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特開2024-43962補正量算出装置、移動体測位システム、補正量算出方法、及び補正量算出プログラム
(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】P2024043962
(43)【公開日】2024-04-02
(54)【発明の名称】補正量算出装置、移動体測位システム、補正量算出方法、及び補正量算出プログラム
(51)【国際特許分類】
G01S 5/10 20060101AFI20240326BHJP
【ＦＩ】
G01S5/10 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022149226
(22)【出願日】2022-09-20
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和１年度～令和３年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「ロボット・ドローンが活躍する省エネルギー社会の実現プロジェクト／無人航空機の運航管理システム及び衝突回避技術の開発／遠隔からの機体識別および有人航空機との空域共有に関する研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】501204525
【氏名又は名称】国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】古賀 禎
(72)【発明者】
【氏名】角張 泰之
【テーマコード（参考）】
5J062
【Ｆターム（参考）】
5J062AA04
5J062BB03
5J062CC12
(57)【要約】
【課題】受信局の設置位置が制限されることなく、移動体の測位精度を向上させること。
【解決手段】受信局３は、測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの移動体情報を受信し、移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報を送信する。補正量算出装置４のプロセッサ４２は、複数の受信局３からそれぞれ送信された位置時刻情報を取得する情報取得部と、位置時刻情報に含まれる移動体位置情報に基づく移動体の位置と、複数の受信局３の各設置位置と、複数の受信局３からそれぞれ送信された位置時刻情報にそれぞれ含まれる各受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための補正量を算出する補正量算出部とを備える。
【選択図】図２
【解決手段】受信局３は、測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの移動体情報を受信し、移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報を送信する。補正量算出装置４のプロセッサ４２は、複数の受信局３からそれぞれ送信された位置時刻情報を取得する情報取得部と、位置時刻情報に含まれる移動体位置情報に基づく移動体の位置と、複数の受信局３の各設置位置と、複数の受信局３からそれぞれ送信された位置時刻情報にそれぞれ含まれる各受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための補正量を算出する補正量算出部とを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の受信局同士の時刻同期に用いられる補正量を算出するプロセッサを備え、
前記複数の受信局は、
測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信し、
前記プロセッサは、
前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得部と、
前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出部とを備える補正量算出装置。
前記複数の受信局は、
測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信し、
前記プロセッサは、
前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得部と、
前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出部とを備える補正量算出装置。
【請求項2】
前記移動体は、
航空機であり、
前記移動体情報は、
放送型自動従属監視信号である請求項１に記載の補正量算出装置。
航空機であり、
前記移動体情報は、
放送型自動従属監視信号である請求項１に記載の補正量算出装置。
【請求項3】
前記プロセッサは、
前記基準受信局と前記他の受信局との２つの受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻と、前記２つの受信局の各設置位置とに基づいて算出される双曲面であって前記２つの受信局同士の受信時刻差に基づく前記２つの受信局同士の前記移動体までの距離差が同一となる双曲面と前記移動体の進行方向とが特定の関係を有しているか否かを判定する関係判定部をさらに備え、
前記補正量算出部は、
前記関係判定部にて前記２つの受信局について前記特定の関係を有していると判定された場合に、前記２つの受信局についての前記補正量を算出する請求項１に記載の補正量算出装置。
前記基準受信局と前記他の受信局との２つの受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻と、前記２つの受信局の各設置位置とに基づいて算出される双曲面であって前記２つの受信局同士の受信時刻差に基づく前記２つの受信局同士の前記移動体までの距離差が同一となる双曲面と前記移動体の進行方向とが特定の関係を有しているか否かを判定する関係判定部をさらに備え、
前記補正量算出部は、
前記関係判定部にて前記２つの受信局について前記特定の関係を有していると判定された場合に、前記２つの受信局についての前記補正量を算出する請求項１に記載の補正量算出装置。
【請求項4】
前記情報取得部は、
互いに異なる複数の前記移動体毎の前記位置時刻情報を前記複数の受信局からそれぞれ取得し、
前記補正量算出部は、
前記複数の移動体毎に、前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記基準受信局と前記他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための候補となる候補補正量をそれぞれ算出し、当該算出した各前記候補補正量から前記補正量を算出する請求項１に記載の補正量算出装置。
互いに異なる複数の前記移動体毎の前記位置時刻情報を前記複数の受信局からそれぞれ取得し、
前記補正量算出部は、
前記複数の移動体毎に、前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記基準受信局と前記他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための候補となる候補補正量をそれぞれ算出し、当該算出した各前記候補補正量から前記補正量を算出する請求項１に記載の補正量算出装置。
【請求項5】
前記補正量算出部は、
算出した前記各候補補正量の平均値を前記補正量として算出する請求項４に記載の補正量算出装置。
算出した前記各候補補正量の平均値を前記補正量として算出する請求項４に記載の補正量算出装置。
【請求項6】
前記補正量算出部は、
算出した前記各候補補正量のうち、前記各候補補正量の平均値または中央値から特定の値だけ離れた前記候補補正量を除いた他の前記候補補正量から前記補正量を算出する請求項４に記載の補正量算出装置。
算出した前記各候補補正量のうち、前記各候補補正量の平均値または中央値から特定の値だけ離れた前記候補補正量を除いた他の前記候補補正量から前記補正量を算出する請求項４に記載の補正量算出装置。
【請求項7】
前記プロセッサは、
前記補正量算出部にて従前に算出された前記補正量と、前記補正量算出部にて現時点で算出された前記補正量と、前記補正量の経時変化に応じた変動幅を示す変動幅情報とに基づいて、前記現時点で算出した前記補正量が異常値であるか否かを判定する異常判定部をさらに備える請求項１に記載の補正量算出装置。
前記補正量算出部にて従前に算出された前記補正量と、前記補正量算出部にて現時点で算出された前記補正量と、前記補正量の経時変化に応じた変動幅を示す変動幅情報とに基づいて、前記現時点で算出した前記補正量が異常値であるか否かを判定する異常判定部をさらに備える請求項１に記載の補正量算出装置。
【請求項8】
測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信する複数の受信局と、
前記複数の受信局同士の時刻同期に用いられる補正量を算出するプロセッサを有する補正量算出装置と、
前記補正量を用いて前記移動体の位置を測位する移動体測位装置とを備え、
前記プロセッサは、
前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得部と、
前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出部とを備える移動体測位システム。
前記複数の受信局同士の時刻同期に用いられる補正量を算出するプロセッサを有する補正量算出装置と、
前記補正量を用いて前記移動体の位置を測位する移動体測位装置とを備え、
前記プロセッサは、
前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得部と、
前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出部とを備える移動体測位システム。
【請求項9】
複数の受信局同士の時刻同期に用いられる補正量を算出する補正量算出装置のプロセッサが実行する補正量算出方法であって、
前記複数の受信局は、
測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信し、
前記プロセッサが、
前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得ステップと、
前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出ステップとを実行する補正量算出方法。
前記複数の受信局は、
測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信し、
前記プロセッサが、
前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得ステップと、
前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出ステップとを実行する補正量算出方法。
