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JP2023168271A - Detection method and detection device of abnormality in reception signal - Google Patents

Detection method and detection device of abnormality in reception signal Download PDF

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JP2023168271A
JP2023168271A JP2023077194A JP2023077194A JP2023168271A JP 2023168271 A JP2023168271 A JP 2023168271A JP 2023077194 A JP2023077194 A JP 2023077194A JP 2023077194 A JP2023077194 A JP 2023077194A JP 2023168271 A JP2023168271 A JP 2023168271A
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Japan
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gnss
abnormality
antennas
satellites
difference
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Pending
Application number
JP2023077194A
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Japanese (ja)
Inventor
龍 長保
Ryu Nagaho
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】エフェメリスに基づく衛星位置から推定した衛星の方向を用いることなく、GNSSにおける受信信号の行路差の異常を含む受信信号の異常を検出する。【解決手段】時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のGNSSアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のGNSSアンテナが同時に追尾しているGNSS衛星S#iのうちの2個のGNSS衛星S_iの組み合わせごとに、当該の2個のGNSS衛星S_i各々から前記2個のGNSSアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標が所定の行路差閾値以下のときに、当該の2個のGNSS衛星S_iを行路差異常に分類し、行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iの個数が所定の異常判定閾値以上のときに、GNSS信号に異常が発生していると判定する。【選択図】図1An object of the present invention is to detect an abnormality in a received signal including an abnormality in a path difference of a received signal in GNSS without using a satellite direction estimated from a satellite position based on ephemeris. [Solution] For each combination of two GNSS antennas that are not classified as either time synchronization abnormality or satellite number abnormality, among the GNSS satellites S#i that are simultaneously tracked by the two GNSS antennas, For each combination of two GNSS satellites S_i, when the path difference index representing the difference in path from each of the two GNSS satellites S_i to each of the two GNSS antennas is equal to or less than a predetermined path difference threshold, The two GNSS satellites S_i are always classified as having a path difference, and when the number of GNSS satellites S_i that are always classified as having a path difference is equal to or greater than a predetermined abnormality determination threshold, it is determined that an abnormality has occurred in the GNSS signal. [Selection diagram] Figure 1

Description

この発明は、GNSS(Global Navigation Satellite System の略;全球測位衛星システム)における受信信号の異常を検出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting abnormalities in received signals in GNSS (Global Navigation Satellite System).

従来、慣性航法装置とGNSS測位システムを用いて移動体の位置を計測する装置が知られている(特許文献1参照)。また、GNSSにおける受信信号の異常を検出する技術として、GPS(Global Positioning System,Global Positioning Satellite の略;全地球測位システム)衛星からの受信信号がマルチパスの影響を受けた信号であるか否かを判定する装置が知られている(特許文献2参照)。さらに、GNSSによる衛星測位が途切れた後にスプーフィングを検出する装置が知られている(特許文献3参照)。 BACKGROUND ART Devices that measure the position of a moving object using an inertial navigation device and a GNSS positioning system are conventionally known (see Patent Document 1). In addition, as a technology for detecting anomalies in received signals in GNSS, it is possible to detect whether or not received signals from GPS (Global Positioning System, Global Positioning Satellite) satellites are affected by multipath. There is a known device for determining (see Patent Document 2). Further, a device is known that detects spoofing after satellite positioning by GNSS is interrupted (see Patent Document 3).

特許第4803862号公報Patent No. 4803862 特開2010-256301号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-256301 特開2020-134350号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-134350

特許文献1,2の装置は、GPS衛星自身の現在位置を示すデータであるエフェメリスに基づく衛星位置から推定した衛星の方向と、複数アンテナが受信した衛星の信号の到来方向から推定した衛星の方向と、を比較して、合致しない場合は異常信号と判断する方法である。 The devices of Patent Documents 1 and 2 calculate the direction of the satellite estimated from the satellite position based on ephemeris, which is data indicating the current position of the GPS satellite itself, and the direction of the satellite estimated from the direction of arrival of satellite signals received by multiple antennas. This method compares the and, and if they do not match, it is determined to be an abnormal signal.

そこでこの発明は、エフェメリスに基づく衛星位置から推定した衛星の方向を用いることなく、GNSSにおける受信信号の到来方向の異常を含む受信信号の異常を検出することが可能な、受信信号の異常の検出方法および検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to detect abnormalities in received signals, including abnormalities in the direction of arrival of received signals in GNSS, without using the direction of the satellite estimated from the satellite position based on ephemeris. It is an object of the present invention to provide a method and a detection device.

