ｔ（第１の時刻）において、観測局１０の設置位置を基準位置とする第１の相対測位（ＲＴＫ－ＧＮＳＳ）により、時刻ｔにおけるドローン２０の絶対位置Ａを測位する。このとき、出力部４０６は、記憶部４０４に記憶されている時刻ｔ－１におけるドローン２０の絶対位置Ｂから、絶対位置Ａまでの変化分Ｃを算出する。

【0042】

また、第２の測位部４０５は、絶対位置Ｂを基準位置として用いる第２の相対測位により、時刻ｔにおけるドローン２０の相対位置Ｄを測位する。この相対位置Ｄは、例えば、図１において、時刻ｔ－１におけるドローン２０の位置を基準とした、時刻ｔにおけるドローン２０の相対位置３０を示す。さらに、第２の測位部４０５は、絶対位置Ｂに相対位置Ｄを加算して、時刻ｔにおけるドローン２０の絶対位置（第２の位置）を測位する。

【0043】

出力部４０６は、絶対位置Ｂから絶対位置Ａまでの変化分Ｃと、ドローン２０の相対位置との差の絶対値Ｅを算出する。この絶対値Ｅは、時刻ｔ（第１の時刻）に、第１の測位部４０３が測位した第１の位置と、第２の測位部４０５が測位した第２の位置との差を表している。

【0044】

出力部４０６は、算出したＥの値が所定値（例えば、１メートル）以上である場合、絶対位置Ｂに相対位置Ｄを加算した結果（第２の位置）を、時刻ｔにおけるドローン２０の位置として測位結果を出力する。上記の測位方法の処理の流れを、図５のフローチャートに示す。

【0045】

＜処理の流れ＞
図５は、第１の実施形態に係る測位装置の処理の例を示すフローチャートである。測位装置１００は、図５に示す処理を、例えば、所定の測位周期Ｔ（例えば、０．１秒～数秒程度）ごとに繰り返し実行する。

【0046】

ステップＳ５０１において、第１の測位部４０３は、観測局１０の設置位置を基準位置とする第１の相対測位（ＲＴＫ－ＧＮＳＳ）により、図１の時刻ｔ（第１の時刻）の絶対位置Ａ（第１の位置）を測位する。

【0047】

ステップＳ５０２において、出力部４０６は、図１の時刻ｔ－１（第２の時刻）において、測位装置１００が出力したドローン２０の絶対位置Ｂから、ステップＳ５０１で測位したドローン２０の絶対位置Ａまでの変化分Ｃを算出する。

【0048】

ステップＳ５０３において、第２の測位部４０５は、上述した絶対位置Ｂを基準位置として用いる第２の相対測位（本実施形態ではセルフＲＴＫと呼ぶ）により、時刻ｔにおけるドローン２０の相対位置Ｄ（絶対位置Ｂからの相対位置）を測位する。また、第２の測位部４０５は、絶対位置Ｂに、相対位置Ｄを加算することにより、第２の相対測位で測位した時刻ｔにおけるドローン２０の絶対位置（第２の位置）を算出する。

【0049】

ステップＳ５０４において、出力部４０６は、ステップＳ５０２で算出した変化分Ｃと、ステップＳ５０３で測位した相対位置Ｄの差の絶対値Ｅを算出する。この絶対値Ｅは、いずれも、時刻ｔ－１に測位装置１００が測位したドローン２０の絶対位置を起点としているため、実質的に、時刻ｔにおける第１の測位部４０３が測位した第１の位置と第２の測位部４０５が測位した第２の位置との差を表している。

【0050】

ステップＳ５０５において、出力部４０６は、ステップＳ５０４で算出したＥの値が、例えば、１メートル以上であるか否かを判断する。ここで、１メートルは所定の値の一例である。所定の値は、時刻ｔにおいて、第１の測位部４０３が測位した第１の位置が、ＲＴＫ－ＧＮＳＳのフィックス状態の測位精度（例えば、センチメートル単位の測位精度）を有しているか否かを判断するためのしきい値を予め定めておくものとする。

【0051】

Ｅの値が１メートル以上である場合、出力部４０６は、処理をステップＳ５０６に移行させる。一方、Ｅの値が1メートル未満である場合、出力部４０６は、処理をステップＳ５０７に移行させる。

【0052】

ステップＳ５０６に移行すると、出力部４０６は、第２の測位部４０５が、絶対位置Ｂに相対位置Ｃを加算して求めた結果（第２の位置）を、時刻ｔのドローン２０の絶対位置として出力する。

