特開 2025-91921 測位システムおよび測位方法

(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】P2025091921

(43)【公開日】2025-06-19

(54)【発明の名称】測位システムおよび測位方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/43 20100101AFI20250612BHJP

【ＦＩ】

G01S19/43

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023207476

(22)【出願日】2023-12-08

(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】110002365

【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 裕明

(72)【発明者】

【氏名】谷川原 誠

【テーマコード（参考）】

5J062

【Ｆターム（参考）】

5J062BB01

5J062CC07

5J062DD24

(57)【要約】

【課題】ＧＮＳＳによる観測データのみを用いてミスＦｉｘ解を推定することが可能な技術を提供する。
【解決手段】測位システムは、受信した衛星情報および補正情報に基づいて、第一位置情報を算出する第一測位部と、受信した衛星情報を記憶する衛星情報記憶部と、受信した補正情報を記憶する補正情報記憶部と、衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、補正情報記憶部に記憶されている補正情報とに基づいて、第二位置情報を算出する第二測位部とを備えたシステムであって、記憶情報解析部および測位誤差情報算出部を更に備え、記憶情報解析部は、衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、補正情報記憶部に記憶されている補正情報と、第一測位部により算出された第一位置情報とに基づいて、第一位置情報の第一測位誤差情報を算出することで第二測位部による演算の要否を判断し、測位誤差情報算出部は、第一測位部および第二測位部の演算結果に基づいて、第一位置情報の第二測位誤差情報を算出する。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

受信した衛星情報および補正情報に基づいて、第一位置情報を算出する第一測位部と、
前記受信した衛星情報を記憶する衛星情報記憶部と、
前記受信した補正情報を記憶する補正情報記憶部と、
前記衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶されている補正情報とに基づいて、第二位置情報を算出する第二測位部と
を備えた測位システムであって、
記憶情報解析部および測位誤差情報算出部を更に備え、
前記記憶情報解析部は、前記衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶されている補正情報と、前記第一測位部により算出された第一位置情報とに基づいて、前記第一位置情報の第一測位誤差情報を算出することで前記第二測位部による演算の要否を判断し、
前記測位誤差情報算出部は、前記第一測位部および前記第二測位部の演算結果に基づいて、前記第一位置情報の第二測位誤差情報を算出する
測位システム。

【請求項2】

請求項１に記載の測位システムであって、
前記第一測位部および前記第二測位部の演算結果と、前記測位誤差情報算出部の処理結果とに基づいて、前記第一位置情報、前記第二位置情報および前記第二測位誤差情報を外部端末へ出力するデータ出力部を更に備える、測位システム。

【請求項3】

請求項１に記載の測位システムであって、
前記記憶情報解析部は、少なくとも前記衛星情報記憶部に記憶された衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶された補正情報と、前記第一測位部から取得した第一位置情報とに基づいて、前記第一測位誤差を出力する予測モデルを有する、測位システム。

【請求項4】

請求項３に記載の測位システムであって、
前記記憶情報解析部は、前記予測モデルが出力する前記第一測位誤差を、前記第一位置情報がミスＦｉｘ解である確率として算出する、測位システム。

【請求項5】

請求項４に記載の測位システムであって、
前記記憶情報解析部は、所定の閾値に基づいて前記第二測位部による演算の要否を判断する、測位システム。

【請求項6】

請求項５に記載の測位システムであって、
前記所定の閾値を設定するための閾値情報を入力可能な外部端末インターフェースを更に備える、測位システム。

【請求項7】

請求項３に記載の測位システムであって、
前記第一測位部が算出した前記第一位置情報を少なくとも記憶する位置情報記憶部を更に備える、測位システム。

【請求項8】

請求項７に記載の測位システムであって、
前記第二測位部は、少なくとも一つ以上の時刻の前記第二位置情報を算出する、測位システム。

【請求項9】

請求項８に記載の測位システムであって、
前記測位誤差情報算出部は、前記位置情報記憶部に記憶されている前記第一位置情報と、前記第二測位部の演算結果とに基づいて、前記位置情報記憶部に記載された少なくとも一つ以上の時刻の第二測位誤差情報を算出する、測位システム。

【請求項10】

請求項９に記載の測位システムであって、
前記衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶されている補正情報と、前記位置情報記憶部に記憶されている前記第一位置情報と、前記測位誤差情報算出部の処理結果とに基づいて、前記記憶情報解析部が内包する前記予測モデルの更新に用いる学習情報を算出する学習情報算出部を更に備える、測位システム。

【請求項11】

請求項１０に記載の測位システムであって、
前記記憶情報解析部は、前記学習情報算出部により算出された学習情報に基づいて、前記記憶情報解析部が内包する前記予測モデルを更新する、測位システム。

【請求項12】

請求項８に記載の測位システムであって、
前記第二測位部は、前記衛星情報記憶部および前記補正情報記憶部に記憶された過去データを用いた最適化演算によって、第二位置情報を算出する、
測位システム。

【請求項13】

少なくともプロセッサと記憶装置とを備えるコンピュータにより、
第一測位部が、受信した衛星情報および補正情報に基づいて、第一位置情報を算出し、
衛星情報記憶部が、前記受信した衛星情報を記憶し、
補正情報記憶部が、前記受信した補正情報を記憶し、
第二測位部が、前記衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶されている補正情報とに基づいて、第二位置情報を算出し、
記憶情報解析部が、前記衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶されている補正情報と、前記第一測位部により算出された第一位置情報とに基づいて、前記第一位置情報の第一測位誤差情報を算出することで前記第二測位部による演算の要否を判断し、
測位誤差情報算出部が、前記第一測位部および前記第二測位部の演算結果に基づいて、前記第一位置情報の第二測位誤差情報を算出する
測位方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測位システムおよび測位方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車や建設機械といった有人操作車両の自動化や、自動点検ロボットによる工場点検作業の無人化等といった、人の作業を代替する自律作業機械の開発が進められている。自律作業機械は、最適化された機械動作による作業効率化や、自動運転の実現による省人化等の形で生産性向上に資することから、その開発動向には大きな期待が寄せられている。

【0003】

このような自律作業機械を実現するためのコア技術の一つとして、全地球航法衛星システム（Global Navigation Satellite System; ＧＮＳＳ）が存在する。そして、ＧＮＳＳを用いた測位手法の一つとして、センチメートル精度を実現するＲｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ－ＧＮＳＳ(ＲＴＫ－ＧＮＳＳ)が存在する。ＲＴＫ－ＧＮＳＳは、測位衛星から送信される衛星信号をＧＮＳＳ受信機が観測した際に生じる搬送波位相バイアスを、補正情報を用いて推定することで、Ｆｉｘ解と呼称されるセンチメートル精度での位置算出を実現する高精度衛星測位技術である。一方で、このＲＴＫ－ＧＮＳＳには、ミスＦｉｘ解と呼ばれる課題が存在する。ミスＦｉｘ解とは、補正情報を用いて衛星信号の搬送波位相バイアスを推定した際に、その推定結果に誤りが生じ、Ｆｉｘ解として算出した位置が大きな誤差を持つ状態のことである。ミスＦｉｘ解は、自律作業機械の作業精度に関わる問題である。

【0004】

ミスＦｉｘ解への対策として、ＧＮＳＳの測位精度を評価し、測位精度が一定以下となった場合、ミスＦｉｘ解と推定する手法が知られている。その一例として、特許文献１には、複数センサからの観測値を用いる手法として、「センサを用いて車両位置を推定する自律航法手段と、自律航法手段で推測された車両位置と当該単独測位解とに基づいて複合測位解を求める複合測位手段と、Ｆｌｏａｔ解およびＦｉｘ解のいずれかの解が求められた場合に、いずれかの解の測位誤差と、いずれかの解と複合測位解との差とに基づいて、複合測位解の測位誤差を予測する複合測位誤差予測手段」が記載されている。

【0005】

一方で、ＧＮＳＳのみの観測データを用いてミスＦｉｘ解を推定する場合、例えば、ＧＮＳＳ受信機では実施できない演算コストの高い最適化計算が必要とされ、該演算コストの高い計算は部分的に外部サーバで実施させることがある。その一例として、特許文献２には、「ＧＮＳＳ衛星からの信号を受信する機器と、当該機器と通信ネットワークを介して接続されるサーバ装置とが含まれる測位システムであって、当該機器は、当該信号が表す情報を当該サーバ装置に送信する第１の送信手段と、当該信号が表す情報を用いて、当該機器の測位を行う第１の測位手段と、を有し、当該サーバ装置は、当該機器から受信した当該信号が表す情報を用いて、当該機器の測位を行う第２の測位手段と、を有することを特徴とする測位システム」が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２０２２／２５９３６５号明細書