上記課題を解決するために、この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、複数の衛星それぞれから送信されるGNSS信号を少なくとも3個のアンテナを介して受信して、前記少なくとも3個のアンテナそれぞれに対応して備えられる少なくとも3個の受信器のうちの2個の受信器の組み合わせごとに、当該の2個の受信器各々の内部時刻どうしが時刻同期していないときに、当該の2個の受信器それぞれに対応する2個のアンテナの組み合わせを時刻同期異常に分類し、前記少なくとも3個のアンテナのうちの2個のアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾している衛星の個数が所定の閾値未満のときに、当該の2個のアンテナの組み合わせを衛星数異常に分類し、前記時刻同期異常と前記衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾している前記衛星のうちの2個の衛星の組み合わせごとに、当該の2個の衛星各々から前記2個のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標が所定の行路差閾値以下のときに、当該の2個の衛星を行路差異常に分類し、前記行路差異常に分類された衛星の個数が所定の閾値以上のときに、前記GNSS信号に異常が発生していると判定する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a method for detecting an abnormality in a received signal according to the present invention receives GNSS signals transmitted from each of a plurality of satellites via at least three antennas, and For each combination of two receivers out of at least three receivers provided respectively, when the internal times of the two receivers are not synchronized with each other, A combination of two antennas corresponding to each of the receivers is classified as a time synchronization abnormality, and for each combination of two antennas among the at least three antennas, the two antennas are simultaneously tracking. If the number of satellites in question is less than a predetermined threshold, the combination of the two antennas is classified as an abnormal number of satellites, and two antennas that are not classified as either the time synchronization abnormality or the abnormal number of satellites are classified as For each combination of antennas, for each combination of two of the satellites that are simultaneously tracked by the two antennas, the path from each of the two satellites to each of the two antennas. When the track difference index representing the difference in track difference is less than or equal to a predetermined track difference threshold, the two satellites are always classified as having a track difference, and when the number of satellites that are always classified as having a track difference is greater than or equal to the predetermined threshold, The method is characterized in that it is determined that an abnormality has occurred in the GNSS signal.

この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記GNSS信号に異常が発生しているという判断を所定の時間だけ維持する、ようにしてもよい。 The method for detecting an abnormality in a received signal according to the present invention may maintain the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal for a predetermined period of time.

この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記GNSS信号に異常が発生しているという判断が維持されているときに、前記複数の衛星それぞれから送信されるすべての前記GNSS信号の行路差が正常であると判定された場合に、前記GNSS信号に異常が発生しているという判断を解除する、ようにしてもよい。 In the method for detecting an abnormality in a received signal according to the present invention, when the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal is maintained, the path difference between all the GNSS signals transmitted from each of the plurality of satellites is determined. If it is determined that the GNSS signal is normal, the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal may be canceled.

この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記GNSS信号に異常が発生しているか否かの判定を所定の周期で実行し、直前の周期に実行された前記判定において前記行路差異常に分類された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも大きな値を有する第2の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。 The method for detecting an abnormality in a received signal according to the present invention includes determining whether or not an abnormality has occurred in the GNSS signal at a predetermined cycle, and always classifying the route difference in the determination performed in the previous cycle. The satellite may perform the determination in the next period using a second path difference threshold having a value larger than the predetermined path difference threshold.

この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記行路差異常に分類されている前記衛星の行路差が正常であると判定された場合に、前記所定の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。 In the method for detecting an abnormality in a received signal according to the present invention, when the trajectory difference of the satellite whose trajectory difference is always classified is determined to be normal, the predetermined trajectory difference threshold is used to detect the next period. The above determination may be executed.

また、この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、複数の衛星それぞれから送信されるGNSS信号を少なくとも3個のアンテナを介して受信する、前記少なくとも3個のアンテナそれぞれに対応して備えられる少なくとも3個の受信器と、前記少なくとも3個の受信器のうちの2個の受信器の組み合わせごとに、当該の2個の受信器各々の内部時刻どうしが時刻同期していないときに、当該の2個の受信器それぞれに対応する2個のアンテナの組み合わせを時刻同期異常に分類する時刻同期判定部と、前記少なくとも3個のアンテナのうちの2個のアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾している衛星の個数が所定の閾値未満のときに、当該の2個のアンテナの組み合わせを衛星数異常に分類する衛星数判定部と、前記時刻同期異常と前記衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾している前記衛星のうちの2個の衛星の組み合わせごとに、当該の2個の衛星各々から前記2個のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標が所定の行路差閾値以下のときに、当該の2個の衛星を行路差異常に分類する行路差判定部と、前記行路差異常に分類された衛星の個数が所定の閾値以上のときに、前記GNSS信号に異常が発生していると判定する異常判定部と、を有する、ことを特徴とする。 Further, the receiving signal abnormality detecting device according to the present invention is configured to receive GNSS signals transmitted from each of a plurality of satellites via at least three antennas, and is provided corresponding to each of the at least three antennas. For each combination of at least three receivers and two of the at least three receivers, when the internal times of the two receivers are not synchronized, a time synchronization determination unit that classifies a combination of two antennas corresponding to each of the two receivers as a time synchronization abnormality; a satellite number determination unit that classifies the combination of the two antennas as a satellite number abnormality when the number of satellites simultaneously tracked by the two antennas is less than a predetermined threshold; For each combination of two antennas that are not classified as abnormal, for each combination of two of the satellites that are simultaneously tracked by the two antennas, a path difference determination unit that always classifies the two satellites according to the path difference when a path difference index representing the difference in path from each satellite to each of the two antennas is less than or equal to a predetermined path difference threshold; The present invention is characterized by comprising: an abnormality determination unit that determines that an abnormality has occurred in the GNSS signal when the number of satellites that are always classified as different is equal to or greater than a predetermined threshold value.

この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記GNSS信号に異常が発生しているという判断を所定の時間だけ維持する、ようにしてもよい。 The reception signal abnormality detecting device according to the present invention may maintain the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal for a predetermined period of time.

この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記GNSS信号に異常が発生しているという判断が維持されているときに、前記複数の衛星それぞれから送信されるすべての前記GNSS信号の行路差が正常であると判定された場合に、前記GNSS信号に異常が発生しているという判断を解除する、ようにしてもよい。 The receiving signal abnormality detection device according to the present invention detects the path difference between all the GNSS signals transmitted from each of the plurality of satellites when the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal is maintained. If it is determined that the GNSS signal is normal, the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal may be canceled.