【請求項10】
複数の受信局同士の時刻同期に用いられる補正量を算出する補正量算出装置のプロセッサに実行させる補正量算出プログラムであって、
前記複数の受信局は、
測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信し、
前記プロセッサに、
前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得ステップと、
前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出ステップとを実行させる補正量算出プログラム。
前記複数の受信局は、
測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信し、
前記プロセッサに、
前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得ステップと、
前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出ステップとを実行させる補正量算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、補正量算出装置、移動体測位システム、補正量算出方法、及び補正量算出プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、移動体としての航空機の位置を測位するマルチラテレーションシステムが知られている。このようなマルチラテレーションシステムでは、複数の受信局が航空機から送信される信号を受信する。また、各受信局は、受信した信号に対して当該受信した受信時刻を付与して中央局に送信する。そして、中央局は、各受信局からそれぞれ送信された信号及び受信時刻を参照し、受信時刻差を用いた所謂、双曲線測位によって航空機の位置を測位する。すなわち、マルチラテレーションシステムでは、航空機の位置を正確に測位するためには、複数の受信局同士の時刻同期が重要となる。
【0003】
そして、従来では、例えば、以下に示す第１，第２の方式により、複数の受信局同士の時刻同期を行っている。
第１の方式は、各受信局が有する時計として、所謂ＧＰＳ（Global Positioning System）時計を用いることによって、各受信局同士の時刻を一致させる方式である（例えば、特許文献１参照）。
また、第２の方式では、特定の位置に設置された固定局を用いる。具体的に、各受信局は、固定局から送信される信号を受信する。また、各受信局は、受信した信号に対して当該受信した受信時刻を付与して中央局に送信する。そして、中央局は、各受信局からそれぞれ送信された信号に付与された受信時刻と、固定局及び各受信局の各設置位置とに基づいて、複数の受信局同士の時刻同期を行う。
第１の方式は、各受信局が有する時計として、所謂ＧＰＳ（Global Positioning System）時計を用いることによって、各受信局同士の時刻を一致させる方式である（例えば、特許文献１参照）。
また、第２の方式では、特定の位置に設置された固定局を用いる。具体的に、各受信局は、固定局から送信される信号を受信する。また、各受信局は、受信した信号に対して当該受信した受信時刻を付与して中央局に送信する。そして、中央局は、各受信局からそれぞれ送信された信号に付与された受信時刻と、固定局及び各受信局の各設置位置とに基づいて、複数の受信局同士の時刻同期を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開２０１３／１３６６４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、マルチラテレーションシステムにおいて、航空機の位置を正確に測位するためには、受信局同士の時刻同期を相対的に一致させることが望ましい。しかしながら、第１の方式におけるＧＰＳ時計では、現時点において、受信局同士の時刻同期を数十ｎｓ程度とすることが限界であり、航空機に大きな位置測定誤差が生じる。
また、第２の方式では、受信局間の距離が大きくなると、固定局、受信局、及び中央局間で通信を行うことができなくなる。すなわち、受信局の設置位置が制限されてしまう。
そこで、受信局の設置位置が制限されることなく、移動体の測位精度を向上させることができる技術が要望されている。
また、第２の方式では、受信局間の距離が大きくなると、固定局、受信局、及び中央局間で通信を行うことができなくなる。すなわち、受信局の設置位置が制限されてしまう。
そこで、受信局の設置位置が制限されることなく、移動体の測位精度を向上させることができる技術が要望されている。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信局の設置位置が制限されることなく、移動体の測位精度を向上させることができる補正量算出装置、移動体測位システム、補正量算出方法、及び補正量算出プログラ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】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る補正量算出装置は、複数の受信局同士の時刻同期に用いられる補正量を算出するプロセッサを備え、前記複数の受信局は、測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信し、前記プロセッサは、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得部と、前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出部とを備える。
【0008】
また、本発明に係る補正量算出装置では、上記発明において、前記移動体は、航空機であり、前記移動体情報は、放送型自動従属監視信号である。
【0009】
また、本発明に係る補正量算出装置では、上記発明において、前記プロセッサは、前記基準受信局と前記他の受信局との２つの受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻と、前記２つの受信局の各設置位置とに基づいて算出される双曲面であって前記２つの受信局同士の受信時刻差に基づく前記２つの受信局同士の前記移動体までの距離差が同一となる双曲面と前記移動体の進行方向とが特定の関係を有しているか否かを判定する関係判定部をさらに備え、前記補正量算出部は、前記関係判定部にて前記２つの受信局について前記特定の関係を有していると判定された場合に、前記２つの受信局についての前記補正量を算出する。
【0010】
また、本発明に係る補正量算出装置では、上記発明において、前記情報取得部は、互いに異なる複数の前記移動体毎の前記位置時刻情報を前記複数の受信局からそれぞれ取得し、前記補正量算出部は、前記複数の移動体毎に、前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記基準受信局と前記他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための候補となる候補補正量をそれぞれ算出し、当該算出した各前記候補補正量から前記補正量を算出する。
【0011】
また、本発明に係る補正量算出装置では、上記発明において、前記補正量算出部は、算出した前記各候補補正量の平均値を前記補正量として算出する。
【0012】
また、本発明に係る補正量算出装置では、上記発明において、前記補正量算出部は、算出した前記各候補補正量のうち、前記各候補補正量の平均値または中央値から特定の値だけ離れた前記候補補正量を除いた他の前記候補補正量から前記補正量を算出する。
【0013】
また、本発明に係る補正量算出装置では、上記発明において、前記プロセッサは、前記補正量算出部にて従前に算出された前記補正量と、前記補正量算出部にて現時点で算出された前記補正量と、前記補正量の経時変化に応じた変動幅を示す変動幅情報とに基づいて、前記現時点で算出した前記補正量が異常値であるか否かを判定する異常判定部をさらに備える。
【0014】
また、本発明に係る移動体測位システムは、測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信する複数の受信局と、前記複数の受信局同士の時刻同期に用いられる補正量を算出するプロセッサを有する補正量算出装置と、前記補正量を用いて前記移動体の位置を測位する移動体測位装置とを備え、前記プロセッサは、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得部と、前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出部とを備える。
【0015】
また、本発明に係る補正量算出方法は、複数の受信局同士の時刻同期に用いられる補正量を算出する補正量算出装置のプロセッサが実行する補正量算出方法であって、前記複数の受信局は、測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信し、前記プロセッサが、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得ステップと、前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出ステップとを実行する。
【0016】
また、本発明に係る補正量算出プログラムは、複数の受信局同士の時刻同期に用いられる補正量を算出する補正量算出装置のプロセッサに実行させる補正量算出プログラムであって、前記複数の受信局は、測位した自身の位置を示す移動体位置情報を含む移動体情報を送信する移動体からの前記移動体情報をそれぞれ受信し、前記移動体情報に当該移動体情報を受信した受信時刻を示す受信時刻情報を付与した位置時刻情報をそれぞれ送信し、前記プロセッサに、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報を取得する情報取得ステップと、前記位置時刻情報に含まれる前記移動体位置情報に基づく前記移動体の位置と、前記複数の受信局の各設置位置と、前記複数の受信局からそれぞれ送信された前記位置時刻情報にそれぞれ含まれる各前記受信時刻情報に基づく各受信時刻とに基づいて、前記複数の受信局のうち基準となる基準受信局と他の受信局との間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための前記補正量を算出する補正量算出ステップとを実行させる。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る補正量算出装置、移動体測位システム、補正量算出方法、及び補正量算出プログラムによれば、受信局の設置位置が制限されることなく、移動体の測位精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に、図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【0020】