【特許文献2】国際公開第２０２１／０５９３４６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の技術によれば、複数センサからの観測値を用いて高精度な測位解を算出することで、ミスＦｉｘ解を推定可能である。他方で、当該技術による場合、複数センサの搭載が必須なことから、システム構成が複雑化する、という課題があった。

【0008】

また、特許文献２に記載の技術によれば、高精度測位演算をサーバで実施し、その結果を測位結果として受信することで、ミスＦｉｘ解を推定可能である。他方で、当該技術による場合、高精度測位演算を実施するサーバの設置や運用等が必須なことから、測位システムの構築や運用等に要するコストが増加する、という課題があった。

【0009】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ＧＮＳＳによる観測データのみを用いてミスＦｉｘ解を推定することが可能な技術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】

【0010】

本発明による測位システムは、受信した衛星情報および補正情報に基づいて、第一位置情報を算出する第一測位部と、受信した衛星情報を記憶する衛星情報記憶部と、受信した補正情報を記憶する補正情報記憶部と、衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、補正情報記憶部に記憶されている補正情報とに基づいて、第二位置情報を算出する第二測位部とを備えたシステムであって、記憶情報解析部および測位誤差情報算出部を更に備え、記憶情報解析部は、衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、補正情報記憶部に記憶されている補正情報と、第一測位部により算出された第一位置情報とに基づいて、第一位置情報の第一測位誤差情報を算出することで第二測位部による演算の要否を判断し、測位誤差情報算出部は、第一測位部および第二測位部の演算結果に基づいて、第一位置情報の第二測位誤差情報を算出する。

【0011】

その他、本願が開示する課題、およびその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、および図面により明らかにされる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ミスＦｉｘ解を推定するタイミングを最適化することで、全体の演算コストを低減しつつ、ＧＮＳＳのみの観測データからミスＦｉｘ解を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1A】実施例１の測位システムのソフトウェア構成を示すブロック図である。

【図1B】実施例１の測位システムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図2】第一位置測位部が算出する第一位置情報の詳細を示すデータテーブルの一例を示す図である。

【図3】補正情報記憶部が記録する補正情報記憶情報の詳細を示すデータテーブルの一例を示す図である。

【図4】衛星情報記憶部が記録する衛星情報記憶情報の詳細を示すデータテーブルの一例を示す図である。

【図5】第二位置測位部が算出する第二位置情報の詳細を示すデータテーブルの一例を示す図である。

【図6】測位誤差情報算出部が算出する測位誤差情報の詳細を示すデータテーブルの一例を示す図である。

【図7】データ出力部が算出する移動体情報の詳細を示すデータテーブルの一例を示す図である。

【図8】実施例１の測位システムが実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図9】実施例１の測位システムが実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図10】実施例２の測位システムのソフトウェア構成を示すブロック図である。

【図11】位置情報記憶部が記録する位置情報記憶情報の詳細を示すデータテーブルの一例を示す図である。

【図12】実施例２における測位誤差情報算出部が算出する測位誤差情報の詳細を示すデータテーブルの一例を示す図である。

【図13A】実施例２の測位システムが実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図13B】実施例２の測位システムが実行する処理の流れの一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】

【0014】

以下、図面を参照して、さまざまな実施形態を詳細に説明する。

【0015】

なお、以下の説明においては、同一の、または類似する構成に共通の符号を付すことにより、重複した説明を省略することがある。

【0016】

また、同一あるいは同様の機能を有する要素が複数存在する場合に、当該複数の要素を区別するために、同一の符号に異なる添字を付して説明することがある。他方、当該複数の要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明することがある。

【実施例0017】

本実施例に係る測位システム１は、例えば自動車や鉄道、農業機械や建設機械といった移動体の測位に用いられるシステムである。測位システム１は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を用いた測位を行い、測位結果を移動体情報２９９として出力する。本実施例において、測位システム１は、移動体に設けられたＧＮＳＳ受信機１００で実行され、移動体の位置情報を移動体情報２９９として算出する。

【0018】

図１Ａは、実施例１の測位システム１のソフトウェア構成の一例を示すブロック図であり、図１Ｂは、実施例１の測位システム１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１Ａに示すように、測位システム１は、ＧＮＳＳアンテナ２、衛星信号取得部１０４、衛星情報解析部１０５、第一測位部３、補正情報記憶部４、衛星情報記憶部５、記憶情報解析部７、第二測位部８、測位誤差情報算出部９およびデータ出力部１０から構成される。図１Ａに示した衛星信号取得部１０４、衛星情報解析部１０５、第一測位部３、記憶情報解析部７、第二測位部８、測位誤差情報算出部９およびデータ出力部１０は、図１ＢのＧＮＳＳ受信機１００で動作する。

【0019】

図１Ｂに示すように、ＧＮＳＳ受信機１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、メモリ１０２、記憶装置１０３、衛星信号取得部１０４、通信部１０６および外部端末インターフェース１０７を備える。

【0020】

ＣＰＵ１０１は、中央処理部であり、メモリ１０２（または記憶装置１０３）に保持しているプログラムを実行することで、必要な機能を実装する。

【0021】

メモリ１０２は、ＣＰＵ１０１が処理を実行する際に利用する主記憶装置であり、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性記憶素子で構成される。

【0022】

記憶装置１０３は、ＣＰＵ１０１に提供する入力データや、ＣＰＵ１０１から出力される出力データを保管するための補助記憶装置であり、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶素子で構成される。補正情報記憶部４および衛星情報記憶部５は、記憶装置１０３に格納される。また、図１Ａに示した衛星情報解析部１０５、第一測位部３、記憶情報解析部７、第二測位部８、測位誤差情報算出部９およびデータ出力部１０は、図１ＢのＧＮＳＳ受信機１００においてＣＰＵ１０１が実行するプログラムとして、メモリ１０２（または記憶装置１０３）に保持される。

【0023】

衛星信号取得部１０４は、ＧＮＳＳアンテナ２が測位衛星１１から受信した衛星信号１０９を取得することで、衛星情報２０１を算出する。ここで、衛星信号取得部１０４がＧＮＳＳアンテナ２から受信した衛星信号１０９はアナログ信号、衛星信号取得部１０４が算出する衛星情報２０１はデジタル信号であり、衛星信号取得部１０４は、ＧＮＳＳアンテナ２から受信した衛星信号１０９をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とした衛星情報２０１を記憶装置１０３の衛星情報記憶部５に記憶し、衛星情報２０１を衛星情報解析部１０５に送信する。

【0024】

外部端末インターフェース１０７は、ＧＮＳＳ受信機１００が外部端末と接続するためのインターフェースである。外部端末は、例えば、本実施例が移動体用測位システムとして用いられる場合、移動体の位置座標を必要とする車体制御モジュールや慣性センサ校正モジュール等が該当する。外部端末インターフェース１０７は、例えば、シリアルポートやＬＡＮポートおよびそれらを動作させるコントローラで構成され、ＧＮＳＳ受信機１００は外部端末インターフェース１０７を介して任意の情報を外部端末に送信および受信することができる。

【0025】

通信部１０６は、ＧＮＳＳ受信機１００が無線通信によって構成されるネットワークに接続することを可能とするモジュールである。通信部１０６は、無線通信によって構成されるネットワークから任意の端末・サーバに接続することで、ＧＮＳＳ受信機１００が任意の端末・サーバに対して、情報の送信および受信をすることを可能とする。

【0026】

ＣＰＵ１０１は、後述する各処理を実行し、移動体情報２９９を算出する。後述するデータ出力部１０は、ＣＰＵ１０１により算出された移動体情報２９９を外部端末に送信する。

【0027】

測位システム１を構成する、衛星情報解析部１０５、第一測位部３、記憶情報解析部７、第二測位部８、測位誤差情報算出部９およびデータ出力部１０の処理は、ＣＰＵ１０１上で実施されるが、以降の説明においては各構成要素が実行する処理として記載する。

【0028】

本実施例において、測位システム１は、図１Ｂに例示したようなハードウェア構成を有する１台以上のＧＮＳＳ受信機１００の上で実行されることにより、後述する各処理を実現することができる。