この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記GNSS信号に異常が発生しているか否かの判定を所定の周期で実行し、直前の周期に実行された前記判定において前記行路差異常に分類された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも大きな値を有する第2の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。 The abnormality detection device of the received signal according to the present invention determines whether or not an abnormality has occurred in the GNSS signal at a predetermined cycle, and always classifies the route difference in the determination performed in the immediately preceding cycle. The satellite may perform the determination in the next period using a second path difference threshold having a value larger than the predetermined path difference threshold.

この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記行路差異常に分類されている前記衛星の行路差が正常であると判定された場合に、前記所定の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。 The receiving signal abnormality detecting device according to the present invention uses the predetermined path difference threshold to detect the next period when the path difference of the satellite whose path difference is always classified is determined to be normal. The above determination may be executed.

この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾している衛星のうちの2個の衛星の組み合わせごとに、行路差異常(言い換えると、GNSS信号の到来方向の異常)を検出するようにしているので、エフェメリスに基づく衛星位置から推定した衛星の方向を用いることなく、GNSSにおける受信信号の異常の検出処理の信頼性を向上させることが可能となる。 According to the method for detecting an abnormality in a received signal and the apparatus for detecting an abnormality in a received signal according to the present invention, for each combination of two antennas that are not classified as either time synchronization abnormality or satellite number abnormality, the relevant Based on ephemeris, path difference abnormalities (in other words, abnormalities in the direction of arrival of GNSS signals) are detected for each combination of two satellites that are simultaneously tracked by two antennas. Without using the satellite direction estimated from the satellite position, it is possible to improve the reliability of the process for detecting abnormalities in received signals in GNSS.

実施の形態に係るGNSSコンパスの概略構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a GNSS compass according to an embodiment. 図1のGNSSコンパスにおける複数のGNSSアンテナの配置を示す図である。2 is a diagram showing the arrangement of multiple GNSS antennas in the GNSS compass of FIG. 1. FIG. 図2のGNSSアンテナどうしの間における行路差を説明する図である。3 is a diagram illustrating a path difference between the GNSS antennas in FIG. 2. FIG. 図1の行路差判定部において第1の行路差閾値と第2の行路差閾値とが適宜切り替えられる行路差の判定処理を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a path difference determination process in which a first path difference threshold value and a second path difference threshold value are switched as appropriate in the path difference determination section of FIG. 1;

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。この実施の形態では、この発明に係る受信信号の異常の検出装置がGNSSコンパスに組み込まれて前記GNSSコンパスにおいてこの発明に係る受信信号の異常の検出方法が実施される場合を例に挙げて説明する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiments. In this embodiment, an example will be described in which a received signal abnormality detection device according to the present invention is incorporated into a GNSS compass, and a received signal abnormality detection method according to the present invention is implemented in the GNSS compass. do.

(GNSSコンパスの全体構成)
図1は、この発明に係る受信信号の異常の検出装置を含む、実施の形態に係るGNSSコンパス1の概略構成を示す機能ブロック図である。GNSSコンパス1は、例えば、船舶,車両,および飛行体などの移動体に搭載されて使用される。
(Overall configuration of GNSS compass)
FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a GNSS compass 1 according to an embodiment, including a receiving signal abnormality detection device according to the present invention. The GNSS compass 1 is used, for example, by being mounted on a moving body such as a ship, a vehicle, or an aircraft.

実施の形態に係るGNSSコンパス1は、GNSS(Global Navigation Satellite System の略;全球測位衛星システム)で用いられる複数の衛星(「GNSS衛星」と呼ぶ)それぞれから送信される衛星信号/測位信号(「GNSS信号」と呼ぶ)を受信してGNSSにおける受信信号であるGNSS信号の異常を検出する機能と自機の位置などを計算する機能とを備え、主に、制御ユニット2と、GNSSアンテナ3と、GNSS受信部4と、異常検出部5と、測位部6と、を有する。GNSSコンパス1を構成する各部は、バスを介して信号の送受を行って相互に情報伝達可能であるように接続される。 The GNSS compass 1 according to the embodiment uses satellite signals/positioning signals (" The control unit 2, the GNSS antenna 3 and the , a GNSS receiving section 4, an anomaly detecting section 5, and a positioning section 6. The respective parts constituting the GNSS compass 1 are connected to each other so that they can send and receive signals and transmit information to each other via a bus.

GNSSとしてはGPS(Global Positioning System,Global Positioning Satellite の略;全地球測位システム),GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System の略),およびBDS(BeiDou navigation satellite System の略;北斗衛星導航系統)などが挙げられる。 Examples of GNSS include GPS (abbreviation for Global Positioning System, Global Positioning Satellite; Global Positioning System), GLONASS (abbreviation for GLObal Navigation Satellite System), and BDS (abbreviation for BeiDou Navigation Satellite System). .

複数のGNSS衛星それぞれは、当該のGNSS衛星自身の現在位置を示すデータであるエフェメリスを含むGNSS信号を電波として送信する。複数のGNSS衛星それぞれから送信されるGNSS信号には、そのGNSS衛星が当該GNSS信号を電波として送信した時刻を示す情報も含まれる。 Each of the plurality of GNSS satellites transmits a GNSS signal including ephemeris, which is data indicating the current position of the GNSS satellite, as a radio wave. The GNSS signal transmitted from each of the plurality of GNSS satellites also includes information indicating the time when the GNSS satellite transmitted the GNSS signal as a radio wave.