（実施の形態１）
〔航空機測位システムの概略構成〕
図１は、実施の形態１に係る航空機測位システム１の構成を示す図である。
航空機測位システム１は、本発明に係る移動体測位システムに相当する。この航空機測位システム１は、移動体としての航空機２（図１）の位置を測位するシステムである。本実施の形態１では、航空機測位システム１は、飛行中の航空機２を監視対象とする所謂、広域マルチラテレーション（WAM：Wide Area Multilateration）システムによって構成されている。そして、航空機測位システム１は、図１に示すように、複数の受信局３と、中央局４とを備える。
〔航空機測位システムの概略構成〕
図１は、実施の形態１に係る航空機測位システム１の構成を示す図である。
航空機測位システム１は、本発明に係る移動体測位システムに相当する。この航空機測位システム１は、移動体としての航空機２（図１）の位置を測位するシステムである。本実施の形態１では、航空機測位システム１は、飛行中の航空機２を監視対象とする所謂、広域マルチラテレーション（WAM：Wide Area Multilateration）システムによって構成されている。そして、航空機測位システム１は、図１に示すように、複数の受信局３と、中央局４とを備える。
【0021】
ここで、航空機２は、図１に示すように、測位装置２１と、応答装置２２とを備える。
測位装置２１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用して、航法衛星から送信された測位用データを含む電波を受信し、航空機２の３次元位置を測位する。なお、利用されるＧＮＳＳは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）であってもよいし、他のシステムであっても構わない。
応答装置２２は、測位装置２１にて測位された航空機２の３次元位置を示す航空機位置情報（移動体位置情報）を含む航空機情報（移動体情報）を定期的に送信する。本実施の形態１では、当該航空機情報は、放送型自動従属監視（ＡＤＳ－Ｂ：Automatic Dependent surveillance-Broadcast）信号である。具体的に、ＡＤＳ－Ｂ信号は、航空機位置情報の他、航空機２のＩＤ番号、航空機２の速度（水平速度、上昇・下降速度）、及び航空機２の進行方向等を含む。すなわち、航空機２は、ＡＤＳ－Ｂを使用した航空機によって構成されている。
測位装置２１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用して、航法衛星から送信された測位用データを含む電波を受信し、航空機２の３次元位置を測位する。なお、利用されるＧＮＳＳは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）であってもよいし、他のシステムであっても構わない。
応答装置２２は、測位装置２１にて測位された航空機２の３次元位置を示す航空機位置情報（移動体位置情報）を含む航空機情報（移動体情報）を定期的に送信する。本実施の形態１では、当該航空機情報は、放送型自動従属監視（ＡＤＳ－Ｂ：Automatic Dependent surveillance-Broadcast）信号である。具体的に、ＡＤＳ－Ｂ信号は、航空機位置情報の他、航空機２のＩＤ番号、航空機２の速度（水平速度、上昇・下降速度）、及び航空機２の進行方向等を含む。すなわち、航空機２は、ＡＤＳ－Ｂを使用した航空機によって構成されている。
【0022】
なお、航空機測位システム１において、測位対象とする航空機は、ＡＤＳ－Ｂを使用した航空機２の他、ＡＤＳ－Ｂ信号を送信することなく、通常のＳＳＲ（Secondary Surveillance Rader）モードＡ／Ｃ／Ｓ応答信号やスキッタ信号等のＳＳＲ信号を送信する航空機を含むものである。以下では、説明の便宜上、ＡＤＳ－Ｂ信号及びＳＳＲ信号を含めて航空機信号と記載する。
【0023】
受信局３は、航空機２から送信された航空機信号を受信し、当該航空機信号に当該航空機信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ（受信時刻情報）を付与した受信局信号（位置時刻情報）を送信する。本実施の形態１では、受信局３は、受信局３Ａ～３Ｄの４つ設けられている。なお、受信局３の数は、４つに限らず、その他の数だけ設けても構わない。これら４つの受信局３Ａ～３Ｄ相互間の距離は、例えば、５０ｋｍ～７０ｋｍ程度である。また、これら４つの受信局３Ａ～３Ｄは、同一の構成を有する。
なお、受信局３の詳細な構成については後述する「受信局の構成」において説明する。
なお、受信局３の詳細な構成については後述する「受信局の構成」において説明する。
【0024】
中央局４は、４つの受信局３Ａ～３Ｄ同士の時刻同期に用いられる補正量を算出するとともに、当該補正量を用いて航空機（ＡＤＳ－Ｂ信号を送信する航空機２の他、ＡＤＳ－Ｂ信号を送信せずにＳＳＲ信号を送信する航空機を含む）の３次元位置を測位する。すなわち、中央局４は、本発明に係る補正量算出装置及び移動体測位装置に相当する。
なお、中央局４の詳細な構成については後述する「中央局の構成」において説明する。
なお、中央局４の詳細な構成については後述する「中央局の構成」において説明する。
【0025】
〔受信局の構成〕
次に、上述した受信局３の構成について説明する。
図２は、受信局３及び中央局４の構成を示すブロック図である。
受信局３は、図２に示すように、受信部３１と、時計部３２と、タイムスタンプ付与部３３と、送信部３４とを備える。
次に、上述した受信局３の構成について説明する。
図２は、受信局３及び中央局４の構成を示すブロック図である。
受信局３は、図２に示すように、受信部３１と、時計部３２と、タイムスタンプ付与部３３と、送信部３４とを備える。
【0026】
受信部３１は、アンテナ（図示略）を介して、航空機２から送信された航空機信号を受信する部分である。
時計部３２は、受信局３の内部時計である。この時計部３２は、図２に示すように、発振器３２１と、クロックカウンタ３２２とを備える。
発振器３２１は、クロックを発生するクロック源である。本実施の形態１では、発振器３２１は、ルビジウム発振器によって構成されている。なお、発振器３２１としては、ルビジウム発振器に限らず、水晶発振器等の他の発振器によって構成しても構わない。
クロックカウンタ３２２は、発振器３２１からのクロックを計測する。このクロックカウンタ３２２にて計測されたカウンタ値は、時計部３２によって計時された時刻に相当する。
時計部３２は、受信局３の内部時計である。この時計部３２は、図２に示すように、発振器３２１と、クロックカウンタ３２２とを備える。
発振器３２１は、クロックを発生するクロック源である。本実施の形態１では、発振器３２１は、ルビジウム発振器によって構成されている。なお、発振器３２１としては、ルビジウム発振器に限らず、水晶発振器等の他の発振器によって構成しても構わない。
クロックカウンタ３２２は、発振器３２１からのクロックを計測する。このクロックカウンタ３２２にて計測されたカウンタ値は、時計部３２によって計時された時刻に相当する。
【0027】
タイムスタンプ付与部３３は、受信部３１にて受信した航空機信号に対して、当該航空機信号を受信した時点で時計部３２によって計時された時刻（受信時刻）を示すタイムスタンプ（受信時刻情報）を付与した受信局信号を生成する。
送信部３４は、中央局４との間で通信接続し、タイムスタンプ付与部３３にて生成された受信局信号を当該中央局４に送信する。
送信部３４は、中央局４との間で通信接続し、タイムスタンプ付与部３３にて生成された受信局信号を当該中央局４に送信する。
【0028】
〔中央局の構成〕
次に、上述した中央局４の構成について、図２を参照しつつ説明する。
中央局４は、図２に示すように、受信部４１と、プロセッサ４２と、記憶部４３とを備える。
受信部４１は、アンテナ（図示略）を介して、４つの受信局３Ａ～３Ｄから送信された受信局信号を受信する部分である。
次に、上述した中央局４の構成について、図２を参照しつつ説明する。
中央局４は、図２に示すように、受信部４１と、プロセッサ４２と、記憶部４３とを備える。
受信部４１は、アンテナ（図示略）を介して、４つの受信局３Ａ～３Ｄから送信された受信局信号を受信する部分である。
【0029】
プロセッサ４２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のコントローラによって、記憶部４３に記憶された各種のプログラムが実行されることにより実現され、中央局４全体の動作を制御する。なお、プロセッサ４２は、ＣＰＵやＭＰＵに限らず、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路によって構成されても構わない。そして、プロセッサ４２は、本発明に係る情報取得部及び補正量算出部としての機能を有する。
なお、プロセッサ４２における情報取得部及び補正量算出部としての機能の詳細については、後述する「プロセッサが実行する補正量算出方法」において説明する。
なお、プロセッサ４２における情報取得部及び補正量算出部としての機能の詳細については、後述する「プロセッサが実行する補正量算出方法」において説明する。
【0030】
記憶部４３は、プロセッサ４２が実行する各種のプログラム（本発明に係る補正量算出プログラムを含む）の他、当該プロセッサ４２が処理を行うときに必要なデータ等を記憶する。当該データとしては、４つの受信局３Ａ～３Ｄの各設置位置（３次元位置）を示す各設置位置情報、電波の速度を示す電波速度情報、及びプロセッサ４２にて算出された補正量等を例示することができる。
【0031】
〔プロセッサが実行する補正量算出方法〕
次に、上述したプロセッサ４２が実行する補正量算出方法について説明する。
図３は、プロセッサ４２が実行する補正量算出方法を示すフローチャートである。図４は、補正量算出方法を説明する図である。
ここで、図４では、受信局３Ａの設置位置（受信局３Ａに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）としている。また、受信局３Ｂの設置位置（受信局３Ｂに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ）としている。さらに、受信局３Ｃの設置位置（受信局３Ｃに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）としている。また、受信局３Ｄの設置位置（受信局３Ｄに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＤ，ＹＤ，ＺＤ）としている。さらに、航空機２の３次元位置（航空機２から送信されたＡＤＳ－Ｂ信号に含まれる航空機位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）としている。
次に、上述したプロセッサ４２が実行する補正量算出方法について説明する。