【0029】

［ＧＮＳＳアンテナ］
ＧＮＳＳアンテナ２は、地球上空に位置する複数の測位衛星１１から衛星信号１０９を時系列に受信し、受信した衛星信号１０９をアナログ信号として衛星信号取得部１０４に送信する。

【0030】

測位衛星１１は、地球上空の衛星軌道に位置する複数の測位衛星１１で構成され、地面に向けて衛星信号１０９を送信することで、ＧＮＳＳを構築する。ＧＮＳＳにおいては、複数の測位衛星１１からの衛星信号１０９のうち、いくつかを受信し、受信した複数の衛星信号１０９を用いることによって、ＧＮＳＳアンテナ２の地球上の自己位置の取得を可能とする。測位衛星１１は、複数の周波数帯における衛星信号１０９を送信することで、ＧＮＳＳの冗長化を図っている。実施例１において、測位システム１は、単一周波数帯における衛星信号１０９の利用であるとして記載しているが、複数周波数帯における衛星信号１０９を用いた測位システム１にも同様に適用できる。

【0031】

ＧＮＳＳアンテナ２は、測位システム１で位置を取得したい個所に設置される。例えば、測位システム１が移動体向けに用いられる場合、ＧＮＳＳアンテナ２は対象とする移動体の車体に設置される。測位システム１は、ＧＮＳＳアンテナ２が衛星信号１０９を受信した時刻において、地球上のＧＮＳＳアンテナ２が存在する位置を算出する。

【0032】

［衛星情報解析部］
衛星情報解析部１０５は、衛星信号取得部１０４から取得したデジタル信号としての衛星情報２０１に基づいて、衛星信号受信時刻２１８、擬似距離２０５、搬送波位相２０６および衛星軌道データ２０７を、各測位衛星１１に関する測位情報２０９として算出する。

【0033】

衛星信号受信時刻２１８は、ＧＮＳＳアンテナ２で測位衛星１１から衛星信号１０９を受信した時刻である。衛星情報解析部１０５は、衛星情報解析部１０５の動作周期ごとに測位情報２０９を算出する。衛星情報解析部１０５は、本実施例においては、１秒周期で測位情報２０９を算出するが、算出周期は限定されない。

【0034】

擬似距離２０５は、測位衛星１１とＧＮＳＳアンテナ２までの距離であり、測位衛星１１から送信された衛星信号１０９がＧＮＳＳアンテナ２で受信されるまでの時間を計測することで算出される。擬似距離２０５には、受信機時計誤差、衛星時計誤差、電離圏遅延、対流圏遅延およびその他の雑音が含まれている。

【0035】

搬送波位相２０６は、同時刻に測位衛星１１から送信された衛星信号１０９の搬送波位相角を連続的に測定したものである。搬送波位相２０６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、対流圏遅延およびその他雑音が含まれている。搬送波位相２０６は、測位衛星１１から送信された衛星信号１０９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、測位システム１の処理は搬送波位相２０６に衛星信号１０９の波長の逆数を乗じて実行される。

【0036】

衛星軌道データ２０７は、任意の時刻における測位衛星１１の位置を予測するためのデータである。測位衛星１１は、衛星信号１０９に衛星軌道データ２０７を変調し、地球上に送信する。衛星情報解析部１０５は、衛星情報２０１を復調しデコード処理を行うことで衛星軌道データ２０７を抽出する。後述する第一測位部３および第二測位部８では、衛星軌道データ２０７から各測位衛星１１の位置を予測する。本実施例では、測位衛星１１の位置の座標系つまり移動体情報２９９を算出する座標系は、Earth Centered Earth Fixed（ＥＣＥＦ）が定めるＸＹＺの直交座標系とし、以降記載する位置情報も全てＥＣＥＦが定めるＸＹＺの直交座標系として記載する。

【0037】

なお、本実施例は、緯度・経度・高度で表現する地理座標系やその他の座標系を用いた測位システム１にも同様に適用することができる。その場合、測位システム１の処理は適切な座標変換が実施される。

【0038】

衛星情報解析部１０５は、算出した衛星信号受信時刻２１８、擬似距離２０５、搬送波位相２０６、衛星軌道データ２０７および衛星信号１０９を送信した測位衛星１１を識別するための情報である衛星識別番号２０８を測位情報２０９として、第一測位部３に送信する。

【0039】

［第一測位部］
第一測位部３は、衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９と補正情報２０２に基づき、第一位置情報２２７として、測位時刻２２２、位置データ２１３および測位ステータス２１０を算出する。第一測位部３は、ＧＮＳＳアンテナ２の地球上の位置座標として概略位置２０３と精密位置２０４のどちらか一つ以上を演算する。第一測位部３は、演算された概略位置２０３および精密位置２０４のどちらか一つを第一位置情報２２７の位置データ２１３として算出し、記憶情報解析部７、測位誤差情報算出部９およびデータ出力部１０に出力する。

【0040】

概略位置２０３は、第一測位部３が単独測位を用いて算出したＧＮＳＳアンテナ２の概略位置である。精密位置２０４は、第一測位部３が干渉測位を用いて算出したＧＮＳＳアンテナ２の精密位置である。精密位置２０４は、概略位置２０３よりもＧＮＳＳアンテナ２の実際の位置に近い高精度な測位結果とする。

【0041】

第一測位部３は、衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９に基づいて、単独測位を実施することで、概略位置２０３を演算する。第一測位部３は、衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９と補正情報２０２に基づいて、干渉測位を実施することで、精密位置２０４を演算する。

【0042】

補正情報２０２は、第一測位部３が衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９を補正することで概略位置２０３より高精度な精密位置２０４を算出するための情報である。衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９を補正することで概略位置２０３より高精度な精密位置２０４を算出する手法を干渉測位と呼称する。

【0043】

本実施例における補正情報２０２は、例えば、地球上に設置された基地局で観測された衛星信号１０９に基づいて演算された擬似距離２０５、搬送波位相２０６および基地局の地球上での位置が少なくとも含まれているObservation Space Representation（ＯＳＲ）形式で作成された情報であり、基地局からインターネット等の通信手段を介して通信部１０６により受信される。

【0044】

なお、本実施例にける補正情報２０２の形式はＯＳＲに限定されず、例えば、地球上の広範囲で使用可能な、衛星位置誤差、衛星時計誤差、信号バイアス、電離層および対流圏誤差に対する補正量が少なくとも記載されたState Space Representation（ＳＳＲ）形式であってもよい。その場合、第一測位部３は、ＳＳＲ形式の補正情報をＯＳＲ形式に変換することで、適切な演算処理を実行する。

【0045】

単独測位では、第一測位部３は、衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９に基づいて、概略位置２０３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１１と、ＧＮＳＳアンテナ２との間の擬似距離２０５および衛星軌道データ２０７から推定した衛星位置から、三角測量の原理を用いて、概略位置２０３を算出する。上記の擬似距離２０５は、各測位衛星１１の軌道、ＧＮＳＳアンテナ２および／または測位衛星１１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等に起因する誤差を含んでいる。

【0046】

干渉測位では、第一測位部３は、測位情報２０９と補正情報２０２の双方に基づいて、精密位置２０４を算出する。干渉測位では、ＧＮＳＳアンテナ２で受信した測位情報２０９に含まれる少なくとも５機以上の測位衛星１１とＧＮＳＳアンテナ２との間の擬似距離２０５、搬送波位相２０６および衛星軌道データ２０７から推定した衛星位置、補正情報２０２に含まれる少なくとも５機以上の測位衛星１１と基地局との間の擬似距離２０５および搬送波位相２０６から精密位置２０４を算出する。

【0047】

また、干渉測位では、測位衛星１１とＧＮＳＳアンテナ２との間の搬送波位相２０６、測位衛星１１と基地局との間の搬送波位相２０６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２が衛星情報２０１を受信したとき、衛星情報２０１の搬送波位相２０６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、基地局とＧＮＳＳアンテナ２との間の基線長を正確に求めることができる。干渉測位では、基地局の地球上の位置が補正情報２０２に記載されているため、基地局の位置とＧＮＳＳアンテナ２との間の基線長から、ＧＮＳＳアンテナ２の位置を予測できる。

【0048】

第一測位部３は、基地局の位置とＧＮＳＳアンテナ２との間の基線長から予測したＧＮＳＳアンテナ２の位置を用いて、単独測位結果である概略位置２０３を補正することで精密位置２０４を算出する。この際、第一測位部３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２０４を算出してもよい。

