特許 7591242 衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法，測位誤差を補正する情報処理装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法，測位誤差を補正する情報処理装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/41 20100101AFI20241121BHJP

【ＦＩ】

G01S19/41

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2024179611

(22)【出願日】2024-10-15

【審査請求日】2024-10-15

【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、権利譲渡・実施許諾の用意がある。

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】723010371

【氏名又は名称】イエローテイル・ナビゲーション株式会社

(72)【発明者】

【氏名】坂井 丈泰

【審査官】藤脇 昌也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２３－９３１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９８２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１８１２６７６（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／３５０９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ １９／００ － １９／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測位信号を送信する複数の航法衛星と，
前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定するユーザ局と，
地上に固定された受信機により前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定し，これを，前記複数の航法衛星の各々の軌道情報から計算される本来測定されるべき距離から，対応する前記航法衛星別に差し引いた結果を，補正値として前記ユーザ局に提供する基準局を複数備える衛星航法システムにおいて，
前記ユーザ局は，
複数の前記基準局から補正値を得て，
前記複数の航法衛星との間の距離に対してこれらの補正値を適用し，各々の航法衛星についてその航法衛星に対する補正値を提供した基準局数分だけの補正済み距離を得て，
前記補正済み距離の各々について，適用された補正値を提供した基準局ごとに別々の受信機時計誤差に相当する未知数を設定したうえで，前記ユーザ局の位置の計算を行うこと
を特徴とする，衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法。

【請求項2】

測位信号を送信する複数の航法衛星と，
前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定するユーザ局と，
地上に固定された受信機により前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定し，これを，前記複数の航法衛星の各々の軌道情報から計算される本来測定されるべき距離から，対応する前記航法衛星別に差し引いた結果を，補正値として前記ユーザ局に提供する基準局を複数備える衛星航法システムにおいて，
前記ユーザ局に設けられ，
複数の前記基準局から補正値を得て，
前記複数の航法衛星との間の距離に対してこれらの補正値を適用し，各々の航法衛星についてその航法衛星に対する補正値を提供した基準局数分だけの補正済み距離を得て，
前記補正済み距離の各々について，適用された補正値を提供した基準局ごとに別々の受信機時計誤差に相当する未知数を設定したうえで，前記ユーザ局の位置の計算を行うこと
を特徴とする，衛星航法システムにおける測位誤差を補正する情報処理装置。

【請求項3】

測位信号を送信する複数の航法衛星と，
前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定するユーザ局と，
地上に固定された受信機により前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定し，これを，前記複数の航法衛星の各々の軌道情報から計算される本来測定されるべき距離から，対応する前記航法衛星別に差し引いた結果を，補正値として前記ユーザ局に提供する基準局を複数備える衛星航法システムにおいて，
前記ユーザ局にて動作し，
複数の前記基準局から補正値を得て，
前記複数の航法衛星との間の距離に対してこれらの補正値を適用し，各々の航法衛星についてその航法衛星に対する補正値を提供した基準局数分だけの補正済み距離を得て，
前記補正済み距離の各々について，適用された補正値を提供した基準局ごとに別々の受信機時計誤差に相当する未知数を設定したうえで，前記ユーザ局の位置の計算を行うこと
を特徴とする，衛星航法システムにおける測位誤差を補正するプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は，衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法，測位誤差を補正する情報処理装置及びプログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

人工衛星により位置を測定する衛星航法システムはＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）と総称され，その代表例は米国によるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＧＮＳＳは一般に，航法衛星と呼ばれる人工衛星が送信する測位信号を受信機により受信し，航法衛星と受信機との間の距離を測定することで，受信機の位置を計算により求める。位置を求めるべき受信機を，ユーザ受信機あるいはユーザ局などと呼ぶ。求められた位置の真の位置に対する誤差を，測位誤差という。

