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JP2000214244A - 衛星航法補強システム - Google Patents

衛星航法補強システム

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JP2000214244A
JP2000214244A JP11017748A JP1774899A JP2000214244A JP 2000214244 A JP2000214244 A JP 2000214244A JP 11017748 A JP11017748 A JP 11017748A JP 1774899 A JP1774899 A JP 1774899A JP 2000214244 A JP2000214244 A JP 2000214244A
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satellite
sbas
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JP11017748A
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Yukari Tanda
ゆかり 反田
Harumasa Hojo
晴正 北條
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Japan Radio Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 補強データに含まれる誤差を既知点に設置さ
れたSBAS受信機にて補正し、それを未知点のSBA
S受信機に利用することにより、測位精度を改善する。 【解決手段】 既知点SBAS受信機10に誤差演算部
24を設け、そこでGPSの航法データとSBASの補
強データとに基づいて疑似距離を算出するとともに、航
法データに含まれるGPS衛星の位置と既知点SBAS
受信機10の位置とに基づいてGPS衛星と既知点SB
AS受信機10との真の距離を算出する。そうして、そ
の算出された疑似距離及び真の距離とに基づき、補強デ
ータに含まれる誤差を算出し、それを未知点SBAS受
信機に送信する。未知点SBAS受信機では、その誤差
を受信し、自ら受信した補強データの補正に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は衛星航法補強システ
ム(Satellite Based Augmentation System,以下、
「SBAS」という)の補強データ中継装置に関し、特
にSBASにおける測位精度を改善するための技術に関
する。
【0002】
【従来の技術】GPSサービスの不具合を解消するた
め、米国のWAAS(Wide Area Augmentation Syste
m;広域補強システム)、欧州のEGNOS(European
Geostationary Navigation Overlay Service)、日本の
MSAS(MTSAT(Multi-functional Transport Satell
ite) Satellite-based Augmentation System;運輸多
目的衛星用衛星航法補強システム)など、各種SBAS
が実現されつつある。
【0003】かかるSBASでは、分散配置された複数
のモニタ局で得られた補正データが静止衛星(以下、
「SBAS衛星」という)に一旦集約され、そこから移
動体に向けて補強信号(GPS衛星毎の誤差データ、電
離層補正データ、GPS衛星のインテグリティデータ、
SBAS衛星の軌道データなどの補強データを含む)と
して送信される。
【0004】図3は、SBASの補強信号を受信して測
位演算を行うSBAS受信機の一般的構成を示す図であ
る。同図に示すように、SBAS受信機100は、GP
S受信処理部12と、GPS復調部14と、SBAS受
信処理部16と、SBAS復調部18と、測位演算部2
0と、測位結果出力部22と、を含んで構成されてい
る。
【0005】まず、GPS受信処理部12は、GPS衛
星から送信されるGPS信号を受信する。そして、GP
S復調部14では、受信したGPS信号から航法データ
が復調される。この航法データには、GPS衛星毎の軌
道データや時刻データが含まれる。また、SBAS受信
処理部16は、SBAS衛星からSBAS補強信号を受
信する。SBAS復調部18では、この受信したSBA
S補強信号から補強データを復調する。この補強データ
には、GPS衛星毎の誤差データ、電離層補正データ、
GPS衛星毎のインティグリティデータ(不具合情
報)、SBAS衛星の軌道データなどが含まれる。
【0006】測位演算部20では、GPS復調部14で
復調された航法データとSBAS復調部18で復調され