制御ユニット2は、GNSSコンパス1を構成する各部の動作を制御する機能を備え、例えば、GNSS信号の異常の検出やGNSSコンパス1の位置などの計算などに纏わる演算処理を行う中央処理装置(CPU:Central Processing Unit の略)を有する機序として構成される。 The control unit 2 has a function of controlling the operation of each part constituting the GNSS compass 1, and includes, for example, a central processing unit (CPU) that performs arithmetic processing related to detecting abnormalities in GNSS signals and calculating the position of the GNSS compass 1. : Abbreviation for Central Processing Unit).

制御ユニット2は、また、中央処理装置(CPU)がGNSS信号の異常の検出やGNSSコンパス1の位置などの計算などに纏わる演算処理を行う際に利用するプログラム,各種の情報,およびデータなどを記憶して格納などするための記憶領域となったり中央処理装置(CPU)が前記演算処理を行う際に生成されるデータや情報などを一時的に記憶などするための作業領域となったりする機能を備え、例えば、読み取り専用の記憶装置であるROM(Read Only Memory の略)、読み出しおよび書き込み可能な記憶装置であるRAM(Random Access Memory の略)、ならびにハードディスクのうちの少なくとも1つを有する機序として構成される。 The control unit 2 also stores programs, various information, and data used by the central processing unit (CPU) to perform calculations related to detecting abnormalities in GNSS signals and calculating the position of the GNSS compass 1. A function that serves as a storage area for storing data or as a work area for temporarily storing data and information generated when the central processing unit (CPU) performs the arithmetic processing. For example, a device having at least one of ROM (abbreviation for Read Only Memory), which is a read-only storage device, RAM (abbreviation), which is a readable and writable storage device, and a hard disk. It is structured as an introduction.

制御ユニット2は、GNSSコンパス1の動作を制御するためのプログラム(「制御プログラム」と呼ぶ)を中央処理装置(CPU)が実行することにより、制御プログラムに従ってGNSSコンパス1を構成する各部の処理の開始,内容,および終了を統制して制御する。 The control unit 2 controls the processing of each part of the GNSS compass 1 according to the control program by having a central processing unit (CPU) execute a program (referred to as a "control program") for controlling the operation of the GNSS compass 1. Discipline and control the beginning, content, and ending.

GNSS受信部4は、複数のGNSS衛星S_i(但し、i:複数のGNSS衛星を相互に区別して各々を識別するための各衛星に固有の番号)それぞれから送信されるGNSS信号を受信するための機序であり、各々がGNSSアンテナを備える少なくとも3個のGNSS受信器から構成される(即ち、GNSSアンテナも少なくとも3個である)。この実施の形態では、GNSS受信部4が3個のGNSS受信器4A,4B,4Cから構成され、GNSS受信器4AがGNSSアンテナ3Aを備え、GNSS受信器4BがGNSSアンテナ3Bを備え、GNSS受信器4CがGNSSアンテナ3Cを備える。 The GNSS receiving unit 4 is configured to receive GNSS signals transmitted from each of a plurality of GNSS satellites S_i (where, i: a number unique to each satellite for distinguishing and identifying a plurality of GNSS satellites). A mechanism consisting of at least three GNSS receivers, each with a GNSS antenna (i.e. there are also at least three GNSS antennas). In this embodiment, the GNSS receiver 4 includes three GNSS receivers 4A, 4B, and 4C, the GNSS receiver 4A is equipped with a GNSS antenna 3A, the GNSS receiver 4B is equipped with a GNSS antenna 3B, and the GNSS receiver 4A is equipped with a GNSS antenna 3B. The device 4C is equipped with a GNSS antenna 3C.

3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cは、GNSSコンパス1が搭載される移動体上に、所定の間隔で相互に離間して配置されて固定される。この実施の形態では、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cが正三角形の頂点の位置それぞれに配置される(図2参照)。 The three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C are spaced apart from each other at predetermined intervals and fixed on the moving body on which the GNSS compass 1 is mounted. In this embodiment, three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C are arranged at the vertices of an equilateral triangle (see FIG. 2).

GNSSアンテナ3A,3B,3Cどうしを結ぶ線分を「基線」と呼ぶ。GNSSアンテナ3A,3B,3Cどうしの間の距離である基線の寸法は、GNSSアンテナ3A,3B,3Cの配置の設計値として既知である。この実施の形態では、GNSSアンテナ3AとGNSSアンテナ3Bとの間の基線ABの寸法,GNSSアンテナ3BとGNSSアンテナ3Cとの間の基線BCの寸法,およびGNSSアンテナ3AとGNSSアンテナ3Cとの間の基線ACの寸法はいずれも既知である。GNSSアンテナ3A,3B,3Cどうしの間の距離である基線の寸法は、GNSSアンテナ3A,3B,3C間の干渉を避けるため、1波長以上(具体的には、数波長程度)に設定される。 The line segment connecting the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C is called a "baseline." The baseline dimension, which is the distance between the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C, is known as a design value for the arrangement of the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C. In this embodiment, the dimensions of the base line AB between GNSS antenna 3A and GNSS antenna 3B, the dimension of base line BC between GNSS antenna 3B and GNSS antenna 3C, and the dimension between GNSS antenna 3A and GNSS antenna 3C are explained. The dimensions of the baseline AC are all known. The baseline dimension, which is the distance between the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C, is set to one wavelength or more (specifically, about several wavelengths) to avoid interference between the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C. .

各GNSS受信器4A,4B,4Cは、GNSS衛星S_iそれぞれから送信されるGNSS信号をGNSSアンテナ3A,3B,3Cを介して受信して電気信号(特に、デジタル信号)に変換して出力する。 Each GNSS receiver 4A, 4B, 4C receives the GNSS signal transmitted from each GNSS satellite S_i via the GNSS antenna 3A, 3B, 3C, converts it into an electrical signal (in particular, a digital signal), and outputs the signal.