【0003】

一般に，人工衛星が送信する無線信号（測位信号を含む）が，地上に到達するまでの間に，電離圏及び対流圏を通過するが，それぞれの領域を無線信号が通過する際に遅延が生じる。これらの遅延は，それぞれ電離圏伝搬遅延及び対流圏伝搬遅延と呼ばれている。従って，この無線信号を測位信号として用いる場合，これらの電離層伝搬遅延及び対流圏伝搬遅延が測位誤差の要因になっている。距離に換算した電離圏伝搬遅延及び対流圏伝搬遅延の大きさを，それぞれ電離圏伝搬遅延量及び対流圏遅延量という。

【0004】

これに対して，地上に固定された基準局に受信機を設置して，これにより測定した距離から，電離圏伝搬遅延や対流圏伝搬遅延などにより生じる距離の測定誤差に対する補正情報を作成し，これをユーザに対して提供することで，ユーザ局において測定した距離を補正情報に基づいて補正し，ユーザ局における位置の測定精度（「測位精度」と呼ぶ）を改善することが行われている。この方式はディファレンシャルＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ。以下，「ＤＧＰＳ」とする）と呼ばれる。

【0005】

ＤＧＰＳの実用例としては，船舶向け中波ビーコンやＦＭ多重ディジタル放送によるものがあったが，現在ではいずれも廃止された。一方，２０１８年に運用を開始した日本の準天頂衛星システムはＳＬＡＳ（Ｓｕｂｍｅｔｅｒ－Ｌｅｖｅｌ Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）としてＤＧＰＳの補正情報を人工衛星から送信している。ＳＬＡＳサービスでは，単一の人工衛星からの信号を受信することで，日本全国に配置された１３局の基準局における補正情報を一括して得られる特徴がある。ＳＬＡＳサービスを利用する受信機は，最寄りの基準局の補正情報を選択して利用することとされている。

【0006】

ディファレンシャルＧＰＳの方式には，上に述べた個々の基準局による方式のほかにも，多数の基準局の測定データを統合して広い地理的範囲で有効な広域補正情報を作成する広域ディファレンシャルＧＰＳと呼ばれる方式がある。広域ディファレンシャルＧＰＳのサービスとして，日本のＭＳＡＳや米国のＷＡＡＳが普及したため，複数の基準局による補正情報が提供されるＤＧＰＳは，準天頂衛星システムのＳＬＡＳサービス以外には現状では存在しない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第７３２６６５０号

【非特許文献】

【0008】

【文献】坂井丈泰・惟村和宣著，「複数の基準局を用いた場合のＤＧＰＳ測位精度」，電子情報通信学会技術研究報告，ＳＡＮＥ９９－４４，１９９９年７月

【文献】坂井丈泰・惟村和宣著，「複数基準局の利用によるＧＰＳ測位精度の改善」，日本航海学会論文集，第１０１号，ｐ．１５～２０，１９９９年９月

【文献】田中敏幸・川村景太著，「長基線基準局を用いたＤＧＰＳにおける測位精度改善」，測位航法学会論文誌，第１巻，第１号，ｐ．１～８，２０１０年

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ＤＧＰＳの基準局は，自身にとって可視である航法衛星についての距離の測定誤差から補正値を作成する。ユーザ局においてＤＧＰＳを利用する場合は，補正の対象にする航法衛星についての補正値がなければならないから，基準局と共通して可視となっている航法衛星を使用することになる。このため，ユーザ局が複数の基準局を利用できる場合には，それらのうちでユーザ局と共通して可視となる航法衛星の数をもっとも多くするために，最寄りの位置にある基準局を選択して利用するのが一般的である。

【0010】

例えば，準天頂衛星システムのＳＬＡＳサービスでは日本全国に配置された１３局の基準局における補正情報が提供され，ユーザ局は最寄りの基準局を選択して利用することとされている。基準局とユーザ局の間の距離が３００ｋｍ以上になることもあり，また一部の基準局が停止している状況ではさらに長距離になることもある。

【0011】

このように基準局とユーザ局の間の距離が長いと，双方に共通して可視となる航法衛星数は減少する。一般に衛星航法システムでは使用する航法衛星の数が多いほど良好な測位精度を期待できることから，可視衛星数の減少は測位精度の観点では不利になる。