た補強データとに基づき、当該SBAS受信機100の
位置が算出される。そして、算出された位置は測位結果
出力部22にて例えば表示出力される。
【0007】かかるSBASでは、GPSの不具合情報
(使用不可又は不具合の程度)を移動体に提供するイン
テグリティ機能、GPS衛星と同様の信号を提供し、あ
たかも1個のGPS衛星が追加されたのと同様の効果を
持たせるレンジング機能、GPS衛星毎の信号の有する
誤差を移動体に提供するディファレンシャル補正機能な
ど、有用な機能が実現される。
【0008】中でも、ディファレンシャル補正機能で
は、SBAS衛星に集約される補正データが全てのGP
S衛星に関わるものであるため、広範囲にわたり、測位
精度を向上させることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SBA
S受信機100がSBAS補強信号を利用した測位を行
ったとしても、補強データ自体に一定の誤差が残存して
おり、依然として数メートルの測位誤差は残るとされて
いる。
【0010】本発明は上記課題を鑑みてなされたもので
あって、その目的は、補強データに含まれる誤差を既知
点に設置されたSBAS受信機にて補正し、それを未知
点のSBAS受信機で利用することにより、測位精度を
改善することのできる衛星航法補強システムを提供する
ことにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る衛星航法補強システムは、既知点受信
機と未知点受信機とを含む衛星航法補強システムであっ
て、前記既知点受信機は、衛星航法補強システムの静止
衛星から送信される補強データを受信する既知点補強デ
ータ受信手段と、GPS衛星から送信される航法データ
を受信する航法データ受信手段と、前記補強データと前
記航法データとに基づいて前記GPS衛星に対する疑似
距離を算出するとともに、前記航法データに含まれる前
記GPS衛星の位置と当該既知点受信機の位置とに基づ
いて前記GPS衛星と当該既知点受信機との真の距離を
算出し、前記疑似距離と前記真の距離とに基づいて前記
補強データに含まれる誤差を算出する誤算算出手段と、
前記誤差を前記未知点受信機に送信する誤差送信手段
と、を含み、前記未知点受信機は、衛星航法補強システ
ムの静止衛星から送信される補強データを受信する未知
点補強データ受信手段と、GPS衛星から送信される航
法データを受信する航法データ受信手段と、前記既知点
受信機から送信される前記誤差を受信する誤差受信手段
と、前記未知点補強データ受信手段により受信される補
強データを、前記誤差受信手段により受信される誤差に
基づいて補正する補強データ補正手段と、該補強データ
補正手段による補正済みの補強データと前記航法データ
とに基づいて、現在位置を算出する測位演算手段と、を
含むことを特徴とする。
【0012】すなわち、現在技術開発が進んでいるSB
ASでは、上述したように、測位精度の改善は数メート
ルの疑似距離誤差に留まる。本発明では、既知点受信機
にてSBASの補強データとGPSの航法データとに基
づいてGPS衛星に対する疑似距離を算出し、さらに航
法データに含まれるGPS衛星の位置と当該既知点受信
機の位置とに基づいてGPS衛星と既知点受信機との間
の真の距離を算出する。そして、その算出した疑似距離
及び真の位置とに基づいて補強データに含まれる誤差を
算出する。その後、その誤差を未知点受信機に送信し、
そこで補強データを補正する。こうすれば、未知点受信
機における測位精度を改善することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面に基づき詳細に説明する。
【0014】図1は、本発明の実施の形態に係る衛星航
法補強システムで用いられる既知点SBAS受信機の構
成を示す図である。また、図2は、本発明の実施の形態
に係る衛星航法補強システムで用いられる未知点SBA
S受信機の構成を示す図である。
【0015】まず、図1に示す既知点SBAS受信機1
0は、既知点に設置される受信機であり、GPS受信処
理部12と、GPS復調部14と、SBAS受信処理部
16と、SBAS復調部18と、誤差演算部24と、誤
差送信部26と、を含んで構成されている。このうち、
GPS受信処理部12と、GPS復調部14と、SBA
S受信処理部16と、SBAS復調部18と、は従来の
SBAS受信機100と同様の構成であるから、ここで
は同一符号を付して説明を省略する。
【0016】既知点SBAS受信機10の誤差演算部2
4には、GPS復調部14で復調された航法データ、S
BAS復調部18で復調された補強データ、及び当該既
知点SBAS受信機10の設置位置、すなわち真の位置
が入力されている。誤差演算部24では、まず航法デー
タと補強データとに基づいてGPS衛星に対する疑似距
離を算出するとともに、航法データに含まれるGPS衛