各GNSS受信器4A,4B,4Cは、GNSSコンパス1の電源投入時から動作を開始する内部時計を備え、GNSS衛星S_iそれぞれから送信されるGNSS信号を受信することによって得られる1秒周期のパルス信号である1PPS(One Pulse Per Second:1秒パルス)信号に前記内部時計を同期させて得られる内部時刻も出力する。 Each GNSS receiver 4A, 4B, 4C is equipped with an internal clock that starts operating when the GNSS compass 1 is powered on, and has a 1-second cycle pulse obtained by receiving the GNSS signal transmitted from each GNSS satellite S_i. An internal time obtained by synchronizing the internal clock with a 1PPS (One Pulse Per Second) signal is also output.

GNSS信号は、搬送波に重畳されて電波(「GNSS電波」と呼ぶ)としてGNSS衛星S_iから逐次送信される。各GNSS受信器4A,4B,4Cは、GNSS電波を受信し、前記GNSS電波を復調してGNSS信号を取り出す。そして、前記GNSS信号がGNSS受信部4から出力される。 The GNSS signal is superimposed on a carrier wave and is sequentially transmitted as radio waves (referred to as "GNSS radio waves") from the GNSS satellite S_i. Each GNSS receiver 4A, 4B, 4C receives a GNSS radio wave, demodulates the GNSS radio wave, and extracts a GNSS signal. Then, the GNSS signal is output from the GNSS receiving section 4.

GNSS受信部4は、すなわち、GNSS受信器4A,4B,4C別の、GNSS衛星S_iごとの、GNSS信号と当該のGNSS信号の受信時における内部時刻との組み合わせデータを出力する。 That is, the GNSS receiving unit 4 outputs combination data of the GNSS signal and the internal time at the time of reception of the GNSS signal for each GNSS satellite S_i for each of the GNSS receivers 4A, 4B, and 4C.

制御プログラムを制御ユニット2の中央処理装置(CPU)が実行することにより、制御ユニット2内に異常検出部5および測位部6が構成される。 By executing the control program by the central processing unit (CPU) of the control unit 2, an abnormality detection section 5 and a positioning section 6 are configured within the control unit 2.

異常検出部5は、GNSS受信部4から出力されるGNSS信号の異常を検出して検出結果を出力するための機序である。 The abnormality detection unit 5 is a mechanism for detecting an abnormality in the GNSS signal output from the GNSS receiving unit 4 and outputting a detection result.

測位部6は、GNSS受信部4から出力されるGNSS信号を用いて測位情報を計算して出力するための機序である。 The positioning unit 6 is a mechanism for calculating and outputting positioning information using the GNSS signal output from the GNSS receiving unit 4.

測位部6によって計算される測位情報は、特定の項目には限定されないものの、例えば、自機の位置,方位,および姿勢(例えば、ローリング,ピッチング,旋回率(ROT))などのうちの少なくとも1つが挙げられる。測位部6による測位情報の計算処理は、周知の技術が適用され得るとともにこの発明では特定の項目や手法などには限定されないので、詳細な説明を省略する。 Although the positioning information calculated by the positioning unit 6 is not limited to specific items, for example, at least one of the position, direction, and attitude (e.g., rolling, pitching, rate of turn (ROT)) of the own aircraft, etc. These include: The calculation process of the positioning information by the positioning unit 6 can be performed using well-known techniques, and the present invention is not limited to specific items or methods, so a detailed explanation will be omitted.

測位部6は、異常検出部5から出力されるGNSS信号の異常の検出結果に基づいて、測位情報の計算処理で使用する衛星群から排除するGNSS衛星S_iを決定する(言い換えると、測位情報の計算処理で使用するGNSS衛星S_iを決定する)。 The positioning unit 6 determines the GNSS satellite S_i to be excluded from the satellite group used in the positioning information calculation process based on the detection result of the abnormality in the GNSS signal output from the anomaly detection unit 5 (in other words, the positioning information (Determine the GNSS satellite S_i to be used in calculation processing).

(異常検出部の処理内容)
実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法は、複数のGNSS衛星S_iそれぞれから送信されるGNSS信号を3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cを介して受信して、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cそれぞれに対応して備えられる3個のGNSS受信器4A,4B,4Cのうちの2個のGNSS受信器の組み合わせごとに、当該の2個のGNSS受信器各々の内部時刻どうしが時刻同期していないときに、当該の2個のGNSS受信器それぞれに対応する2個のGNSSアンテナの組み合わせを時刻同期異常に分類し、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のGNSSアンテナが同時に追尾しているGNSS衛星S_iの個数が所定の衛星数閾値未満のときに、当該の2個のGNSSアンテナの組み合わせを衛星数異常に分類し、時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のGNSSアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のGNSSアンテナが同時に追尾しているGNSS衛星S_iのうちの2個のGNSS衛星S_iの組み合わせごとに、当該の2個のGNSS衛星S_i各々から前記2個のGNSSアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標が所定の行路差閾値以下のときに、当該の2個のGNSS衛星S_iを行路差異常に分類し、行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iの個数が所定の異常判定閾値以上のときに、GNSS信号に異常が発生していると判定する、ようにしている。
(Processing content of the abnormality detection unit)
The method for detecting an abnormality in a received signal according to the embodiment includes receiving GNSS signals transmitted from each of a plurality of GNSS satellites S_i via three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C, and , 3B, and 3C. For each combination of two GNSS receivers among the three GNSS receivers 4A, 4B, and 4C provided corresponding to each of the three GNSS receivers, the internal time of each of the two GNSS receivers is When the time is not synchronized, the combination of two GNSS antennas corresponding to each of the two GNSS receivers is classified as a time synchronization abnormality, and two of the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C are For each combination of GNSS antennas in For each combination of two GNSS antennas that are classified as either time synchronization abnormality or satellite number abnormality, two of the GNSS satellites S_i that are simultaneously tracked by the two GNSS antennas are For each combination of GNSS satellites S_i, when the path difference index representing the difference in path from each of the two GNSS satellites S_i to each of the two GNSS antennas is equal to or less than a predetermined path difference threshold, Two GNSS satellites S_i are always classified as having different routes, and when the number of GNSS satellites S_i that are always classified as having different routes is equal to or greater than a predetermined abnormality determination threshold, it is determined that an abnormality has occurred in the GNSS signal. ing.