【0049】

本実施例における干渉測位では、搬送波位相差の波数整数部を確定した状態で算出した精密位置２０４をＦｉｘ解２１１、搬送波位相差の波数整数部を確定できない状態で算出した精密位置２０４をＦｌｏａｔ解２１２とする。また、第一測位部３は、干渉測位を用いて算出した精密位置２０４がＦｉｘ解２１１かＦｌｏａｔ解２１２かを判定するが、第一測位部３が搬送波位相差の波数整数部を誤った値として推定し、大きな誤差を持った精密位置２０４をＦｉｘ解２１１として算出してしまう場合がある。第一測位部３が搬送波位相差の波数整数部を誤った値として推定した、大きな誤差を持った精密位置２０４をミスＦｉｘ解２２０とする。第一測位部３は、精密位置２０４がＦｉｘ解２１１かＦｌｏａｔ解２１２かを判定可能であるが、精密位置２０４がＦｉｘ解２１１かミスＦｉｘ解２２０であるかどうかを判定できない。

【0050】

図２は、第一測位部３が算出する第一位置情報２２７の詳細を示すデータテーブルを示す図である。第一測位部３は、精密位置２０４が算出できた場合、精密位置２０４を第一位置情報２２７の位置データ２１３として出力し、精密位置２０４を算出できなかった場合のみ、概略位置２０３を第一位置情報２２７の位置データ２１３として出力する。第一測位部３は、精密位置２０４を位置データ２１３として算出する場合、該精密位置２０４がＦｉｘ解２１１かＦｌｏａｔ解２１２かといったステータスである測位ステータス２１０を算出する。また、第一測位部３は、第一位置情報２２７の位置データ２１３がどの時刻のＧＮＳＳアンテナ２の位置なのかを判断する測位時刻２２２を算出する。第一測位部３は、算出した第一位置情報２２７を記憶情報解析部７、測位誤差情報算出部９およびデータ出力部１０に出力する。

【0051】

［補正情報記憶部］
補正情報記憶部４は、過去にＧＮＳＳ受信機１００が通信部１０６を介して基地局から受信した補正情報２０２に基づいて、少なくとも衛星識別番号２０８、補正情報生成時刻２１４、擬似距離２０５、搬送波位相２０６および基地局ＩＤ２１５が補正情報記憶情報２１６として記録されている。補正情報記憶部４は、ＧＮＳＳ受信機１００が通信部１０６を介して基地局から受信した補正情報２０２に基づいて、補正情報記憶情報２１６を記憶する。

【0052】

図３は、補正情報記憶部４が記録する補正情報記憶情報２１６の詳細を示すデータテーブルを示す図である。補正情報記憶部４は、補正情報生成時刻２１４の時系列順で補正情報記憶情報２１６を記憶し、かつ同時刻においては少なくとも衛星識別番号２０８順に補正情報記憶情報２１６を記憶する。基地局から受信した補正情報２０２と同一時刻および同一測位衛星１１の補正情報記憶情報２１６が既に記録されていた場合には、補正情報記憶部４は、記録されている補正情報記憶情報２１６の擬似距離２０５、搬送波位相２０６および基地局ＩＤ２１５を更新する。基地局ＩＤ２１５は、ＧＮＳＳ受信機１００において、受信した補正情報２０２がどの基地局から配信されたかを判断するためのＩＤ情報である。

【0053】

図３は、補正情報生成時刻２１４の０７：００：００～０７：３０：００までの補正情報記憶情報２１６が格納された例を示している。

【0054】

補正情報記憶部４は、記憶情報解析部７および第二測位部８から常に補正情報記憶情報２１６を参照可能な状態で構成される。補正情報記憶部４は、記憶装置１０３として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情報記憶情報２１６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。

【0055】

［衛星情報記憶部］
衛星情報記憶部５は、過去に衛星信号取得部１０４から受信した衛星情報２０１に基づいて衛星情報記憶情報２１７を記憶する。本実施例において、衛星情報記憶部５は、衛星情報２０１から衛星情報解析部１０５と同様に擬似距離２０５および搬送波位相２０６を算出し、衛星情報記憶情報２１７として記憶するが、衛星信号取得部１０４から受信したデジタル信号としての衛星情報２０１を衛星情報記憶情報２１７として記録してもよい。その場合、測位システム１の処理は適切なデータ変換が実施される。衛星情報記憶部５は、衛星情報記憶情報２１７として、少なくとも衛星識別番号２０８、衛星信号受信時刻２１８および擬似距離２０５が記録されている。

【0056】

図４は、衛星情報記憶部５が記録する衛星情報記憶情報２１７の詳細を示すデータテーブルを示す図である。

【0057】

衛星情報記憶部５は、衛星信号受信時刻２１８の時系列順で衛星情報記憶情報２１７を記憶し、かつ同時刻においては少なくとも衛星識別番号２０８順に衛星情報記憶情報２１７を記憶する。衛星信号取得部１０４から受信した衛星情報２０１と同一時刻および同一測位衛星１１の衛星情報記憶情報２１７が既に記録されていた場合には、衛星情報記憶部５は、記録されている衛星情報記憶情報２１７の擬似距離２０５、搬送波位相２０６および衛星軌道データ２０７を更新する。

【0058】

図４は、衛星信号受信時刻２１８の０７：００：００～０７：３０：００までの衛星情報記憶情報２１７が格納された例を示している。

【0059】

衛星情報記憶部５は、記憶情報解析部７および第二測位部８から常に衛星情報記憶情報２１７を参照可能な状態で構成される。衛星情報記憶部５は、記憶装置１０３として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衛星情報記憶情報２１７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。

【0060】

また、衛星情報記憶部５は、衛星信号取得部１０４から受信した衛星軌道データ２０７を記憶している。したがって、記憶情報解析部７および第二測位部８は常に衛星情報記憶部５に記憶された衛星軌道データ２０７を参照可能に構成される。

【0061】

［記憶情報解析部］
記憶情報解析部７は、補正情報記憶部４、衛星情報記憶部５および第一測位部３に基づいて、第一測位部３が算出した第一位置情報２２７がミスＦｉｘ解２２０の可能性が高い場合、第二測位部８に演算を指示する。

【0062】

記憶情報解析部７は、補正情報記憶部４に記憶された補正情報記憶情報２１６、衛星情報記憶部５に記憶された衛星情報記憶情報２１７、第一測位部３から受信した第一位置情報２２７に基づいて、第一測位部３から受信した第一位置情報２２７がミスＦｉｘ解２２０であるか判断する。記憶情報解析部７は、補正情報記憶情報２１６、衛星情報記憶情報２１７および第一位置情報２２７に基づいて、第一位置情報２２７がミスＦｉｘ解２２０であるかを予測するミスＦｉｘ解予測モデル２２３を内包している。記憶情報解析部７は、例えば、補正情報記憶情報２１６、衛星情報記憶情報２１７および第一位置情報２２７を入力として、第一位置情報２２７がミスＦｉｘ解２２０である確率であるミスＦｉｘ解確率２２８を推定するミスＦｉｘ解予測モデル２２３を内包している。記憶情報解析部７は、事前に内包したミスＦｉｘ解予測モデル２２３を用いてミスＦｉｘ解確率２２８を算出することで、演算効率の向上を実現できる。記憶情報解析部７は、例えば、ミスＦｉｘ解予測モデル２２３が出力したミスＦｉｘ解確率２２８に対してあらかじめ閾値を定め、ミスＦｉｘ解確率２２８が閾値以上であった場合、第一位置情報２２７がミスＦｉｘ解２２０であると判断する。記憶情報解析部７は、第一位置情報２２７がミスＦｉｘ解２２０であると判断した場合、第二測位部８に演算を指示する。記憶情報解析部７は、例えば、第一位置情報２２７がミスＦｉｘ解２２０であると判断するミスＦｉｘ解確率２２８の閾値をＧＮＳＳ受信機１００の外部から入力してもよい。その場合、ＧＮＳＳ受信機１００は適切な外部端末インターフェース１０７を有し、該外部端末インターフェース１０７を介して閾値情報２９８をＧＮＳＳ受信機１００の利用者から入力される。