図３は、プロセッサ４２が実行する補正量算出方法を示すフローチャートである。図４は、補正量算出方法を説明する図である。
ここで、図４では、受信局３Ａの設置位置（受信局３Ａに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）としている。また、受信局３Ｂの設置位置（受信局３Ｂに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ）としている。さらに、受信局３Ｃの設置位置（受信局３Ｃに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）としている。また、受信局３Ｄの設置位置（受信局３Ｄに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＤ，ＹＤ，ＺＤ）としている。さらに、航空機２の３次元位置（航空機２から送信されたＡＤＳ－Ｂ信号に含まれる航空機位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）としている。
【0032】
先ず、プロセッサ４２（情報取得部）は、受信部４１を介して、航空機２からのＡＤＳ－Ｂ信号に対して当該ＡＤＳ―Ｂ信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプが付与された受信局信号を４つの受信局３Ａ～３Ｄからそれぞれ取得する（ステップＳ１Ａ：情報取得ステップ）。
【0033】
以下では、受信局３ＡにてＡＤＳ－Ｂ信号を受信した受信時刻（受信局３Ａから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＡとする。ここで、当該受信時刻ＴｍＡは、本来の受信時刻（時刻にずれのない受信時刻）ＴＡと同一であるものとする。
また、受信局３ＢにてＡＤＳ－Ｂ信号を受信した受信時刻（受信局３Ｂから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＢとする。ここで、当該受信時刻ＴｍＢは、本来の受信時刻（時刻にずれのない受信時刻）ＴＢから時刻のずれδＡＢ（受信局３Ａにて計時された時刻と受信局３Ｂにて計時された時刻とのずれ）があるものとする。すなわち、ＴｍＢ＝ＴＢ＋δＡＢである。
また、受信局３ＢにてＡＤＳ－Ｂ信号を受信した受信時刻（受信局３Ｂから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＢとする。ここで、当該受信時刻ＴｍＢは、本来の受信時刻（時刻にずれのない受信時刻）ＴＢから時刻のずれδＡＢ（受信局３Ａにて計時された時刻と受信局３Ｂにて計時された時刻とのずれ）があるものとする。すなわち、ＴｍＢ＝ＴＢ＋δＡＢである。
【0034】
さらに、受信局３ＣにてＡＤＳ－Ｂ信号を受信した受信時刻（受信局３Ｃから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＣとする。ここで、当該受信時刻ＴｍＣは、本来の受信時刻（時刻にずれのない受信時刻）ＴＣから時刻のずれδＡＣ（受信局３Ａにて計時された時刻と受信局３Ｃにて計時された時刻とのずれ）があるものとする。すなわち、ＴｍＣ＝ＴＣ＋δＡＣである。
また、受信局３ＤにてＡＤＳ－Ｂ信号を受信した受信時刻（受信局３Ｄから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＤとする。ここで、当該受信時刻ＴｍＤは、本来の受信時刻（時刻にずれのない受信時刻）ＴＤから時刻のずれδＡＤ（受信局３Ａにて計時された時刻と受信局３Ｄにて計時された時刻とのずれ）があるものとする。すなわち、ＴｍＤ＝ＴＤ＋δＡＤである。
また、受信局３ＤにてＡＤＳ－Ｂ信号を受信した受信時刻（受信局３Ｄから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＤとする。ここで、当該受信時刻ＴｍＤは、本来の受信時刻（時刻にずれのない受信時刻）ＴＤから時刻のずれδＡＤ（受信局３Ａにて計時された時刻と受信局３Ｄにて計時された時刻とのずれ）があるものとする。すなわち、ＴｍＤ＝ＴＤ＋δＡＤである。
【0035】
そして、図４において、符号「ＨＡＢ」で示した双曲面は、２つの受信局３Ａ，３Ｂ同士の本来の受信時刻ＴＡ，ＴＢの差に基づく当該２つの受信局３Ａ，３Ｂ同士の航空機２までの距離差（Ｃ×（ＴＢ－ＴＡ））が同一となる双曲面である。なお、Ｃは、記憶部４３に記憶された電波速度情報に基づく電波の速度である。また、符号「ＨＡＣ」で示した双曲面は、２つの受信局３Ａ，３Ｃ同士の本来の受信時刻ＴＡ，ＴＣの差に基づく当該２つの受信局３Ａ，３Ｃ同士の航空機２までの距離差（Ｃ×（ＴＣ－ＴＡ））が同一となる双曲面である。さらに、符号「ＨＡＤ」で示した双曲面は、２つの受信局３Ａ，３Ｄ同士の本来の受信時刻ＴＡ，ＴＤの差に基づく当該２つの受信局３Ａ，３Ｄ同士の航空機２までの距離差（Ｃ×（ＴＤ－ＴＡ））が同一となる双曲面である。
【0036】
ステップＳ１Ａの後、プロセッサ４２（補正量算出部）は、当該ステップＳ１Ａにて取得した受信局信号に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）と、記憶部４３に記憶された各設置位置情報に基づく４つの受信局３Ａ～３Ｄの各設置位置（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ），（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ），（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ），（ＸＤ，ＹＤ，ＺＤ）及び電波速度情報と、当該ステップＳ１Ａにて取得した各受信局信号に含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻ＴｍＡ～ＴｍＤとに基づいて、４つの受信局３Ａ～３Ｄのうち基準となる基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄとの間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出する（ステップＳ１Ｂ：補正量算出ステップ）。
【0037】
具体的に、航空機２と４つの受信局３Ａ～３Ｄとの間には、以下の式（１）～式（３）が成り立つ。
【0038】
【数1】
【0039】
【数2】
【0040】
【数3】
【0041】
そして、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、式（１）に、航空機２の３次元位置（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）、２つの受信局３Ａ，３Ｂの各設置位置（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ），（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ）、電波の速度Ｃ、及び２つの受信局３Ａ，３Ｂの各受信時刻ＴｍＡ，ＴｍＢを代入することにより、基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための補正量δＡＢを算出する。
【0042】
また、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、式（２）に、航空機２の３次元位置（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）、２つの受信局３Ａ，３Ｃの各設置位置（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ），（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）、電波の速度Ｃ、及び２つの受信局３Ａ，３Ｃの各受信時刻ＴｍＡ，ＴｍＣを代入することにより、基準受信局３Ａと受信局３Ｃとの間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための補正量δＡＣを算出する。
【0043】
さらに、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、式（２）に、航空機２の３次元位置（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）、２つの受信局３Ａ，３Ｄの各設置位置（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ），（ＸＤ，ＹＤ，ＺＤ）、電波の速度Ｃ、及び２つの受信局３Ａ，３Ｄの各受信時刻ＴｍＡ，ＴｍＤを代入することにより、基準受信局３Ａと受信局３Ｄとの間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための補正量δＡＤを算出する。
【0044】
そして、プロセッサ４２は、算出した各補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを記憶部４３に記憶させる。
【0045】
〔プロセッサが実行する航空機測位方法〕
次に、上述したプロセッサ４２が実行する航空機測位方法について説明する。
図５は、プロセッサ４２が実行する航空機測位方法を説明するフローチャートである。
なお、航空機測位方法における測位対象となる航空機は、ＡＤＳ-Ｂ信号を送信することなく、通常のＳＳＲ信号を送信する航空機である。
次に、上述したプロセッサ４２が実行する航空機測位方法について説明する。
図５は、プロセッサ４２が実行する航空機測位方法を説明するフローチャートである。
なお、航空機測位方法における測位対象となる航空機は、ＡＤＳ-Ｂ信号を送信することなく、通常のＳＳＲ信号を送信する航空機である。
【0046】
先ず、プロセッサ４２は、受信部４１を介して、航空機からのＳＳＲ信号に対して当該ＳＳＲ信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプが付与された受信局信号を４つの受信局３Ａ～３Ｄからそれぞれ取得する（ステップＳ２Ａ）。
【0047】
以下では、上述した「プロセッサが実行する補正量算出方法」と同様に、受信局３ＡにてＳＳＲ信号を受信した受信時刻（受信局３Ａから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＡとする。また、受信局３ＢにてＳＳＲ信号を受信した受信時刻（受信局３Ｂから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＢとする。さらに、受信局３ＣにてＳＳＲ信号を受信した受信時刻（受信局３Ｃから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＣとする。また、受信局３ＤにてＳＳＲ信号を受信した受信時刻（受信局３Ｄから送信された受信局信号に含まれるタイムスタンプに基づく受信時刻）を受信時刻ＴｍＤとする。