また、上記の受信信号の異常の検出方法を実施する機器としての受信信号の異常の検出装置を含む、実施の形態に係るGNSSコンパス1は、複数のGNSS衛星S_iそれぞれから送信されるGNSS信号を3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cを介して受信する、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cそれぞれに対応して備えられる3個のGNSS受信器4A,4B,4Cと、3個のGNSS受信器4A,4B,4Cのうちの2個のGNSS受信器の組み合わせごとに、当該の2個のGNSS受信器各々の内部時刻どうしが時刻同期していないときに、当該の2個のGNSS受信器それぞれに対応する2個のGNSSアンテナの組み合わせを時刻同期異常に分類する時刻同期判定部52と、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のGNSSアンテナが同時に追尾しているGNSS衛星S_iの個数が所定の衛星数閾値未満のときに、当該の2個のGNSSアンテナの組み合わせを衛星数異常に分類する衛星数判定部53と、時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のGNSSアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のGNSSアンテナが同時に追尾しているGNSS衛星S_iのうちの2個のGNSS衛星S_iの組み合わせごとに、当該の2個のGNSS衛星S_i各々から前記2個のGNSSアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標が所定の行路差閾値以下のときに、当該の2個のGNSS衛星S_iを行路差異常に分類する行路差判定部54と、行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iの個数が所定の異常判定閾値以上のときに、GNSS信号に異常が発生していると判定する異常判定部55と、を有する、ようにしている。 Further, the GNSS compass 1 according to the embodiment, which includes a receiving signal abnormality detection device as a device that implements the above-described method for detecting a received signal abnormality, detects GNSS signals transmitted from each of the plurality of GNSS satellites S_i. Three GNSS receivers 4A, 4B, 4C provided corresponding to the three GNSS antennas 3A, 3B, 3C and three GNSS For each combination of two GNSS receivers among the receivers 4A, 4B, and 4C, when the internal times of the two GNSS receivers are not synchronized, the two GNSS receivers The time synchronization determination unit 52 classifies the combination of two GNSS antennas corresponding to each device as a time synchronization abnormality, and the When the number of GNSS satellites S_i that are simultaneously tracked by the two GNSS antennas is less than a predetermined satellite number threshold, a satellite number determination unit 53 that classifies the combination of the two GNSS antennas as a satellite number abnormality; , for each combination of two GNSS antennas that are not classified as either time synchronization abnormality or satellite number abnormality, the GNSS of two GNSS satellites S_i that are simultaneously tracked by the two GNSS antennas. For each combination of satellites S_i, when the path difference index representing the difference in path from each of the two GNSS satellites S_i to each of the two GNSS antennas is less than or equal to a predetermined path difference threshold, A path difference determination unit 54 that always classifies GNSS satellites S_i with path differences, and determines that an abnormality has occurred in the GNSS signal when the number of GNSS satellites S_i whose path differences are always classified is equal to or greater than a predetermined abnormality determination threshold. An abnormality determination section 55 is provided.

異常検出部5は、GNSS信号の異常を検出するための機序であり、GNSS受信部4から所定の周期で出力される、GNSS受信器4A,4B,4C別の、GNSS衛星S_iごとの、GNSS信号と当該のGNSS信号の受信時における内部時刻との組み合わせデータの入力を受け、前記GNSS信号および前記内部時刻に基づいてGNSSにおける受信信号であるGNSS信号の異常を検出するための演算処理(「異常検出演算処理」と呼ぶ)を実行する。異常検出演算処理は、GNSS受信部4からGNSS信号と当該のGNSS信号の受信時における内部時刻との組み合わせデータが出力される所定の周期に合わせて前記所定の周期で実行されるようにしてもよく、或いは、前記所定の周期とは異なる周期で実行されるようにしてもよい。異常検出部5における異常検出演算処理が実行される時点それぞれのことを「処理時点」と呼ぶ。 The abnormality detection unit 5 is a mechanism for detecting an abnormality in the GNSS signal, and the abnormality detection unit 5 is a mechanism for detecting an abnormality in the GNSS signal. Receiving input of combined data of a GNSS signal and an internal time at the time of reception of the GNSS signal, calculation processing for detecting an abnormality in a GNSS signal that is a received signal in GNSS based on the GNSS signal and the internal time ( (referred to as "abnormality detection calculation processing"). The abnormality detection calculation process may be executed at the predetermined cycle in accordance with a predetermined cycle in which the GNSS receiving unit 4 outputs the combination data of the GNSS signal and the internal time at the time of reception of the GNSS signal. Alternatively, the process may be executed at a cycle different from the predetermined cycle. Each point in time at which the abnormality detection calculation process in the abnormality detection unit 5 is executed is referred to as a "processing point in time."