【0053】

一方、ステップＳ５０７に移行すると、出力部４０６は、第１の測位部４０３が測位した絶対位置Ａ（第１の位置）を、時刻ｔにおけるドローン２０の絶対位置として出力する。

【0054】

上記の処理により、ドローン（移動体の一例）２０に搭載され、所定の測位周期ごとにドローン２０の位置を測位する測位装置１００において、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値によらずに、ミスフィックスの訂正を行えるようになる。

【0055】

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、第２の測位部４０５は、例えば、図１において、時刻ｔ－１におけるドローン２０の位置を基準とした、時刻ｔにおけるドローン２０の相対位置３０（相対位置Ｄ）を、セルフＲＴＫで求めていた。

【0056】

第２の実施形態では、第２の測位部４０５が、ＧＮＳＳ搬送波のドップラー効果を用いて、時刻ｔ－１におけるドローン２０の位置を基準とした、時刻ｔにおけるドローン２０の相対位置３０（相対位置Ｄ）を求める場合の例について説明する。

【0057】

図６は、第２の実施形態に係る測位方法について説明するための図である。第２の実施形態では、測位装置１００の第２の測位部４０５は、測位信号受信部４０２が複数の測位衛星５から受信した複数のＧＮＳＳ搬送波のドップラー効果から、ドローン２０の速度と方向を表すベクトルを求める。ドップラー効果は、ＧＮＳＳ搬送波の発生源である測位衛星５、及び測位装置１００が移動することにより、ＧＮＳＳ搬送波の周波数観測値が変化する現象である。

【0058】

例えば、第２の測位部４０５は、測位信号受信部４０２が複数の測位衛星５から受信した複数のＧＮＳＳ搬送波のドップラー周波数を計算する。また、第２の測位部４０５は、複数のＧＮＳＳ搬送波のドップラー周波数と、各ＧＮＳＳ搬送波を送信した測位衛星５の位置から、移動体の一例であるドローン２０の速度と方向（ベクトル）を算出する。

【0059】

なお、複数のＧＮＳＳ搬送波のドップラー効果により、移動体の速度、方向等を求める技術は、例えば、特許文献２に示されるように公知なので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0060】

オープンスカイ（障害物が少ない上空）環境では、上述した、ＧＮＳＳ搬送波のドップラー効果を用いて、０．０３ｍ／ｓの精度で速度を算出可能とされている。このように、第２の測位部４０５は、第１の実施形態で説明したセルフＲＴＫに代えて、ＧＮＳＳ搬送波のドップラー効果により、時刻ｔ－１におけるドローン２０の位置を基準とした、時刻ｔにおけるドローン２０の相対位置３０（相対位置Ｄ）を求めても良い。なお、第２の実施形態に係る測位装置１００の第２の測位部４０５以外の機能構成は、例えば、図４で説明した第１の実施形態に係る測位装置１００の機能構成と同様で良い。

【0061】

＜処理の流れ＞
図７は、第２の実施形態に係る測位装置の処理の例を示すフローチャートである。なお、図７に示す処理のうち、ステップＳ５０１、Ｓ５０２、Ｓ５０４～Ｓ５０７の処理は、図５で説明した第１の実施形態に係る測位装置の処理と同様なので、ここでは説明を省略する。

【0062】

ステップＳ７０１において、第２の測位部４０５は、測位信号受信部４０２が複数の測位衛星５から受信した複数のＧＮＳＳ搬送波のドップラー周波数により、時刻ｔにおけるドローン２０の相対位置Ｄ（絶対位置Ｂからの相対位置）を算出する。また、第２の測位部４０５は、絶対位置Ｂに、相対位置Ｄを加算することにより、第２の相対測位で測位した時刻ｔにおけるドローン２０の絶対位置（第２の位置）を算出する。

【0063】

このように、第２の実施形態においても、ドローン（移動体の一例）２０に搭載され、所定の測位周期ごとにドローン２０の位置を測位する測位装置１００において、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値によらずに、ミスフィックスの訂正を行えるようになる。

【0064】

以上、本発明の各実施形態によれば、移動体に搭載され、所定の測位周期ごとに移動体の位置を測位する測位装置において、ジャイロセンサ、又は加速度センサ等の計測値によらずに、ミスフィックスの訂正を行えるようになる。

【0065】

なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、又は応用が可能である。例えば、上記の各実施形態では、移動体がドローン２０であるものとして説明を行ったが、移動体はドローン２０に限られず、例えば、車両、船舶、ロボット、又は有人の航空機等であっても良い。

【符号の説明】

【0066】

１ 測位システム
５ 測位衛星
１０ 観測局
２０ ドローン（移動体の一例）
１００ 測位装置
４０１ 観測データ受信部
４０２ 測位信号受信部
４０３ 第１の測位部
４０５ 第２の測位部
４０６ 出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】