【0048】
また、以下では、上述した「プロセッサが実行する補正量算出方法」と同様に、受信局３Ａの設置位置（受信局３Ａに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）としている。また、受信局３Ｂの設置位置（受信局３Ｂに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ）としている。さらに、受信局３Ｃの設置位置（受信局３Ｃに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）としている。また、受信局３Ｄの設置位置（受信局３Ｄに対応する設置位置情報に基づく３次元位置）を（ＸＤ，ＹＤ，ＺＤ）としている。さらに、航空機２の３次元位置（航空機２から送信されたＡＤＳ－Ｂ信号に含まれる航空機位置信号に基づく３次元位置）を（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）としている。
【0049】
さらに、以下では、測位対象となる航空機の未知の３次元位置を（ＸＮ，ＹＮ，ＺＮ）とする。
【0050】
ステップＳ２Ａの後、プロセッサ４２は、記憶部４３に記憶された各設置位置情報に基づく４つの受信局３Ａ～３Ｄの各設置位置（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ），（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ），（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ），（ＸＤ，ＹＤ，ＺＤ）、電波速度情報、及び補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤと、当該ステップＳ２Ａにて取得した各受信局信号に含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻ＴｍＡ～ＴｍＤとに基づいて、所謂、双曲線測位により、航空機の未知の３次元位置（ＸＮ，ＹＮ，ＺＮ）を算出する（ステップＳ２Ｂ）。
【0051】
具体的に、プロセッサ４２は、ステップＳ２Ｂにおいて、以下の式（４）～（６）で示される３元連立方程式を解くことにより、航空機の未知の３次元位置（ＸＮ，ＹＮ，ＺＮ）を算出する。
【0052】
【数4】
【0053】
【数5】
【0054】
【数6】
【0055】
なお、式（４）で示される双曲面は、図４で示した双曲面ＨＡＢに相当する。また、式（５）で示される双曲面は、図４で示した双曲面ＨＡＣに相当する。さらに、式（６）で示される双曲面は、図４で示した双曲面ＨＡＤに相当する。
【0056】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
本実施の形態１に係る航空機測位システム１を構成するプロセッサ４２は、受信局３Ａ～３Ｄからそれぞれ送信された受信局信号を取得する。また、プロセッサ４２は、受信局信号に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）と、受信局３Ａ～３Ｄの各設置位置（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ），（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ），（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ），（ＸＤ，ＹＤ，ＺＤ）と、当該受信局３Ａ～３Ｄからそれぞれ送信された受信局信号にそれぞれ含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻ＴｍＡ～ＴｍＤとに基づいて、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄとの間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出する。そして、プロセッサ４２は、補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを用いて、航空機の位置を測位する。
すなわち、本実施の形態１に係る受信局３Ａ～３Ｄ同士の時刻同期は、従来の第１の方式のようにＧＰＳ時計を用いた受信局３Ａ～３Ｄ同士の時刻同期ではない。そして、上記のように補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出することにより、受信局３Ａ～３Ｄ同士の時刻同期を相対的に一致させることができる。また、航空機２から送信されたＡＤＳ－Ｂ信号を利用して受信局３Ａ～３Ｄ同士の時刻同期を行っているため、当該受信局３Ａ～３Ｄ間の距離が大きくても問題が生じない。
したがって、本実施の形態１に係る航空機測位システム１によれば、受信局３の設置位置が制限されることなく、航空機の測位精度を向上させることができる。
本実施の形態１に係る航空機測位システム１を構成するプロセッサ４２は、受信局３Ａ～３Ｄからそれぞれ送信された受信局信号を取得する。また、プロセッサ４２は、受信局信号に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）と、受信局３Ａ～３Ｄの各設置位置（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ），（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ），（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ），（ＸＤ，ＹＤ，ＺＤ）と、当該受信局３Ａ～３Ｄからそれぞれ送信された受信局信号にそれぞれ含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻ＴｍＡ～ＴｍＤとに基づいて、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄとの間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出する。そして、プロセッサ４２は、補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを用いて、航空機の位置を測位する。
すなわち、本実施の形態１に係る受信局３Ａ～３Ｄ同士の時刻同期は、従来の第１の方式のようにＧＰＳ時計を用いた受信局３Ａ～３Ｄ同士の時刻同期ではない。そして、上記のように補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出することにより、受信局３Ａ～３Ｄ同士の時刻同期を相対的に一致させることができる。また、航空機２から送信されたＡＤＳ－Ｂ信号を利用して受信局３Ａ～３Ｄ同士の時刻同期を行っているため、当該受信局３Ａ～３Ｄ間の距離が大きくても問題が生じない。
したがって、本実施の形態１に係る航空機測位システム１によれば、受信局３の設置位置が制限されることなく、航空機の測位精度を向上させることができる。
【0057】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施の形態２では、上述した実施の形態１に対して、プロセッサ４２が実行する補正量算出方法が異なる。
次に、実施の形態２について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施の形態２では、上述した実施の形態１に対して、プロセッサ４２が実行する補正量算出方法が異なる。
【0058】
図６は、実施の形態２に係る補正量算出方法を説明する図である。なお、図６では、説明の便宜上、４つの受信局３Ａ～３Ｄのうち、受信局３Ｄの図示を省略している。
ここで、図６において、符号「ＨＡＣ」で示される双曲面は、式（５）で示される双曲面に相当する。また、図６では、航空機２が双曲面ＨＡＣに沿って進行している場合を例示しており、一点鎖線で当該航空機２の進行経路を表現している。
ここで、図６において、符号「ＨＡＣ」で示される双曲面は、式（５）で示される双曲面に相当する。また、図６では、航空機２が双曲面ＨＡＣに沿って進行している場合を例示しており、一点鎖線で当該航空機２の進行経路を表現している。
【0059】
ところで、航空機２では、測位装置２１が当該航空機２の位置を測位したタイミング（以下、測位タイミングと記載）と、応答装置２２が航空機信号を送信するタイミング（以下、送信タイミングと記載）とは異なるものである。以下、測位タイミングと送信タイミングとの時間のずれを遅延時間Δｔと記載する。図６では、測位タイミングでの航空機２の位置を位置Ｐ１で示し、送信タイミングでの航空機２の位置を位置Ｐ２で示している。
【0060】
このような遅延時間Δｔが存在していると、ステップＳ１Ｂにて適切な補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出することができない場合がある。
図６の例では、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、本来、双曲面ＨＡＢに応じた式（１）によって補正量δＡＢを算出しなければいけないところ、双曲面ＨＡＢから遅延時間Δｔだけ航空機２の進行方向にずれた双曲面ＨＡＢ´に応じた式（１）によって補正量δＡＢを算出することとなる。このため、ステップＳ１Ｂにて適切な補正量δＡＢを算出することができない。補正量δＡＤも同様である。
一方、図６の例では、航空機２が双曲面ＨＡＣに沿って進行している。このため、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、双曲面ＨＡＣに応じた式（２）によって適切な補正量δＡＣを算出することができる。
図６の例では、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、本来、双曲面ＨＡＢに応じた式（１）によって補正量δＡＢを算出しなければいけないところ、双曲面ＨＡＢから遅延時間Δｔだけ航空機２の進行方向にずれた双曲面ＨＡＢ´に応じた式（１）によって補正量δＡＢを算出することとなる。このため、ステップＳ１Ｂにて適切な補正量δＡＢを算出することができない。補正量δＡＤも同様である。
一方、図６の例では、航空機２が双曲面ＨＡＣに沿って進行している。このため、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、双曲面ＨＡＣに応じた式（２）によって適切な補正量δＡＣを算出することができる。
【0061】
そこで、本実施の形態２では、プロセッサ４２は、以下に示すように、ステップＳ１Ｂを実行する。