異常検出部5は、行路差計算部51,時刻同期判定部52,衛星数判定部53,行路差判定部54,および異常判定部55を備える。 The abnormality detection section 5 includes a path difference calculation section 51, a time synchronization determination section 52, a satellite number determination section 53, a path difference determination section 54, and an abnormality determination section 55.

行路差計算部51は、当該の処理時点においてGNSS受信部4から出力される、GNSS受信器4A,4B,4C別の、GNSS衛星S_iごとの、GNSS信号と当該のGNSS信号の受信時における内部時刻との組み合わせデータの入力を受け、前記GNSS信号の情報を用いてGNSS衛星S_iから各GNSSアンテナ3A,3B,3Cまでの行路の差を計算する。行路差計算部51によって行われる処理のことを「行路差の計算処理」と呼ぶ。 The route difference calculation unit 51 calculates the GNSS signal for each GNSS satellite S_i, which is output from the GNSS reception unit 4 at the relevant processing time, and the internal information at the time of receiving the relevant GNSS signal. Upon receiving the input of the data combined with the time, the difference between the routes from the GNSS satellite S_i to each of the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C is calculated using the information of the GNSS signal. The process performed by the path difference calculation unit 51 is referred to as "path difference calculation process."

行路差計算部51は、複数のGNSSアンテナ3A,3B,3Cが所定の間隔で相互に離間して配置されていることに起因して生じる、GNSS衛星S_iから各GNSSアンテナ3A,3B,3Cまでの行路の差(絶対値)を、GNSS衛星S_i別に、GNSSアンテナ3A,3B,3Cどうしの間ごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)に、つまり2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせごとに、計算する。 The path difference calculation unit 51 calculates the distance from the GNSS satellite S_i to each of the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C, which is caused by the fact that the plurality of GNSS antennas 3A, 3B, and 3C are spaced apart from each other at predetermined intervals. The difference (absolute value) in the path of , 3C).

図3は行路の差を説明する図である。行路の差は実際には3次元で求められるが、行路の差の原理の説明として図3では2次元で説明する。図3に示す例では、GNSS衛星S_1とGNSS衛星S_2とのそれぞれについて、GNSSアンテナ3Aまでの行路とGNSSアンテナ3Bまでの行路との差(即ち、GNSSアンテナ3AとGNSSアンテナ3Bとの間における行路差)を取り上げて説明する。 FIG. 3 is a diagram illustrating the difference in routes. Although the path difference is actually determined in three dimensions, the principle of the path difference will be explained in two dimensions in FIG. 3. In the example shown in FIG. 3, for each of GNSS satellite S_1 and GNSS satellite S_2, the difference between the route to GNSS antenna 3A and the route to GNSS antenna 3B (i.e., the difference between the route between GNSS antenna 3A and GNSS antenna 3B) The difference) will be taken up and explained.

GNSS衛星S_1からGNSSアンテナ3Aまでの行路とGNSSアンテナ3Bまでの行路との差C_1ABは下記の数式1のように表され、GNSS衛星S_2からGNSSアンテナ3Aまでの行路とGNSSアンテナ3Bまでの行路との差C_2ABは下記の数式2のように表される(図3(A)参照)。
(数1) C_1AB = L_AB×cos(θ_1)
(数2) C_2AB = L_AB×cos(θ_2)
ここに、
L_AB:GNSSアンテナ3AとGNSSアンテナ3Bとの間の基線ABの寸法
θ_1:GNSS衛星S_1の仰角
θ_2:GNSS衛星S_2の仰角
The difference C_1AB between the path from GNSS satellite S_1 to GNSS antenna 3A and the path to GNSS antenna 3B is expressed as in the following formula 1, and is the difference between the path from GNSS satellite S_2 to GNSS antenna 3A and the path to GNSS antenna 3B. The difference C_2AB is expressed as in Equation 2 below (see FIG. 3(A)).
(Math. 1) C_1AB = L_AB×cos(θ_1)
(Math. 2) C_2AB = L_AB×cos(θ_2)
Here,
L_AB: Dimension of base line AB between GNSS antenna 3A and GNSS antenna 3B θ_1: Elevation angle of GNSS satellite S_1 θ_2: Elevation angle of GNSS satellite S_2