【0012】

ＳＬＡＳサービスの場合は複数の基準局による補正情報が得られることから，特許文献１及び非特許文献１～３の手法により，複数の基準局とユーザ局の全てで共通して可視となる航法衛星については，複数の基準局の補正情報を補間して用いることで測位精度を改善することが可能である。しかしながら，特許文献１及び非特許文献１～３のいずれにおいても，複数の基準局とユーザ局の全てで共通して可視となっているのではない航法衛星を使用することについては述べられていない。

【0013】

すなわち，ＤＧＰＳにおいてユーザ局が複数の基準局を利用できる場合には，いずれかの基準局を選択して利用するか，複数の基準局を利用する場合は基準局とユーザ局の全てで共通して可視となっている航法衛星を使用することしか行われていない。本発明の課題は，ＤＧＰＳにおいてユーザ局が複数の基準局を利用できる場合に，それら複数の基準局の全てで共通して可視となっている航法衛星に加えて，１以上の基準局で可視となっている航法衛星についても各基準局の補正値を併用し，ユーザ局が利用可能な航法衛星を増加させることである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

ＤＧＰＳにおける補正値の性質について述べる。第一の基準局をあらわす符号をｒとすると，この基準局が衛星ｉについて測定する擬似距離は次のように書ける。ここで，Ｒは衛星ｉと受信機ｒの間の幾何学的距離，Ｂは衛星ｉの時計誤差，Ｓは受信機ｒの時計誤差，Ｉは衛星ｉと受信機ｒの間における電離圏伝搬遅延，Ｔは衛星ｉと受信機ｒの間における対流圏伝搬遅延である。

【0015】

（数１）
Ｐ（ｉ，ｒ）＝Ｒ（ｉ，ｒ）－Ｂ（ｉ）＋Ｓ（ｒ）＋Ｉ（ｉ，ｒ）
＋Ｔ（ｉ，ｒ）

【0016】

基準局においては，衛星ｉの軌道情報から計算される本来測定されるべき距離を次式により求められる。ここで，Ｓ’（ｒ）は，受信機時計誤差の推定値である。

【0017】

（数２）
Ｐ’（ｉ，ｒ）＝Ｒ（ｉ，ｒ）－Ｂ（ｉ）＋Ｓ’（ｒ）

【0018】

基準局ｒによる衛星ｉについての補正値Ｃ（ｉ，ｒ）は，（数２）から（数１）を差し引くことで次式の通りに得られる。ここで，受信機時計誤差の推定誤差をΔＳ（ｒ）とする。

【0019】

（数３）
Ｃ（ｉ，ｒ）＝Ｐ’（ｉ，ｒ）－Ｐ（ｉ，ｒ）
＝－Ｉ（ｉ，ｒ）－Ｔ（ｉ，ｒ）＋ΔＳ（ｒ）

【0020】

ユーザ局をあらわす符号をｕとすると，ユーザ局が測定する擬似距離は次式のように書ける。

【0021】

（数４）
Ｐ（ｉ，ｕ）＝Ｒ（ｉ，ｕ）－Ｂ（ｉ）＋Ｓ（ｕ）＋Ｉ（ｉ，ｕ）
＋Ｔ（ｉ，ｕ）

【0022】

ユーザ局においては，補正値Ｃ（ｉ，ｒ）の提供を受け，これをユーザ局が測定した擬似距離に加える。このとき，ユーザ局と基準局ｒの間の距離が大きくなければ，電離圏伝搬遅延量Ｉ（ｉ，ｕ）とＩ（ｉ，ｒ）はほぼ同じであり，また対流圏伝搬遅延量Ｔ（ｉ，ｕ）とＴ（ｉ，ｒ）もほぼ同じとみなせるから，補正後の擬似距離は次のようになり，（数４）と比較すると電離圏伝搬遅延量及び対流圏伝搬遅延量が消去されることになる。これがＤＧＰＳの基本的な原理といえる。