【0063】

本実施例では、記憶情報解析部７が内包するミスＦｉｘ解予測モデル２２３の作成方法について限定せず、例えば、過去に収集した補正情報記憶情報２１６、衛星情報記憶情報２１７、および第一位置情報２２７から学習的にミスＦｉｘ解予測モデル２２３を作成し、記憶情報解析部７が内包してもよい。もしくは、過去に収集した補正情報記憶情報２１６、衛星情報記憶情報２１７、および第一位置情報２２７からルールベースでミスＦｉｘ解確率２２８を算出するミスＦｉｘ解予測モデル２２３を作成し、記憶情報解析部７が内包してもよい。

【0064】

［第二測位部］
第二測位部８は、補正情報記憶部４、衛星情報記憶部５および記憶情報解析部７に基づいて、第二位置情報２２１を算出する。第二測位部８は、補正情報記憶部４に記憶された補正情報記憶情報２１６、衛星情報記憶部５に記憶された衛星情報記憶情報２１７および第一測位部３から受信した第一位置情報２２７に基づき、第二位置情報２２１として、測位時刻２２２および高精度位置データ２２９を算出する。第二測位部８は、第二位置情報２２１として少なくとも最新の測位時刻２２２、つまり第一測位部３が算出した第一位置情報２２７に記載された測位時刻２２２におけるＧＮＳＳアンテナ２の地球上の位置を含んだ、１つ以上の測位時刻２２２における高精度位置データ２２９を算出する。第二測位部８は、少なくとも一つ以上の測位時刻２２２における高精度位置データ２２９を演算し、測位誤差情報算出部９に出力する。

【0065】

第二測位部８は、記憶情報解析部７から演算指示を受けた場合、第二位置情報２２１として高精度位置データ２２９を算出する。高精度位置データ２２９は、第二測位部８が補正情報記憶情報２１６および衛星情報記憶情報２１７に記憶された過去の補正情報２０２と衛星情報２０１を用いることで算出した、すくなくとも第一測位部３が算出した第一位置情報２２７に記載された測位時刻２２２におけるＧＮＳＳアンテナ２の地球上の位置を含んだ、１つ以上の測位時刻２２２における高精度位置である。高精度位置データ２２９は、第一測位部３が干渉測位で算出した精密位置２０４よりもＧＮＳＳアンテナ２の実際の位置に近い高精度な測位結果とする。

【0066】

第二測位部８は、補正情報記憶情報２１６および衛星情報記憶情報２１７に記憶された過去の補正情報２０２と衛星情報２０１を用いることにより、第一測位部３よりも高負荷な演算が求められる。したがって、第二測位部８は、ＧＮＳＳ受信機１００のＣＰＵ１０１やメモリ１０２の性能次第では第一測位部３と同様な周期で演算処理を実行できない。そこで、本実施例では、第二測位部８が記憶情報解析部７から演算指示を受信した場合にのみ、第二測位部８が第二位置情報２２１の演算を実施し、ＣＰＵ１０１やメモリ１０２の使用頻度を低減することで、ＣＰＵ１０１やメモリ１０２に要求される性能を緩和させることが可能となり、より柔軟なＧＮＳＳ受信機１００のハードウェア設計を可能とする。

【0067】

本実施例において、第二測位部８は、補正情報記憶情報２１６および衛星情報記憶情報２１７からファクターグラフを構築し、グラフ最適化演算によって高精度位置データ２２９をもとめ、第二位置情報２２１を算出してもよい。その場合、第二測位部８は図５の形式で衛星情報記憶情報２１７に記載された複数の測位時刻２２２におけるＧＮＳＳアンテナ２の位置を高精度位置データ２２９とした第二位置情報２２１として算出する。第二測位部８が第二位置情報２２１を算出する手法はグラフ最適化演算に限定されず、それ以外の高精度な最適化演算による位置算出手法であってもよい。

【0068】

［測位誤差情報算出部］
測位誤差情報算出部９は、第一測位部３と第二測位部８に基づいて、測位誤差情報２２４を算出する。測位誤差情報算出部９は、第一測位部３から受信した第一位置情報２２７と第二測位部８から受信した第二位置情報２２１に基づいて、測位時刻２２２、測位誤差２２５およびミスＦｉｘ解ステータス２２６を含む測位誤差情報２２４を算出する。

【0069】

図６は、測位誤差情報算出部９が算出する測位誤差情報２２４の詳細を示すデータテーブルを示す図である。測位誤差情報算出部９は、同一の測位時刻２２２における第一位置情報２２７の位置データ２１３と第二位置情報２２１の高精度位置データ２２９を比較し、その差分を測位誤差２２５として算出する。測位誤差情報算出部９は、測位誤差情報算出部９が算出した測位誤差２２５と第一位置情報２２７の測位ステータス２１０に基づいて、ミスＦｉｘ解ステータス２２６を算出する。測位誤差情報算出部９は、第一位置情報２２７の測位ステータス２１０がＦｉｘ解２１１の場合のみミスＦｉｘ解ステータス２２６を算出する。ミスＦｉｘ解ステータス２２６は、測位誤差情報算出部９が算出する第一位置情報２２７が算出したＦｉｘ解２１１がミスＦｉｘ解２２０であるかを判定するステータスである。

【0070】

測位誤差情報算出部９は、例えば、算出した測位誤差２２５の大きさが閾値以上の場合、ミスＦｉｘ解２２０が発生したと判断する。測位誤差情報算出部９は、ミスＦｉｘ解２２０が発生したと判断した場合、ミスＦｉｘ解ステータス２２６をミスＦｉｘ解２２０とする。測位誤差情報算出部９は、ミスＦｉｘ解２２０が発生していないと判断した場合、ミスＦｉｘ解ステータス２２６をＦｉｘ解２１１とする。測位誤差情報算出部９は、算出した測位誤差２２５およびミスＦｉｘ解ステータス２２６を測位誤差情報２２４としてデータ出力部１０に出力する。測位誤差情報算出部９は、測位誤差２２５を算出した測位時刻２２２および該測位時刻２２２におけるミスＦｉｘ解ステータス２２６を含んだ測位誤差情報２２４を算出し、データ出力部１０に出力する。

【0071】

［データ出力部］
データ出力部１０は、第一測位部３、第二測位部８および測位誤差情報算出部９に基づいて、移動体情報２９９を算出し、外部端末に送信する。データ出力部１０は、第一測位部３から受信した第一位置情報２２７と測位誤差情報算出部９から受信した測位誤差情報２２４に基づいて、移動体情報２９９を算出する。データ出力部１０は、測位誤差情報算出部９から測位誤差情報２２４を受信した場合、第一位置情報２２７と測位誤差情報２２４に基づいて、移動体情報２９９を算出する。データ出力部１０は、測位誤差情報算出部９から測位誤差情報２２４を受信しなかった場合、第一位置情報２２７に基づいて、移動体情報２９９を算出する。

【0072】

図７は、測位誤差情報算出部９から測位誤差情報２２４を受信した場合にデータ出力部１０が算出する移動体情報２９９の例を示している。データ出力部１０は、測位誤差情報算出部９から測位誤差情報２２４を受信しなかった場合、第一位置情報２２７に記載された測位時刻２２２、位置データ２１３および測位ステータス２１０、つまり図２に示した形式で移動体情報２９９として算出する。データ出力部１０は、測位誤差情報算出部９から測位誤差情報２２４を受信した場合、第一位置情報２２７に記載された測位時刻２２２および測位ステータス２１０に加えて、少なくとも測位誤差情報２２４に記載されたミスＦｉｘ解ステータス２２６を移動体情報２９９として算出する。データ出力部１０は、算出した移動体情報２９９を外部端末に送信する。

【0073】

[測位システム全体]
以下、図８および図９を参照して、測位システム１がＧＮＳＳアンテナ２から衛星信号１０９を受信し、移動体情報２９９を算出するまでの処理を示す。図８は、実施例１の測位システム１の処理の内、ステップＳ４０１からＳ４１５までを示すフローチャートである。図９は、実施例１の測位システム１の処理の内、ステップＳ４１６からＳ４２８までを示すフローチャートである。測位システム１は、衛星信号取得部１０４の動作周期ごとに動作し、移動体情報２９９を算出する。

【0074】

ステップＳ４０１では、ＧＮＳＳアンテナ２が複数の測位衛星１１から衛星信号１０９を受信し、受信した衛星信号１０９をアナログ信号として衛星信号取得部１０４に送信する。

【0075】

ステップＳ４０２では、衛星信号取得部１０４がＧＮＳＳアンテナ２から受信したアナログ信号の衛星信号１０９をデジタル信号としての衛星情報２０１に変換し、衛星情報解析部１０５および衛星情報記憶部５に送信する。