具体的に、プロセッサ４２は、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄのいずれかの受信局との２つの受信局からそれぞれ送信された受信局信号にそれぞれ含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻と、記憶部４３に記憶された４つの設置位置情報のうち、当該２つの受信局に対応する各設置位置情報に基づく各設置位置とに基づいて算出される双曲面であって当該２つの受信局同士の受信時刻差に基づく当該２つの受信局同士の航空機２までの距離差が同一となる双曲面と当該航空機２の進行方向とが特定の関係を有しているか否かを判定する。すなわち、プロセッサ４２は、本発明に係る関係判定部としての機能を有する。
具体的に、プロセッサ４２は、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄのいずれかの受信局との２つの受信局からそれぞれ送信された受信局信号にそれぞれ含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻と、記憶部４３に記憶された４つの設置位置情報のうち、当該２つの受信局に対応する各設置位置情報に基づく各設置位置とに基づいて算出される双曲面であって当該２つの受信局同士の受信時刻差に基づく当該２つの受信局同士の航空機２までの距離差が同一となる双曲面と当該航空機２の進行方向とが特定の関係を有しているか否かを判定する。すなわち、プロセッサ４２は、本発明に係る関係判定部としての機能を有する。
【0062】
図７は、特定の関係を説明する図である。
ここで、図７において、破線で示す双曲面は、式（４）で示される双曲面ＨＡＢ、式（５）で示される双曲面ＨＡＣ、及び式（６）で示される双曲面ＨＡＤのいずれかの双曲面である。また、符号「Ａｒ１」で示した方向は、受信局３から送信された受信局信号（ＡＤＳ－Ｂ信号）に含まれる航空機２の進行方向である。さらに、符号「Ａｒ２」で示した方向は、破線で示す双曲面の接線方向である。また、「θ」は、航空機２の進行方向Ａｒ１と双曲面の接線方向Ａｒ２とのなす角度である。さらに、「Ｖ」は、受信局３から送信された受信局信号（ＡＤＳ－Ｂ信号）に含まれる航空機２の速度である。また、「Ｖｎ」は、破線で示す双曲面の法線方向の航空機２の速度（Ｖ×sinθ）である。
ここで、図７において、破線で示す双曲面は、式（４）で示される双曲面ＨＡＢ、式（５）で示される双曲面ＨＡＣ、及び式（６）で示される双曲面ＨＡＤのいずれかの双曲面である。また、符号「Ａｒ１」で示した方向は、受信局３から送信された受信局信号（ＡＤＳ－Ｂ信号）に含まれる航空機２の進行方向である。さらに、符号「Ａｒ２」で示した方向は、破線で示す双曲面の接線方向である。また、「θ」は、航空機２の進行方向Ａｒ１と双曲面の接線方向Ａｒ２とのなす角度である。さらに、「Ｖ」は、受信局３から送信された受信局信号（ＡＤＳ－Ｂ信号）に含まれる航空機２の速度である。また、「Ｖｎ」は、破線で示す双曲面の法線方向の航空機２の速度（Ｖ×sinθ）である。
【0063】
上述した特定の関係は、法線方向の航空機２の速度Ｖｎ×遅延時間Δｔが所望の時刻同期精度δｔｄ以下となればよいという条件から導き出される以下の式（７）で設定される関係である。なお、所望の時刻同期精度δｔｄ及び遅延時間Δｔは、記憶部４３に記憶されている。
【0064】
【数7】
【0065】
例えば、航空機２の速度Ｖが１００ｍ／ｓｅｃであり、遅延時間Δｔが０．５ｓｅｃであり、所望の時刻同期精度δｔｄが１０ｎｓｅｃであった場合には、θ＜３．４４ｄｅｇであれば、式（７）で設定される特定の関係を満たすこととなる。
【0066】
すなわち、図６の例では、プロセッサ４２は、受信局３から送信された受信局信号と記憶部４３に記憶された設置位置情報、電波速度情報、時刻同期精度δｔｄ、及び遅延時間Δｔとに基づいて、双曲面ＨＡＢと航空機２の進行方向とが式（７）で設定される特定の関係を満たさないと判定する。なお、プロセッサ４２は、双曲面ＨＡＤと航空機２の進行方向とについても式（７）で設定される特定の関係を満たさないと判定する。一方、プロセッサ４２は、双曲面ＨＡＣと航空機２の進行方向とが式（７）で設定される特定の関係を満たすと判定する。
【0067】
そして、プロセッサ４２は、２つの受信局について式（７）で設定される特定の関係を有していると判定した場合に、当該２つの受信局についての補正量を算出する。
すなわち、図６の例では、プロセッサ４２は、双曲面ＨＡＣと航空機２の進行方向とが式（７）で設定される特定の関係を満たすと判定したため、式（２）から補正量δＡＣを算出する。一方、プロセッサ４２は、双曲面ＨＡＢ，ＨＡＤと航空機２の進行方向とが式（７）で設定される特定の関係を満たさないと判定したため、当該航空機２から送信された航空機信号（当該航空機信号を含む４つの受信局３Ａ～３Ｄから送信された各受信局信号）に基づいて補正量δＡＢ，δＡＤを算出しない。すなわち、プロセッサ４２は、式（７）で設定される特定の関係を満たす他の航空機２から送信された航空機信号（当該航空機信号を含む４つの受信局３Ａ～３Ｄから送信された各受信局信号）に基づいて補正量δＡＢ，δＡＤを算出する。
すなわち、図６の例では、プロセッサ４２は、双曲面ＨＡＣと航空機２の進行方向とが式（７）で設定される特定の関係を満たすと判定したため、式（２）から補正量δＡＣを算出する。一方、プロセッサ４２は、双曲面ＨＡＢ，ＨＡＤと航空機２の進行方向とが式（７）で設定される特定の関係を満たさないと判定したため、当該航空機２から送信された航空機信号（当該航空機信号を含む４つの受信局３Ａ～３Ｄから送信された各受信局信号）に基づいて補正量δＡＢ，δＡＤを算出しない。すなわち、プロセッサ４２は、式（７）で設定される特定の関係を満たす他の航空機２から送信された航空機信号（当該航空機信号を含む４つの受信局３Ａ～３Ｄから送信された各受信局信号）に基づいて補正量δＡＢ，δＡＤを算出する。
【0068】
以上説明した本実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
本実施の形態２に係るプロセッサ４２は、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄのいずれかの受信局との２つの受信局からそれぞれ送信された受信局信号にそれぞれ含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻と、当該２つの受信局の各設置位置とに基づいて算出される双曲面であって当該２つの受信局同士の受信時刻差に基づく当該２つの受信局同士の航空機２までの距離差が同一となる双曲面と当該航空機２の進行方向とが特定の関係を有しているか否かを判定する。そして、プロセッサ４２は、特定の関係を有していると判定した場合に、当該２つの受信局についての補正量を算出する。
このため、不正確な補正量が算出されることが予測される場合に、当該補正量の算出を行わないため、不要な演算処理を回避することができる。また、不正確な補正量を航空機の測位に用いることがなく、当該航空機の測位精度が劣化することがない。
本実施の形態２に係るプロセッサ４２は、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄのいずれかの受信局との２つの受信局からそれぞれ送信された受信局信号にそれぞれ含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻と、当該２つの受信局の各設置位置とに基づいて算出される双曲面であって当該２つの受信局同士の受信時刻差に基づく当該２つの受信局同士の航空機２までの距離差が同一となる双曲面と当該航空機２の進行方向とが特定の関係を有しているか否かを判定する。そして、プロセッサ４２は、特定の関係を有していると判定した場合に、当該２つの受信局についての補正量を算出する。
このため、不正確な補正量が算出されることが予測される場合に、当該補正量の算出を行わないため、不要な演算処理を回避することができる。また、不正確な補正量を航空機の測位に用いることがなく、当該航空機の測位精度が劣化することがない。
【0069】
なお、上述した実施の形態２では、航空機２の進行方向として、受信局３から送信された受信局信号（ＡＤＳ－Ｂ信号）に含まれる航空機２の進行方向を採用していたが、これに限らない。例えば、ＡＤＳ－Ｂ信号に航空機２の進行方向が含まれていない場合には、以下のように、当該航空機２の進行方向を算出しても構わない。
すなわち、従前に受信局３から送信された受信局信号（ＡＤＳ－Ｂ信号）に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置と、現時点で受信局３から送信された受信局信号（ＡＤＳ－Ｂ信号）に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置とから当該航空機２の進行方向を算出する。
すなわち、従前に受信局３から送信された受信局信号（ＡＤＳ－Ｂ信号）に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置と、現時点で受信局３から送信された受信局信号（ＡＤＳ－Ｂ信号）に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置とから当該航空機２の進行方向を算出する。
【0070】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施の形態３では、上述した実施の形態１に対して、プロセッサ４２が実行する補正量算出方法が異なる。
次に、実施の形態３について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施の形態３では、上述した実施の形態１に対して、プロセッサ４２が実行する補正量算出方法が異なる。
【0071】
図８は、実施の形態３に係る補正量算出方法を説明する図である。具体的に、図８の（ａ）は、縦軸に時間を取り、横軸に補正量を取り、航空機２（以下、第１のターゲットと記載）から送信された航空機信号（当該航空機信号を含む２つの受信局３Ａ，３Ｂから送信された各受信局信号）に基づいて算出された補正量δＡＢの時間変化を示すグラフである。図８の（ｂ）は、縦軸に時間を取り、横軸に補正量を取り、第１のターゲットとは異なる航空機２（以下、第２のターゲットと記載）から送信された航空機信号（当該航空機信号を含む２つの受信局３Ａ，３Ｂから送信された各受信局信号）に基づいて算出された補正量δＡＢの時間変化を示すグラフである。図８の（ｃ）は、縦軸に時間を取り、横軸に補正量を取り、第１，第２のターゲットとは異なる航空機２（以下、第３のターゲットと記載）から送信された航空機信号（当該航空機信号を含む２つの受信局３Ａ，３Ｂから送信された各受信局信号）に基づいて算出された補正量δＡＢの時間変化を示すグラフである。
【0072】