【0023】

（数５）
Ｐ（ｉ，ｕ）＋Ｃ（ｉ，ｒ）＝Ｒ（ｉ，ｕ）－Ｂ（ｉ）＋Ｓ（ｕ）＋ΔＳ（ｒ）

【0024】

ここで，基準局における受信機時計誤差の推定誤差ΔＳ（ｒ）が補正後の擬似距離に残存することになるが，基準局が複数ではない場合は，受信機時計誤差Ｓ（ｕ）がＳ（ｕ）＋ΔＳ（ｒ）に置き換わっているだけなので，ユーザ局が位置を計算する過程でＳ（ｕ）＋ΔＳ（ｒ）を受信機時計誤差として取り扱えば何ら問題なく位置を計算できる。

【0025】

ユーザ局が複数の基準局を利用できる場合を考える。第二の基準局ｓによる補正値Ｃ（ｉ，ｓ）の提供を受け，これをユーザ局が測定した擬似距離に加える。このとき，ユーザ局と基準局ｓの間の距離が大きくなければ，（数５）と同様に，補正後の擬似距離は次式の通りとなる。

【0026】

（数６）
Ｐ（ｉ，ｕ）＋Ｃ（ｉ，ｓ）＝Ｒ（ｉ，ｕ）－Ｂ（ｉ）＋Ｓ（ｕ）＋ΔＳ（ｓ）

【0027】

基準局受信機の時計誤差の推定誤差ΔＳ（ｓ）が補正後の擬似距離に残存することになるが，ユーザ局が基準局ｓのみを使用するのであれば，段落［００２４］と同様に何ら問題なく位置を計算できる。

【0028】

ところが，基準局ｒと基準局ｓを併用することを考えると，Ｓ（ｕ）＋ΔＳ（ｒ）とＳ（ｕ）＋ΔＳ（ｓ）が異なることが問題になる。具体的にはΔＳ（ｒ）とΔＳ（ｓ）の違いが問題になるのであるが，これらは基準局内部における受信機時計誤差の推定誤差であるから，ユーザ局はこれらの値を知ることはできない。

【0029】

本発明においては，このような場合に複数の基準局を併用するために，ユーザ局における位置計算の際に，受信機時計誤差に対応する未知数を，１個ではなく，基準局数だけ設定する。すなわち，上の例で説明すれば，基準局ｒによる補正値を適用した擬似距離についてはユーザ局受信機における時計誤差としてＳｒ（ｒ），基準局ｓによる補正値を適用した擬似距離についてはユーザ局受信機における時計誤差としてＳｓ（ｓ）を定義する。

【0030】

（数７）
Ｓｒ（ｒ）＝Ｓ（ｕ）＋ΔＳ（ｒ）
Ｓｓ（ｓ）＝Ｓ（ｕ）＋ΔＳ（ｓ）

【0031】

これらを用いると，補正後の擬似距離は次のように書ける。

【0032】

（数８）
Ｐ（ｉ，ｕ）＋Ｃ（ｉ，ｒ）＝Ｒ（ｉ，ｕ）－Ｂ（ｉ）＋Ｓｒ（ｒ）
Ｐ（ｉ，ｕ）＋Ｃ（ｉ，ｓ）＝Ｒ（ｉ，ｕ）－Ｂ（ｉ）＋Ｓｓ（ｓ）

【0033】

これらの関係を用いてユーザ局位置の計算を行えば，ＤＧＰＳにおいて複数の基準局を使用することができる。

【0034】

具体的には，衛星航法受信機において位置の計算に通常用いられる，Ｎ機の航法衛星に関する距離と受信機位置の幾何学的関係をあらわすＮ×４行列Ｇについては，行列Ｇの第ｉ行をＧ（ｉ）とすると，各々の航法衛星の方位角ＡＺ（ｉ）と仰角ＥＬ（ｉ）を用いて，単一の基準局を使用する場合は次のように書ける。

【0035】

（数９）
Ｇ（ｉ）＝［－ｓｉｎＡＺ（ｉ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ）
－ｃｏｓＡＺ（ｉ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ）
－ｓｉｎＥＬ（ｉ） １］