【0076】

ステップＳ４０３では、衛星情報記憶部５が衛星信号取得部１０４から受信した衛星情報２０１を衛星情報記憶情報２１７として記憶する。

【0077】

ステップＳ４０４では、衛星情報解析部１０５が衛星信号取得部１０４から受信した衛星情報２０１から、衛星信号受信時刻２１８、擬似距離２０５、搬送波位相２０６、衛星軌道データ２０７および衛星識別番号２０８を測位情報２０９として算出し、第一測位部３に送信する。

【0078】

ステップＳ４０５では、通信部１０６が基地局から補正情報２０２を受信し、補正情報記憶部４と第一測位部３に送信する。

【0079】

ステップＳ４０６では、補正情報記憶部４が基地局から受信した補正情報２０２を補正情報記憶情報２１６として記憶する。

【0080】

ステップＳ４０７では、第一測位部３が衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９に記載された衛星識別番号２０８から４機以上の測位衛星１１が測位情報２０９に記載されているか判断する。記載されている場合（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）、ステップＳ４０８に進む。記載されていない場合（ステップＳ４０７：ＮＯ）、処理を終了する。

【0081】

ステップＳ４０８では、第一測位部３が衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９に基づき単独測位を実施することで、ＧＮＳＳアンテナ２の地球上の位置として、概略位置２０３を算出する。

【0082】

ステップＳ４０９では、第一測位部３が衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９に記載された衛星識別番号２０８および基地局から受信した補正情報２０２に記載された衛星識別番号２０８に基づいて、５機以上の測位衛星１１が測位情報２０９と補正情報２０２に共通で記載されているか判断する。記載されている場合（ステップＳ４０９：ＹＥＳ）、ステップＳ４１０に進む。記載されていない場合（ステップＳ４０９：ＮＯ）、ステップＳ４１２に進む。

【0083】

ステップＳ４１０では、第一測位部３が衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９および基地局から受信した補正情報２０２に基づき干渉測位を実施することで、ＧＮＳＳアンテナ２の地球上の位置として、精密位置２０４を算出する。

【0084】

ステップＳ４１１では、第一測位部３が測位情報２０９および補正情報２０２に基づいて干渉測位を実施した際に、第一測位部３が搬送波位相差の波数整数部を確定しＦｉｘ解２１１を算出できたか判定する。Ｆｉｘ解２１１を算出できた場合（ステップＳ４１１：ＹＥＳ）、ステップＳ４１４に進む。Ｆｉｘ解２１１を算出できなかった場合（ステップＳ４１１：ＮＯ）、ステップＳ４１３に進む。

【0085】

ステップＳ４１２では、第一測位部３が概略位置２０３を位置データ２１３とする第一位置情報２２７を算出する。

【0086】

ステップＳ４１３では、第一測位部３が精密位置２０４を位置データ２１３とする第一位置情報２２７を算出する。また、測位ステータス２１０をＦｌｏａｔ解２１２とする。

【0087】

ステップＳ４１４では、第一測位部３が精密位置２０４を位置データ２１３とする第一位置情報２２７を算出する。また、測位ステータス２１０をＦｉｘ解２１１とする。

【0088】

ステップＳ４１５では、第一測位部３が算出した位置データ２１３、測位時刻２２２および測位ステータス２１０を含む第一位置情報２２７を記憶情報解析部７、測位誤差情報算出部９およびデータ出力部１０に出力する。

【0089】

ステップＳ４１６では、記憶情報解析部７が第一測位部３から受信した第一位置情報２２７に基づいて、測位ステータス２１０がＦｉｘ解２１１か判断する。Ｆｉｘ解２１１の場合（ステップＳ４１６：ＹＥＳ）、ステップＳ４１７に進む。Ｆｉｘ解２１１でない場合（ステップＳ４１６：ＮＯ）、ステップＳ４２６に進む。

【0090】

ステップＳ４１７では、記憶情報解析部７が第一測位部３から受信した第一位置情報２２７、衛星情報記憶部５に記憶された衛星情報記憶情報２１７および補正情報記憶部４に記憶された補正情報記憶情報２１６に基づいて、ミスＦｉｘ解予測モデル２２３を用いて、ミスＦｉｘ解確率２２８を算出する。

【0091】

ステップＳ４１８では、記憶情報解析部７がミスＦｉｘ解予測モデル２２３を用いて算出したミスＦｉｘ解確率２２８が閾値以上か判断する。閾値以上の場合（ステップＳ４１８：ＹＥＳ）、ステップＳ４１９に進む。閾値未満の場合（ステップＳ４１８：ＮＯ）、処理を終了する。

【0092】

ステップＳ４１９では、記憶情報解析部７が第二測位部８に演算を指示する。

【0093】

ステップＳ４２０では、第二測位部８が衛星情報記憶部５に記憶された衛星情報記憶情報２１７および補正情報記憶部４に記憶された補正情報記憶情報２１６に基づいて、第二位置情報２２１を算出し、測位誤差情報算出部９およびデータ出力部１０に送信する。

【0094】

ステップＳ４２１では、測位誤差情報算出部９が第一測位部３から受信した第一位置情報２２７に記載された位置データ２１３と、第二測位部８から受信した第二位置情報２２１に記載された測位時刻２２２が第一位置情報２２７と同一な高精度位置データ２２９の差分から測位誤差２２５を算出する。

【0095】

ステップＳ４２２では、測位誤差情報算出部９が測位誤差２２５の大きさを算出し閾値以上か判断する。閾値以上の場合（ステップＳ４２２：ＹＥＳ）、ステップＳ４２３に進む。閾値未満の場合（ステップＳ４２２：ＮＯ）、ステップＳ４２４に進む。

【0096】

ステップＳ４２３では、測位誤差情報算出部９がミスＦｉｘ解ステータス２２６をミスＦｉｘ解２２０として算出する。

【0097】

ステップＳ４２４では、測位誤差情報算出部９がミスＦｉｘ解ステータス２２６をＦｉｘ解２１１として算出する。

【0098】

ステップＳ４２５では、測位誤差情報算出部９が測位時刻２２２およびミスＦｉｘ解ステータス２２６を含む測位誤差情報２２４をデータ出力部１０に出力する。

【0099】

ステップＳ４２６では、データ出力部１０が測位誤差情報算出部９から測位誤差情報２２４を受信したか判断する。受信した場合（ステップＳ４２６：ＹＥＳ）、ステップＳ４２７に進む。受信しなかった場合（ステップＳ４２６：ＮＯ）、ステップＳ４２８に進む。

【0100】

ステップＳ４２７では、データ出力部１０が第一測位部３から受信した第一位置情報２２７に記載された測位時刻２２２および測位ステータス２１０に加えて、測位誤差情報算出部９から受信した測位誤差情報２２４に記載された高精度位置データ２２９およびミスＦｉｘ解ステータス２２６を移動体情報２９９として外部端末へ送信し、処理を終了する。

【0101】

ステップＳ４２８では、データ出力部１０が第一測位部３から受信した第一位置情報２２７を移動体情報２９９として外部端末へ送信し、処理を終了する。

【0102】

実施例１の測位システム１では、第一測位部３が算出した第一位置情報２２７、衛星情報記憶部５に記憶された衛星情報記憶情報２１７、および補正情報記憶部４に記憶された補正情報記憶情報２１６に基づいて、記憶情報解析部７のミスＦｉｘ解予測モデル２２３を用いて、第一測位部３が算出した第一位置情報２２７のＦｉｘ解２１１がミスＦｉｘ解２２０である確率であるミスＦｉｘ解確率２２８を算出する。

【0103】

測位システム１は、第一位置情報２２７のミスＦｉｘ解確率２２８が高い場合のみ、衛星情報記憶部５に記憶された衛星情報記憶情報２１７および補正情報記憶部４に記憶された補正情報記憶情報２１６から、第二測位部８を用いて高精度位置データ２２９を含む第二位置情報２２１を算出する。

【0104】

測位システム１は、第二位置情報２２１に記載された高精度位置データ２２９を実際のＧＮＳＳアンテナ２の位置に近い値として、第二位置情報２２１に記載された高精度位置データ２２９と第一位置情報２２７に記載された位置データ２１３の差分から、第一位置情報２２７のＦｉｘ解２１１がミスＦｉｘ解２２０であるか判定する。