ここで、図８の（ａ）に示す補正量δ１１は、期間Ｔ１１内のタイミングで、第１のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。また、補正量δ１２は、期間Ｔ１２内のタイミングで、第１のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。さらに、補正量δ１３は、期間Ｔ１３内のタイミングで、第１のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。また、補正量δ１４は、期間Ｔ１４内のタイミングで、第１のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。さらに、補正量δ１５は、期間Ｔ１５内のタイミングで、第１のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。
【0073】
また、図８の（ｂ）に示す補正量δ２１は、期間Ｔ２１内のタイミングで、第２のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。また、補正量δ２２は、期間Ｔ２２内のタイミングで、第２のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。さらに、補正量δ２３は、期間Ｔ２３内のタイミングで、第２のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。また、補正量δ２４は、期間Ｔ２４内のタイミングで、第２のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。さらに、補正量δ２５は、期間Ｔ２５内のタイミングで、第２のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。
【0074】
さらに、図８の（ｃ）に示す補正量δ３１は、期間Ｔ３１内のタイミングで、第３のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。また、補正量δ３２は、期間Ｔ３２内のタイミングで、第３のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。さらに、補正量δ３３は、期間Ｔ３３内のタイミングで、第３のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。また、補正量δ３４は、期間Ｔ３４内のタイミングで、第３のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。さらに、補正量δ３５は、期間Ｔ３５内のタイミングで、第３のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量である。
【0075】
なお、期間Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ３１は、時刻が互いに同一の期間、または、時刻が互いに近接する期間である。また、期間Ｔ１２，Ｔ２２，Ｔ３２は、時刻が互いに同一の期間、または、時刻が互いに近接する期間である。さらに、期間Ｔ１３，Ｔ２３，Ｔ３３は、時刻が互いに同一の期間、または、時刻が互いに近接する期間である。また、期間Ｔ１４，Ｔ２４，Ｔ３４は、時刻が互いに同一の期間、または、時刻が互いに近接する期間である。さらに、期間Ｔ１５，Ｔ２５，Ｔ３５は、時刻が互いに同一の期間、または、時刻が互いに近接する期間である。
【0076】
ところで、測位装置２１では、ＧＮＳＳを利用して航空機２の３次元位置を測位しているため、妨害電波や近接する周波数帯からの電波干渉を受け易く、測位した航空機２の３次元位置に誤差が生じる場合がある。このように誤差を有する航空機２の３次元位置に基づいて補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出した場合には、当該補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤが不正確なものとなってしまう。図８の例では、期間Ｔ１３内のタイミングで、第１のターゲットから送信された航空機信号に基づいて算出された補正量δ１３（補正量δＡＢ）が不正確なものとなった場合を示している。
【0077】
そこで、本実施の形態２では、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、複数の航空機２毎に、ステップＳ１Ａにて取得した受信局信号に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置と、記憶部４３に記憶された各設置位置情報に基づく４つの受信局３Ａ～３Ｄの各設置位置及び電波速度情報と、当該ステップＳ１Ａにて取得した各受信局信号に含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻とに基づいて、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄとの間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための候補となる候補補正量をそれぞれ算出し、当該算出した各候補補正量から補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出する。
【0078】
具体的に、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、複数の航空機２毎に、式（１）により算出される補正量δＡＢを基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の候補補正量として算出する。また、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、複数の航空機２毎に、式（２）により算出される補正量δＡＣを基準受信局３Ａと受信局３Ｃとの間の候補補正量として算出する。さらに、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、複数の航空機２毎に、式（３）により算出される補正量δＡＤを基準受信局３Ａと受信局３Ｄとの間の候補補正量として算出する。
【0079】
図８の例では、補正量δ１１，δ２１，δ３１が第１～第３のターゲット毎に略同一のタイミングで算出された基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の候補補正量に相当する。また、補正量δ１２，δ２２，δ３２が第１～第３のターゲット毎に略同一のタイミングで算出された基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の候補補正量に相当する。さらに、補正量δ１３，δ２３，δ３３が第１～第３のターゲット毎に略同一のタイミングで算出された基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の候補補正量に相当する。また、補正量δ１４，δ２４，δ３４が第１～第３のターゲット毎に略同一のタイミングで算出された基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の候補補正量に相当する。さらに、補正量δ１５，δ２５，δ３５が第１～第３のターゲット毎に略同一のタイミングで算出された基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の候補補正量に相当する。
【0080】
そして、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにおいて、複数の航空機２毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した各候補補正量から、以下に示す第１，第２の方法により補正量を算出する。
【0081】
第１の方法では、プロセッサ４２は、複数の航空機２毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の各候補補正量の平均値を補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＢ）として算出する。また、プロセッサ４２は、複数の航空機２毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した基準受信局３Ａと受信局３Ｃとの間の各候補補正量の平均値を補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＣ）として算出する。さらに、プロセッサ４２は、複数の航空機２毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した基準受信局３Ａと受信局３Ｄとの間の各候補補正量の平均値を補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＤ）として算出する。
図８の例では、期間Ｔ１３，Ｔ２３，Ｔ３３については、プロセッサ４２は、第１～第３のターゲット毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した候補補正量δ１３，δ２３，δ３３の平均値を基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＢ）として算出する。
図８の例では、期間Ｔ１３，Ｔ２３，Ｔ３３については、プロセッサ４２は、第１～第３のターゲット毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した候補補正量δ１３，δ２３，δ３３の平均値を基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＢ）として算出する。
【0082】
第２の方法では、プロセッサ４２は、複数の航空機２毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の各候補補正量のうち、当該各候補補正量の平均値または中央値から特定の値だけ離れた候補補正量を除いた他の候補補正量から補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＢ）を算出する。また、プロセッサ４２は、複数の航空機２毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した基準受信局３Ａと受信局３Ｃとの間の各候補補正量のうち、当該各候補補正量の平均値または中央値から特定の値だけ離れた候補補正量を除いた他の候補補正量から補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＣ）を算出する。さらに、プロセッサ４２は、複数の航空機２毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した基準受信局３Ａと受信局３Ｄとの間の各候補補正量のうち、当該各候補補正量の平均値または中央値から特定の値だけ離れた候補補正量を除いた他の候補補正量から補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＤ）を算出する。