【0036】

この第４列は，受信機時計誤差を未知数として計算処理することに対応する。すなわち，ユーザ局が単一の基準局を用いて位置を計算する場合には，受信機時計誤差に対応する未知数をただ一つ設定する。

【0037】

これを，基準局が例えば２局あり，いずれもＮ機の航法衛星の補正値を提供している場合，行列Ｇの大きさを２Ｎ×５として，次のようにする。

【0038】

（数１０）
Ｇ（ｉ） ＝［－ｓｉｎＡＺ（ｉ，ｒ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ，ｒ）
－ｃｏｓＡＺ（ｉ，ｒ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ，ｒ）
－ｓｉｎＥＬ（ｉ，ｒ） １ ０］
Ｇ（ｉ＋Ｎ）＝［－ｓｉｎＡＺ（ｉ，ｓ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ，ｓ）
－ｃｏｓＡＺ（ｉ，ｓ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ，ｓ）
－ｓｉｎＥＬ（ｉ，ｓ） ０ １］

【0039】

第４列は基準局ｒによる補正値を適用した擬似距離に関する時計誤差Ｓｒ（ｒ），第５列は基準局ｓによる補正値を適用した擬似距離に関する時計誤差Ｓｓ（ｓ）を未知数として計算処理することに対応する。なお，航法衛星の方位角及び仰角は，いずれも基準局に対応した値とするため，ＡＺ（ｉ，ｒ）及びＥＬ（ｉ，ｒ）のように記述した。

【0040】

なお，第５列について，各基準局に対応する時計誤差の差Ｓｓ（ｓ）－Ｓｒ（ｒ）を未知数として，行列Ｇを次のように構成してもよい。

【0041】

（数１１）
Ｇ（ｉ） ＝［－ｓｉｎＡＺ（ｉ，ｒ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ，ｒ）
－ｃｏｓＡＺ（ｉ，ｒ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ，ｒ）
－ｓｉｎＥＬ（ｉ，ｒ） １ ０］
Ｇ（ｉ＋Ｎ）＝［－ｓｉｎＡＺ（ｉ，ｓ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ，ｓ）
－ｃｏｓＡＺ（ｉ，ｓ）・ｃｏｓＥＬ（ｉ，ｓ）
－ｓｉｎＥＬ（ｉ，ｓ） １ １］

【0042】

基準局数がＫで，各基準局が異なる数の航法衛星の補正値を提供している場合，未知数の数は３＋Ｋ，行列Ｇの大きさはＭ×（３＋Ｋ）となる。ここで，Ｍは次の通りであり，Ｎ（ｋ）は基準局ｋが擬似距離を測定している航法衛星の数である。

【0043】

（数１２）
Ｍ＝Ｎ（１）＋Ｎ（２）＋・・・＋Ｎ（Ｋ）

【0044】

ユーザ局において補正値を適用する航法衛星については，複数の基準局の全てで共通して可視であることは必要ではなく，ユーザ局と１以上の基準局で共通して可視であればよい。各々の基準局で補正値を提供する航法衛星の組合せについては特に制約はなく，各々の基準局は他の基準局との連絡を必要とすることもない。

【0045】

以上により，ＤＧＰＳにおいてユーザ局が複数の基準局を利用できる場合に，それら複数の基準局の全てで共通して可視となっている航法衛星に加えて，１以上の基準局で可視となっている航法衛星についても各基準局の補正値を併用し，ユーザ局が利用可能な航法衛星を増加させることができる。

【0046】

請求項１に係る発明は，測位信号を送信する複数の航法衛星と，前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定するユーザ局と，地上に固定された受信機により前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定し，これを，前記複数の航法衛星の各々の軌道情報から計算される本来測定されるべき距離から，対応する前記航法衛星別に差し引いた結果を，補正値として前記ユーザ局に提供する基準局を複数備える衛星航法システムにおいて，前記ユーザ局は，複数の前記基準局から補正値を得て，前記複数の航法衛星との間の距離に対してこれらの補正値を適用し，各々の航法衛星についてその航法衛星に対する補正値を提供した基準局数分だけの補正済み距離を得て，前記補正済み距離の各々について，適用された補正値を提供した基準局ごとに別々の受信機時計誤差に相当する未知数を設定したうえで，前記ユーザ局の位置の計算を行うことを特徴とする，衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法である。