【0105】

このように構成したことにより、測位システム１は、ミスＦｉｘ解２２０の発生確率が高い場合のみ、第二測位部８を動作させることにより、ＧＮＳＳ受信機１００内での演算負荷低減が可能となり、かつ第一位置情報２２７および第二位置情報２２１を比較することで、ＧＮＳＳによる観測のみを用いて第一位置情報２２７がミスＦｉｘ解２２０を算出したことを検知し、外部端末に通知可能となる。

【0106】

なお、本実施例の測位システム１は、衛星情報解析部１０５、第一測位部３、記憶情報解析部７、第二測位部８および測位誤差情報算出部９を全てまたは部分的に外部サーバ上に構成することが可能である。その場合、ＧＮＳＳ受信機１００と外部サーバ間には適切な通信環境が構築される。

【実施例0107】

図１０は、実施例２の測位システム１のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。実施例２の測位システム１は、ハードウェア構成において、実施例１と同様であるが、測位システム１のソフトウェア構成において新たに位置情報記憶部６および学習情報算出部１２を備えるとともに、第一測位部３、測位誤差情報算出部９および記憶情報解析部７の処理が実施例１と異なる。以下では、実施例１との相違点のみ説明する。

【0108】

［第一測位部］
第一測位部３は、衛星情報解析部１０５から受信した測位情報２０９と補正情報２０２に基づいて算出した第一位置情報２２７をデータ出力部１０および位置情報記憶部６に送信する。

【0109】

［位置情報記憶部］
位置情報記憶部６は、過去に第一測位部３から受信した第一位置情報２２７に基づいて位置情報記憶情報２１９を記憶する。位置情報記憶部６は、位置情報記憶情報２１９として、少なくとも第一位置情報２２７に記載された位置データ２１３、測位ステータス２１０および測位時刻２２２が記録されている。

【0110】

図１１は、位置情報記憶部６が記録する位置情報記憶情報２１９の詳細を示すデータテーブルを示す図である。

【0111】

位置情報記憶部６は、測位時刻２２２の時系列順で位置データ２１３および測位ステータス２１０を記憶する。第一測位部３から受信した第一位置情報２２７と同一の測位時刻２２２の位置データ２１３および測位ステータス２１０が既に記憶されていた場合には、位置情報記憶部６は、記録されている位置情報記憶情報２１９の位置データ２１３および測位ステータス２１０を更新する。

【0112】

図１１は、測位時刻２２２の０７：００：００～０７：３０：００までの位置情報記憶情報２１９が格納された例を示している。

【0113】

位置情報記憶部６は、学習情報算出部１２および測位誤差情報算出部９から常に位置情報記憶情報２１９を参照可能な状態で構成される。位置情報記憶部６は、記憶装置１０３として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位置情報記憶情報２１９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。位置情報記憶部６は、記憶装置１０３に格納される。

【0114】

［補正情報記憶部］
補正情報記憶部４は、学習情報算出部１２から常に補正情報記憶情報２１６を参照可能な状態で構成される。

【0115】

［衛星情報記憶部］
衛星情報記憶部５は、学習情報算出部１２から常に衛星情報記憶情報２１７を参照可能な状態で構成される。

【0116】

［測位誤差情報算出部］
測位誤差情報算出部９は、位置情報記憶部６と第二測位部８に基づいて、測位誤差情報２２４を算出する。測位誤差情報算出部９は、位置情報記憶部６に記載された位置情報記憶情報２１９と第二測位部８から受信した第二位置情報２２１に基づいて、測位時刻２２２、測位誤差２２５、ミスＦｉｘ解ステータス２２６および高精度位置データ２２９を含む測位誤差情報２２４を算出する。

【0117】

図１２は、実施例２において測位誤差情報算出部９が算出する測位誤差情報２２４の詳細を示すデータテーブルを示す図である。測位誤差情報算出部９は、位置情報記憶情報２１９の位置データ２１３と第二位置情報２２１の高精度位置データ２２９を比較し、その差分を測位誤差２２５として算出する。測位誤差情報算出部９は、測位誤差情報算出部９が算出した測位誤差２２５と位置情報記憶情報２１９の測位ステータス２１０に基づいて、ミスＦｉｘ解ステータス２２６を算出する。測位誤差情報算出部９は、位置情報記憶情報２１９の測位ステータス２１０がＦｉｘ解２１１の測位時刻２２２におけるミスＦｉｘ解ステータス２２６を算出する。

【0118】

測位誤差情報算出部９は、測位誤差２２５を算出した測位時刻２２２、高精度位置データ２２９、測位誤差２２５およびミスＦｉｘ解ステータス２２６を測位誤差情報２２４として学習情報算出部１２に出力する。測位誤差情報算出部９は、位置情報記憶情報２１９に記載された最新の測位時刻２２２に紐づく、測位時刻２２２、高精度位置データ２２９、測位誤差２２５およびミスＦｉｘ解ステータス２２６を含んだ測位誤差情報２２４を算出し、データ出力部１０に出力する。

【0119】

［学習情報算出部］
学習情報算出部１２は、補正情報記憶部４、衛星情報記憶部５、位置情報記憶部６および測位誤差情報算出部９に基づいて、記憶情報解析部７が内包するミスＦｉｘ解予測モデル２２３の教師データとなる学習情報２３０を算出する。学習情報算出部１２は、補正情報記憶部４に記憶された補正情報記憶情報２１６、衛星情報記憶部５に記憶された衛星情報記憶情報２１７、位置情報記憶部６に記憶された位置情報記憶情報２１９および測位誤差情報算出部９から受信した測位誤差情報２２４に基づいて、記憶情報解析部７が内包するミスＦｉｘ解予測モデル２２３の教師データとなる学習情報２３０を算出する。学習情報算出部１２は、測位誤差情報算出部９が測位誤差情報２２４を算出した場合のみ動作する。

【0120】

学習情報算出部１２は、例えば、測位誤差情報２２４に記載されたミスＦｉｘ解ステータス２２６をミスＦｉｘ解予測モデル２２３の出力データとする。学習情報算出部１２は、例えば、補正情報記憶情報２１６の衛星識別番号２０８、補正情報生成時刻２１４、擬似距離２０５および搬送波位相２０６、衛星情報記憶情報２１７の衛星識別番号２０８、衛星信号受信時刻２１８、擬似距離２０５および搬送波位相２０６、位置情報記憶情報２１９の測位時刻２２２、位置データ２１３および測位ステータス２１０をミスＦｉｘ解予測モデル２２３の入力データとする。学習情報算出部１２は、該入力データおよび該出力データに基づく学習情報２３０を算出する。学習情報算出部１２は、算出した学習情報２３０を記憶情報解析部７に送信する。学習情報算出部１２は、ＧＮＳＳ受信機１００においてＣＰＵ１０１が実行するプログラムとして、メモリ１０２（または記憶装置１０３）に保持される。

【0121】

［記憶情報解析部］
記憶情報解析部７は、学習情報算出部１２に基づいて記憶情報解析部７が内包するミスＦｉｘ解予測モデル２２３を更新する。記憶情報解析部７は、学習情報算出部１２から受信した学習情報２３０に基づいて、ミスＦｉｘ解予測モデル２２３を更新する。記憶情報解析部７は、学習情報２３０に記載された出力データおよび入力データを教師データとして、ミスＦｉｘ解予測モデル２２３を学習させることで、ミスＦｉｘ解予測モデル２２３を更新する。

【0122】

以下、図１３Ａ、Ｂを参照して学習情報算出部１２が学習情報２３０を算出し、記憶情報解析部７が内包するミスＦｉｘ解予測モデル２２３を更新する手順に付随した処理をフローチャートにて示す。

【0123】

図１３Ａは、実施例２の第一測位部３および位置情報記憶部６の処理の一例を示すフローチャートである。図１３Ｂは、実施例２の学習情報算出部１２および記憶情報解析部７の処理の一例を示すフローチャートである。図１３Ａの処理は、図８のフローチャートのステップＳ４１５に代替して実行処理される。図１３Ｂの処理は、図９のフローチャートのステップＳ４２７に後続して実行処理される。

【0124】

ステップＳ４２９では、第一測位部３が算出した第一位置情報２２７を位置情報記憶部６とデータ出力部１０に送信する。

【0125】

ステップＳ４３０では、位置情報記憶部６が第一測位部３から受信した第一位置情報２２７を位置情報記憶情報２１９として記憶する。

【0126】

ステップＳ４３１では、学習情報算出部１２が補正情報記憶部４、衛星情報記憶部５、位置情報記憶部６および測位誤差情報算出部９に基づいて、学習情報２３０を算出し、記憶情報解析部７に送信する。