星の位置と当該既知点SBAS受信機10の真の位置と
に基づいてGPS衛星と既知点SBAS受信機10の間
の真の距離を算出する。そして、その真の距離と疑似距
離とに基づき、補強データに含まれる誤差を算出する。
【0017】算出された誤差は、誤差送信部26により
未知点SBAS受信機32に送信される。この送信は、
海上中波ビーコン波、FM多重波、衛星回線(例えばイ
ンマルサット)、電話回線などの所定通信回線により行
われる。また、既知点SBAS受信機10と未知点SB
AS受信機32との間の誤差の送受信をDGPS(ディ
ファレンシャルGPS)のフォーマットで行うことにし
てもよい。
【0018】次に、図2に示す未知点SBAS受信機3
2は、船舶、自動車、航空機等に取り付けられるもので
あり、GPS受信処理部12と、GPS復調部14と、
SBAS受信処理部16と、SBAS復調部18と、誤
差受信部28と、補強データ補正部30と、測位演算部
20と、測位結果出力部22と、を含んで構成されてい
る。このうち、GPS受信処理部12と、GPS復調部
14と、SBAS受信処理部16と、SBAS復調部1
8と、測位演算部20と、測位結果出力部22と、は従
来のSBAS受信機100と同様の構成であるから、こ
こでは同一符号を付して説明を省略する。
【0019】未知点SBAS受信機32では、既知点S
BAS受信機10の誤差送信部26から送信される誤差
が誤差受信部28により受信される。この誤差は、補強
データ補正部30に入力される。補強データ補正部30
にはSBAS復調部18で復調された補強データも入力
されている。そして、補強データ補正部30では、その
入力された補強データを誤差受信部28から入力された
誤差に基づき、補正する。
【0020】この補正済みの補強データは、測位演算部
20に入力され、未知点SBAS受信機32の位置算出
に用いられる。そして、算出された位置は測位結果出力
部22により、例えばディスプレイ等で表示出力され
る。
【0021】以上の衛星航法補強システムによれば、未
知点SBAS受信機32にて、SBAS衛星から送信さ
れる補強データに含まれる誤差を取り除き、高精度に位
置を算出することができる。
【0022】なお、本発明は上記実施の形態に係る衛星
航法補強システムに限定されず、また、以上説明した衛
星航法補強システムは本発明の趣旨の範囲内で種々の変
形実施が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る衛星航法補強シス
テムの既知点SBAS受信機の構成を示す図である。
【図2】 本発明の実施の形態に係る衛星航法補強シス
テムの未知点SBAS受信機の構成を示す図である。
【図3】 従来技術に係る衛星航法補強システムのSB
AS受信機の構成を示す図である。
【符号の説明】
10 既知点SBAS受信機、12 GPS受信処理
部、14 GPS復調部、16 SBAS受信処理部、
18 SBAS復調部、20 測位演算部、22測位結
果出力部、24 誤差演算部、26 誤差送信部、28
誤差受信部、30 補強データ補正部、32 未知点
SBAS受信機。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 既知点受信機と未知点受信機とを含む衛
    星航法補強システムであって、 前記既知点受信機は、 衛星航法補強システムの静止衛星から送信される補強デ
    ータを受信する既知点補強データ受信手段と、 GPS衛星から送信される航法データを受信する航法デ
    ータ受信手段と、 前記補強データと前記航法データとに基づいて前記GP
    S衛星に対する疑似距離を算出するとともに、前記航法
    データに含まれる前記GPS衛星の位置と当該既知点受
    信機の位置とに基づいて前記GPS衛星と当該既知点受
    信機との真の距離を算出し、前記疑似距離と前記真の距
    離とに基づいて前記補強データに含まれる誤差を算出す
    る誤算算出手段と、 前記誤差を前記未知点受信機に送信する誤差送信手段
    と、を含み、 前記未知点受信機は、 衛星航法補強システムの静止衛星から送信される補強デ
    ータを受信する未知点補強データ受信手段と、 GPS衛星から送信される航法データを受信する航法デ
    ータ受信手段と、 前記既知点受信機から送信される前記誤差を受信する誤
    差受信手段と、 前記未知点補強データ受信手段により受信される補強デ
    ータを、前記誤差受信手段により受信される誤差に基づ
    いて補正する補強データ補正手段と、 該補強データ補正手段による補正済みの補強データと前
    記航法データとに基づいて、現在位置を算出する測位演
    算手段と、 を含むことを特徴とする衛星航法補強システム。
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