【0047】

請求項２に係る発明は，測位信号を送信する複数の航法衛星と，前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定するユーザ局と，地上に固定された受信機により前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定し，これを，前記複数の航法衛星の各々の軌道情報から計算される本来測定されるべき距離から，対応する前記航法衛星別に差し引いた結果を，補正値として前記ユーザ局に提供する基準局を複数備える衛星航法システムにおいて，前記ユーザ局に設けられ，複数の前記基準局から補正値を得て，前記複数の航法衛星との間の距離に対してこれらの補正値を適用し，各々の航法衛星についてその航法衛星に対する補正値を提供した基準局数分だけの補正済み距離を得て，前記補正済み距離の各々について，適用された補正値を提供した基準局ごとに別々の受信機時計誤差に相当する未知数を設定したうえで，前記ユーザ局の位置の計算を行うことを特徴とする，衛星航法システムにおける測位誤差を補正する情報処理装置である。

【0048】

請求項３に係る発明は，測位信号を送信する複数の航法衛星と，前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定するユーザ局と，地上に固定された受信機により前記複数の航法衛星が送信する測位信号を受信してそれらとの間の距離を測定し，これを，前記複数の航法衛星の各々の軌道情報から計算される本来測定されるべき距離から，対応する前記航法衛星別に差し引いた結果を，補正値として前記ユーザ局に提供する基準局を複数備える衛星航法システムにおいて，前記ユーザ局にて動作し，複数の前記基準局から補正値を得て，前記複数の航法衛星との間の距離に対してこれらの補正値を適用し，各々の航法衛星についてその航法衛星に対する補正値を提供した基準局数分だけの補正済み距離を得て，前記補正済み距離の各々について，適用された補正値を提供した基準局ごとに別々の受信機時計誤差に相当する未知数を設定したうえで，前記ユーザ局の位置の計算を行うことを特徴とする，衛星航法システムにおける測位誤差を補正するプログラムである。

【発明の効果】

【0049】

請求項１～３に係る発明は，上記のように構成したので，ＤＧＰＳにおいてユーザ局が複数の基準局を利用できる場合に，それら複数の基準局による補正値を併用し，ユーザ局が利用可能な航法衛星を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】この発明の実施例を示すもので，この発明の衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0051】

以下，本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【実施例】

【0052】

この発明の実施例を，図１に基づいて詳細に説明する。なお，図１には航法衛星を３機しか表示していないが，これは例示であり，４機以上による場合もあり得る。また，図１には基準局を２局しか表示していないが，これは例示であり，３局以上の基準局による構成も可能である。

【0053】

航法衛星１ａ，１ｂ，１ｃは，それぞれ測位信号を送信する。

【0054】

ユーザ局２は，航法衛星１ａ，１ｂ，１ｃが送信した測位信号を受信し，各々の航法衛星からユーザ局までの距離を測定する機能を有する。

【0055】

基準局３ａは地上に固定されており，航法衛星１ａ，１ｂが送信した測位信号を受信して航法衛星から各々の基準局までの距離を測定し，測定された距離に基づき補正値を生成する機能を有する。同様に，基準局３ｂは地上に固定されており，航法衛星１ａ，１ｂ，１ｃが送信した測位信号を受信して航法衛星から各々の基準局までの距離を測定し，測定された距離に基づき補正値を生成する機能を有する。

【0056】

基準局３ａは航法衛星１ａ，１ｂについての補正値をユーザ局２に提供する（４ａ）。同様に，基準局３ｂは航法衛星１ａ，１ｂ，１ｃについての補正値をユーザ局２に提供する（４ｂ）。