【0127】

ステップＳ４３２では、記憶情報解析部７が学習情報算出部１２から取得した学習情報２３０に基づいて、ミスＦｉｘ解予測モデル２２３を学習させることで、ミスＦｉｘ解予測モデル２２３を更新する。

【0128】

実施例２によれば、測位システム１は、測位誤差情報算出部９によるミスＦｉｘ解２２０の判定結果に基づいて、測位システム１による測位を実施している中で、記憶情報解析部７が内包するミスＦｉｘ解予測モデル２２３を学習させることが可能となる。したがって、測位システム１はミスＦｉｘ解予測モデル２２３のミスＦｉｘ解確率２２８の高精度な予測が可能となり、再帰的に測位誤差情報算出部９によるミスＦｉｘ解２２０の判定精度を実現可能となる。

【0129】

以上説明した本発明の実施形態は、以下のように総括される。

【0130】

（１）測位システム１は、受信した衛星情報２０１および補正情報２０２に基づいて、第一位置情報２２７を算出する第一測位部３と、受信した衛星情報２０１を記憶する衛星情報記憶部５と、受信した補正情報２０２を記憶する補正情報記憶部４と、衛星情報記憶部５に記憶されている衛星情報２０１と、補正情報記憶部４に記憶されている補正情報２０２とに基づいて、第二位置情報２２１を算出する第二測位部８とを備えたシステムであって、記憶情報解析部７および測位誤差情報算出部９を更に備え、記憶情報解析部７は、衛星情報記憶部５に記憶されている衛星情報２０１と、補正情報記憶部４に記憶されている補正情報２０２と、第一測位部３により算出された第一位置情報２２７とに基づいて、第一位置情報２２７の第一測位誤差情報を算出することで第二測位部８による演算の要否を判断し、測位誤差情報算出部９は、第一測位部３および第二測位部８の演算結果に基づいて、第一位置情報２２７の第二測位誤差情報を算出する。このようにしたので、測位システム１は、ＧＮＳＳによる観測データのみを用いてミスＦｉｘ解２２０を推定することができる。

【0131】

（２）第一測位部３および第二測位部８の演算結果と、測位誤差情報算出部９の処理結果とに基づいて、第一位置情報２２７、第二位置情報２２１および第二測位誤差情報を外部端末へ出力するデータ出力部１０を更に備える。

【0132】

（３）記憶情報解析部７は、少なくとも衛星情報記憶部５に記憶された衛星情報２０１と、補正情報記憶部４に記憶された補正情報２０２と、第一測位部３から取得した第一位置情報２２７とに基づいて、第一測位誤差を出力する予測モデルを有する。

【0133】

（４）記憶情報解析部７は、予測モデルが出力する第一測位誤差を、第一位置情報２２７がミスＦｉｘ解２２０である確率として算出する。

【0134】

（５）記憶情報解析部７は、所定の閾値に基づいて第二測位部８による演算の要否を判断する。

【0135】

（６）所定の閾値を設定するための閾値情報２９８を入力可能な外部端末インターフェース１０７を更に備える。

【0136】

（７）第一測位部３が算出した第一位置情報２２７を少なくとも記憶する位置情報記憶部６を更に備える。

【0137】

（８）第二測位部８は、少なくとも一つ以上の時刻の第二位置情報２２１を算出する。

【0138】

（９）測位誤差情報算出部９は、位置情報記憶部６に記憶されている第一位置情報２２７と、第二測位部８の演算結果とに基づいて、位置情報記憶部６に記載された少なくとも一つ以上の時刻の第二測位誤差情報を算出する。

【0139】

（１０）衛星情報記憶部５に記憶されている衛星情報２０１と、補正情報記憶部４に記憶されている補正情報２０２と、位置情報記憶部６に記憶されている第一位置情報２２７と、測位誤差情報算出部９の処理結果とに基づいて、記憶情報解析部７が内包する予測モデルの更新に用いる学習情報２３０を算出する学習情報算出部１２を更に備える。

【0140】

（１１）記憶情報解析部７は、学習情報算出部１２により算出された学習情報２３０に基づいて、記憶情報解析部７が内包する予測モデルを更新する。

【0141】

（１２）第二測位部８は、衛星情報記憶部５および補正情報記憶部４に記憶された過去データを用いた最適化演算によって、第二位置情報２２１を算出する。

【0142】

以上、幾つかの実施例を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこれらの実施例にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実行することが可能である。

【0143】

以上の説明では、「ＣＰＵ１０１」は、一つ以上のプロセッサデバイス（以下、単に「プロセッサ」とも呼称する。）でよい。少なくとも一つのプロセッサデバイスは、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１のようなマイクロプロセッサデバイスでよいが、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）のような他種のプロセッサデバイスでもよい。少なくとも一つのプロセッサデバイスは、シングルコアでもよいしマルチコアでもよい。少なくとも一つのプロセッサデバイスは、プロセッサコアでもよい。少なくとも一つのプロセッサデバイスは、処理の一部または全部を行うハードウェア記述言語によりゲートアレイの集合体である回路（例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））といった広義のプロセッサデバイスでもよい。

【0144】

また、以上の説明では、「ｘｘｘ部」の表現にて機能を説明することがあるが、機能は、一つ以上のコンピュータプログラムがプロセッサによって実行されることで実現されてもよいし、一つ以上のハードウェア回路（例えばＦＰＧＡまたはＡＳＩＣ）によって実現されてもよいし、それらの組合せによって実現されてもよい。プログラムがプロセッサによって実行されることで機能が実現される場合、定められた処理が、適宜に記憶装置１０３および／またはインターフェース装置等を用いながら行われるため、機能はプロセッサの少なくとも一部とされてもよい。機能を主語として説明された処理は、プロセッサあるいはそのプロセッサを有する測位システム１が行う処理としてもよい。プログラムは、プログラムソースからインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布計算機または計算機が読み取り可能な記録媒体（例えば非一時的な記録媒体）であってもよい。各機能の説明は一例であり、複数の機能が一つの機能にまとめられたり、一つの機能が複数の機能に分割されたりしてもよい。

【0145】

また、以下の説明では、「ｙｙｙテーブル」といった表現にて、入力に対して出力が得られる情報を説明することがあるが、当該情報は、どのようなデータ構造のテーブルでもよいし、入力に対する出力を発生するニューラルネットワーク、遺伝的アルゴリズムやランダムフォレストに代表されるような学習モデルでもよい。すなわち、情報がデータ構造に依存しないことを示すために、「ｙｙｙテーブル」を「ｙｙｙ情報」とすることができる。また、以下の説明において、各テーブルの構成は一例であり、一つのテーブルは、二つ以上のテーブルに分割されてもよいし、二つ以上のテーブルの全部または一部が一つのテーブルであってもよい。

【0146】

また、以上の説明では、「プログラム」を主語として処理を説明する場合があるが、プログラムを主語として説明された処理は、プロセッサあるいはそのプロセッサを有する測位システム１が行う処理としてもよい。また、二つ以上のプログラムが一つのプログラムとして実現されてもよいし、一つのプログラムが二つ以上のプログラムとして実現されてもよい。

【0147】

また、以上の説明では、「測位システム１」は、一つ以上の物理的な計算機で構成されたシステム（例えば、オンプレミス型のシステム）でもよいし、物理的な計算リソース群（例えば、クラウド基盤）上に実現されたシステム（例えば、クラウドコンピューティングシステム）でもよい。測位システム１が表示用情報を「表示する」ことは、計算機が有する表示デバイスに表示用情報を表示することであってもよいし、計算機が表示用計算機に表示用情報を送信することであってもよい（後者の場合は表示用計算機によって表示用情報が表示される）。

【0148】

なお、本発明は上記の実施例や変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、任意の構成要素を用いて実施可能である。

【0149】

上記の実施例や変形例の各々はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記ではさまざまな実施例や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではなく、また、これらの内容の全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

【0150】

上記の各図において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。例えば、実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

【0151】

また、以上に説明した測位システム１および測位システム１の各機能部の配置形態は一例に過ぎない。各機能部の配置形態は、測位システム１および測位システム１が備えるハードウェアやソフトウェアの性能、処理効率、通信効率等の観点から最適な配置形態に変更し得る。

【0152】

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。