図８の例では、期間Ｔ１３，Ｔ２３，Ｔ３３については、プロセッサ４２は、第１～第３のターゲット毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した候補補正量δ１３、δ２３，δ３３のうち、当該各候補補正量δ１３，δ２３，δ３３の平均値または中央値から特定の値だけ離れた候補補正量δ１３を除いた他の候補補正量δ２３，δ３３から基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＢ）を算出する。
図８の例では、期間Ｔ１３，Ｔ２３，Ｔ３３については、プロセッサ４２は、第１～第３のターゲット毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出した候補補正量δ１３、δ２３，δ３３のうち、当該各候補補正量δ１３，δ２３，δ３３の平均値または中央値から特定の値だけ離れた候補補正量δ１３を除いた他の候補補正量δ２３，δ３３から基準受信局３Ａと受信局３Ｂとの間の補正量（ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＢ）を算出する。
【0083】
以上説明した本実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
本実施の形態３に係るプロセッサ４２は、複数の航空機２毎に、受信局信号に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置と、受信局３Ａ～３Ｄの各設置位置と、当該受信局３Ａ～３Ｄからそれぞれ送信された各受信局信号に含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻とに基づいて、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄとの間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための候補となる候補補正量をそれぞれ算出する。そして、プロセッサ４２は、第１の方法または第２の方法により、当該算出した各候補補正量から補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出する。
このため、不正確な補正量（図８の例での補正量δ１３）を航空機の測位に用いることがなく、当該航空機の測位精度が劣化することがない。
本実施の形態３に係るプロセッサ４２は、複数の航空機２毎に、受信局信号に含まれる航空機位置情報に基づく航空機２の３次元位置と、受信局３Ａ～３Ｄの各設置位置と、当該受信局３Ａ～３Ｄからそれぞれ送信された各受信局信号に含まれる各タイムスタンプに基づく各受信時刻とに基づいて、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄとの間の受信時刻差を本来の受信時刻差に補正するための候補となる候補補正量をそれぞれ算出する。そして、プロセッサ４２は、第１の方法または第２の方法により、当該算出した各候補補正量から補正量δＡＢ，δＡＣ，δＡＤを算出する。
このため、不正確な補正量（図８の例での補正量δ１３）を航空機の測位に用いることがなく、当該航空機の測位精度が劣化することがない。
【0084】
なお、複数の航空機２毎に略同一のタイミングでそれぞれ算出される各候補補正量としては、複数の航空機２のうち、遠方の航空機２よりも近い航空機２に応じて算出された候補補正量の方が高い精度を有する。このため、各候補補正量に対して、受信局３からの航空機２の距離に応じて重み付け（距離が小さいほど大きい重み付け）をして補正量を算出しても構わない。
【0085】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施の形態４では、上述した実施の形態１に対して、プロセッサ４２が実行する補正量算出方法が異なる。
次に、実施の形態４について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施の形態４では、上述した実施の形態１に対して、プロセッサ４２が実行する補正量算出方法が異なる。
【0086】
図９及び図１０は、実施の形態４に係る補正量算出方法を説明する図である。具体的に、図９は、縦軸に時間を取り、横軸に補正量を取り、上述した実施の形態３で説明した第１のターゲットである航空機２から送信された航空機信号（当該航空機信号を含む２つの受信局３Ａ，３Ｂから送信された各受信局信号）に基づいて算出された補正量δＡＢの時間変化を示すグラフである。図１０は、図８の（ａ）に対応した図である。図９に示した時間の範囲は、図１０に示した時間の範囲よりも大幅に大きいものである。
【0087】
ところで、基準受信局３Ａと他の受信局３Ｂ～３Ｄとの間の計時時刻のずれに相当する補正量は、例えば図９に示された補正量δＡＢの経時変化を見て分かるように、時間の経過とともに当該計時時刻のずれが蓄積されるために大きくなっていく。そして、当該補正量の経時変化に応じた変動量は、受信局３に設けられた発振器３２１の種別固有のものである。例えば、発振器３２１が高精度のクロック源であるルビジウム発振器である場合には、補正量の経時変化に応じた変動量は、少ないものとなる。一方、発振器３２１が例えば水晶発振器等である場合には、補正量の経時変化に応じた変動量は、多いものとなる。
【0088】
本実施の形態４では、記憶部４３には、補正量の経時変化に応じた変動幅を示す変動幅情報が記憶されている。そして、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにて従前に算出した補正量と、現時点で算出した補正量と、記憶部４３に記憶された変動幅情報とに基づいて、当該現時点で算出した補正量が異常値であるか否かを判定する。すなわち、プロセッサ４２は、本発明に係る異常判定部としての機能を有する。
図１０の例では、現時点で算出された補正量を補正量δ１３とした場合に、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにて従前に算出した補正量δ１２と、当該現時点で算出した補正量δ１３と、変動幅情報に基づく変動幅ＲＡとに基づいて、当該補正量δ１３が異常値であるか否かを判定する。ここで、変動幅ＲＡは、補正量δ１２を中心とする変動幅である。そして、図１０の例では、補正量δ１３は、変動幅ＲＡ内に入っていない。このため、プロセッサ４２は、当該補正量δ１３を異常値として判定し、ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＢに当該補正量δ１３を採用しない。
図１０の例では、現時点で算出された補正量を補正量δ１３とした場合に、プロセッサ４２は、ステップＳ１Ｂにて従前に算出した補正量δ１２と、当該現時点で算出した補正量δ１３と、変動幅情報に基づく変動幅ＲＡとに基づいて、当該補正量δ１３が異常値であるか否かを判定する。ここで、変動幅ＲＡは、補正量δ１２を中心とする変動幅である。そして、図１０の例では、補正量δ１３は、変動幅ＲＡ内に入っていない。このため、プロセッサ４２は、当該補正量δ１３を異常値として判定し、ステップＳ２Ｂで用いる補正量δＡＢに当該補正量δ１３を採用しない。
【0089】
以上説明した本実施の形態４によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
本実施の形態４に係るプロセッサ４２は、従前に算出した補正量と、現時点で算出した補正量と、変動幅情報とに基づいて、当該現時点で算出した補正量が異常値であるか否かを判定する。
このため、不正確な補正量（図１０の例での補正量δ１３）を航空機の測位に用いることがなく、当該航空機の測位精度が劣化することがない。
本実施の形態４に係るプロセッサ４２は、従前に算出した補正量と、現時点で算出した補正量と、変動幅情報とに基づいて、当該現時点で算出した補正量が異常値であるか否かを判定する。
このため、不正確な補正量（図１０の例での補正量δ１３）を航空機の測位に用いることがなく、当該航空機の測位精度が劣化することがない。
【0090】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１～４では、航空機２を本発明に係る移動体として説明していたが、これに限らない。本発明に係る移動体としては、測位装置２１及び応答装置２２が搭載された車両や、当該測位装置２１及び当該応答装置２２が搭載され、人が携帯する機器（ノート型ＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等）を採用しても構わない。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１～４では、航空機２を本発明に係る移動体として説明していたが、これに限らない。本発明に係る移動体としては、測位装置２１及び応答装置２２が搭載された車両や、当該測位装置２１及び当該応答装置２２が搭載され、人が携帯する機器（ノート型ＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等）を採用しても構わない。
【0091】
上述した実施の形態１～４では、本発明に係る補正量算出装置を中央局４に搭載していたが、これに限らず、本発明に係る補正量算出装置を当該中央局４とは別に設けた構成を採用しても構わない。
【0092】
上述した実施の形態１～４では、ステップＳ１Ｂで算出した補正量をステップＳ２Ｂで用いていたが、これに限らず、当該補正量によって基準受信局３Ａ以外の他の受信局３Ｂ～３Ｄの時計部３２にて計時される時刻を補正しても構わない。
【符号の説明】
【0093】
１ 航空機測位システム
２ 航空機
３，３Ａ～３Ｄ 受信局
４ 中央局
２１ 測位装置
２２ 応答装置
３１ 受信部
３２ 時計部
３３ タイムスタンプ付与部
３４ 送信部
４１ 受信部
４２ プロセッサ
４３ 記憶部
３２１ 発振器
３２２ クロックカウンタ
Ａｒ１ 航空機の進行方向
Ａｒ２ 双曲面の接線方向
ＨＡＢ，ＨＡＢ´，ＨＡＣ，ＨＡＤ 双曲面
Ｐ１，Ｐ２ 航空機の位置
ＲＡ 変動幅
Ｔ１１～Ｔ１５，Ｔ２１～Ｔ２５，Ｔ３１～Ｔ３５ 期間
δ１１～δ１５，δ２１～δ２５，δ３１～δ３５ 補正量
２ 航空機
３，３Ａ～３Ｄ 受信局
４ 中央局
２１ 測位装置
２２ 応答装置
３１ 受信部
３２ 時計部
３３ タイムスタンプ付与部
３４ 送信部
４１ 受信部
４２ プロセッサ
４３ 記憶部
３２１ 発振器
３２２ クロックカウンタ
Ａｒ１ 航空機の進行方向
Ａｒ２ 双曲面の接線方向
ＨＡＢ，ＨＡＢ´，ＨＡＣ，ＨＡＤ 双曲面
Ｐ１，Ｐ２ 航空機の位置
ＲＡ 変動幅
Ｔ１１～Ｔ１５，Ｔ２１～Ｔ２５，Ｔ３１～Ｔ３５ 期間
δ１１～δ１５，δ２１～δ２５，δ３１～δ３５ 補正量
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】