【0057】

ユーザ局２は，航法衛星１ａ，１ｂとの間の距離に対して，基準局３ａから得た補正値を適用し，補正済みの距離を得る。基準局３ａからは航法衛星１ｃの補正値は得られないから，航法衛星１ｃについては補正済みの距離は得られない。従って，基準局３ａから得た補正値により，２つの補正済みの距離が得られる。

【0058】

ユーザ局２は，航法衛星１ａ，１ｂ，１ｃとの間の距離に対して，基準局３ｂから得た補正値を適用し，補正済みの距離を得る。基準局３ｂからは航法衛星１ｃの補正値が得られているから，航法衛星１ｃについても補正済みの距離が得られる。従って，基準局３ｂから得た補正値により，３つの補正済みの距離が得られる。

【0059】

ユーザ局２では，基準局３ａ及び基準局３ｂから得た補正値により，あわせて５つの補正済み距離が得られている。このうち，基準局３ａから得た補正値による補正済み距離については第一の受信機時計誤差，基準局３ｂから得た補正値による補正済み距離については第二の受信機時計誤差が含まれているものとして，測位計算を実行することで，ユーザ局の位置が得られる。

【0060】

次に，作用動作について説明する。

【0061】

ユーザ局２が基準局３ａだけを使用する場合を考える。この場合は航法衛星１ｃの補正値は得られないから，航法衛星１ｃについては補正済みの距離は得られない。従って，基準局３ａから得た補正値により，２つの補正済みの距離が得られる。

【0062】

すなわち，ユーザ局は航法衛星１ａ，１ｂ，１ｃの擬似距離を測定しているにも関わらず，この例では２つの補正済み距離しか得られないことになる。

【0063】

本発明によれば，ユーザ局は基準局３ａに加えて基準局３ｂも使用することができる。基準局３ｂからは航法衛星１ａ，１ｂ，１ｃの補正値が得られているから，基準局３ｂから得た補正値により，３つの補正済みの距離が得られる。基準局３ａとあわせて５つの補正済み距離が得られることになるうえに，航法衛星１ｃも利用可能になる。

【0064】

衛星航法においては一般に航法衛星の数が多いほど良好な測位精度を期待できるから，航法衛星１ｃを利用できるようになることはユーザ局２にとっては有利である。また，航法衛星１ａ，１ｂについても，基準局３ａ，３ｂの両方の補正値を適用した補正済み距離を得られ，そのいずれも測位計算に使用されることになるから，基準局３ａ，３ｂの補正値に含まれる雑音が平均されることになり，測位精度の改善を期待できる。

【産業上の利用可能性】

【0065】

この発明の衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法により，ＤＧＰＳにおいてユーザ局が複数の基準局を利用できる場合に，それら複数の基準局の全てで共通して可視となっている航法衛星に加えて，１以上の基準局で可視となっている航法衛星についても各基準局の補正値を併用し，ユーザ局が利用可能な航法衛星を増加させることができる。例えば，準天頂衛星システムのＳＬＡＳサービスでは日本全国に配置された１３局の基準局における補正情報が提供されるので，最寄りの基準局を選択して利用することに代えて複数の基準局を併用すれば，ユーザ局が利用可能な航法衛星を増加させ，測位精度を改善できる。

【符号の説明】

【0066】

１ａ，１ｂ，１ｃ 航法衛星
２ ユーザ局
３ａ，３ｂ 基準局
４ａ，４ｂ 基準局からユーザ局への補正値の提供

【要約】

【課題】 ディファレンシャルＧＰＳにおいて複数の基準局を併用する
【解決手段】 ユーザ局と複数の基準局を備えるディファレンシャルＧＰＳ方式による衛星測位システムにおいて，ユーザ局は，複数の基準局から補正値を得て，航法衛星との間の距離に対してこれらの補正値を適用し，各々の航法衛星についてその航法衛星に対する補正値を提供した基準局数分だけの補正済み距離を得て，これら補正済み距離の各々について，適用された補正値を提供した基準局ごとに別々の受信機時計誤差に相当する未知数を設定したうえで，ユーザ局の位置の計算を行う。
【選択図】 図１

【図1】