上記の数式1のように表されるGNSS衛星S_1からGNSSアンテナ3Aまでの行路とGNSSアンテナ3Bまでの行路との差C_1ABは下記の数式3に従って計算される。また、上記の数式2のように表されるGNSS衛星S_2からGNSSアンテナ3Aまでの行路とGNSSアンテナ3Bまでの行路との差C_2ABは下記の数式4に従って計算される。
(数3) C_1AB = λ_1×(N_1+P_1AB)
(数4) C_2AB = λ_2×(N_2+P_2AB)
ここに、
λ_1:GNSS衛星S_1のGNSS電波の搬送波の波長
λ_2:GNSS衛星S_2のGNSS電波の搬送波の波長
N_1:GNSS衛星S_1のGNSS電波の整数値バイアス(サイクル以上)
N_2:GNSS衛星S_2のGNSS電波の整数値バイアス(サイクル以上)
P_1AB:GNSS衛星S_1のGNSS電波のアンテナ間一重差(サイクル未満)
P_2AB:GNSS衛星S_2のGNSS電波のアンテナ間一重差(サイクル未満)
The difference C_1AB between the path from the GNSS satellite S_1 to the GNSS antenna 3A and the path to the GNSS antenna 3B, expressed as in Equation 1 above, is calculated according to Equation 3 below. Further, the difference C_2AB between the path from the GNSS satellite S_2 to the GNSS antenna 3A and the path to the GNSS antenna 3B, expressed as in Equation 2 above, is calculated according to Equation 4 below.
(Math. 3) C_1AB = λ_1×(N_1+P_1AB)
(Math. 4) C_2AB = λ_2×(N_2+P_2AB)
Here,
λ_1: Wavelength of carrier wave of GNSS radio wave of GNSS satellite S_1 λ_2: Wavelength of carrier wave of GNSS radio wave of GNSS satellite S_2 N_1: Integer bias of GNSS radio wave of GNSS satellite S_1 (cycle or more)
N_2: Integer bias of GNSS radio waves of GNSS satellite S_2 (more than one cycle)
P_1AB: Single difference between antennas of GNSS radio waves of GNSS satellite S_1 (less than a cycle)
P_2AB: Single difference between antennas of GNSS radio waves of GNSS satellite S_2 (less than a cycle)

GNSS衛星S_iについてのアンテナ間一重差P_iXYは(但し、X,Y:複数のGNSSアンテナを相互に区別して各々を識別するためのアンテナ記号であり、X≠Y;以下同じ)、2個のGNSSアンテナ(図3に示す例では、GNSSアンテナ3AとGNSSアンテナ3B)に対する1個のGNSS衛星S_iの搬送波位相積算値の差である。 The inter-antenna single difference P_iXY for the GNSS satellite S_i (where X, Y: antenna symbols for mutually distinguishing multiple GNSS antennas and identifying each; This is the difference in carrier phase integrated value of one GNSS satellite S_i with respect to the antennas (in the example shown in FIG. 3, GNSS antenna 3A and GNSS antenna 3B).

行路差計算部51は、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)に、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iからGNSSアンテナXまでの行路とGNSSアンテナYまでの行路との差(絶対値)C_iXYを計算する。 The path difference calculation unit 51 calculates the relevant information for each GNSS satellite S_i for each combination of two GNSS antennas among the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C (in other words, for each baseline AB, BC, and AC). The difference (absolute value) C_iXY between the path from GNSS satellite S_i to GNSS antenna X and the path to GNSS antenna Y is calculated.

行路差計算部51によって計算される、GNSSアンテナXとGNSSアンテナYとの組み合わせにおける、GNSS衛星S_iについての、当該のGNSS衛星S_iからGNSSアンテナXまでの行路とGNSSアンテナYまでの行路との差(絶対値)C_iXYのことを「GNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXY」と呼ぶ。 Difference between the path from the GNSS satellite S_i to the GNSS antenna X and the path to the GNSS antenna Y for the GNSS satellite S_i in the combination of the GNSS antenna X and the GNSS antenna Y, calculated by the path difference calculation unit 51 (Absolute value) C_iXY is called "path difference C_iXY between GNSS antennas X and Y of GNSS satellite S_i."

行路差計算部51は、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)に、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYを出力する。 The path difference calculation unit 51 calculates the relevant information for each GNSS satellite S_i for each combination of two GNSS antennas among the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C (in other words, for each baseline AB, BC, and AC). Outputs the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the GNSS satellite S_i.

時刻同期判定部52は、当該の処理時点においてGNSS受信部4から出力される、GNSS受信器4A,4B,4C別の、GNSS衛星S_iごとの、GNSS信号と当該のGNSS信号の受信時における内部時刻との組み合わせデータの入力を受け、前記内部時刻どうしが時刻同期しているか否かを判定する。時刻同期判定部52によって行われる処理のことを「時刻同期の判定処理」と呼ぶ。 The time synchronization determination unit 52 determines the GNSS signal of each GNSS satellite S_i for each GNSS receiver 4A, 4B, and 4C, which is output from the GNSS reception unit 4 at the relevant processing time, and the internal information at the time of receiving the relevant GNSS signal. Upon receiving the input of the combination data with the time, it is determined whether the internal times are synchronized with each other. The process performed by the time synchronization determination unit 52 is referred to as "time synchronization determination process."

ここで、GNSS信号に異常が発生していない場合はGNSS受信器4A,4B,4C各々の内部時刻どうしは時刻同期しているはずであり、GNSS受信器4A,4B,4C各々の内部時刻どうしが時刻同期していないときはGNSS信号に異常が発生していると考えられる。 Here, if no abnormality has occurred in the GNSS signal, the internal times of each of the GNSS receivers 4A, 4B, and 4C should be synchronized, and the internal times of each of the GNSS receivers 4A, 4B, and 4C should be synchronized. If the time is not synchronized, it is considered that an abnormality has occurred in the GNSS signal.

時刻同期判定部52は、当該の処理時点の行路差の計算処理における、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)の、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYの計算に用いられたGNSS信号と組み合わせられている内部時刻どうしの差の絶対値が所定の時刻差閾値よりも大きいか否かを判断する。 The time synchronization determination unit 52 determines whether each combination of two GNSS antennas among the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C (in other words, the baseline AB, BC, AC ), the absolute value of the difference between the internal times that are combined with the GNSS signal used to calculate the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the GNSS satellite S_i for each GNSS satellite S_i It is determined whether the time difference is greater than a threshold value.

時刻差閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば正常な状態であるとしても機械誤差などに起因して生じると想定される誤差が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。時刻差閾値は、例えば1~5ミリ秒程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。 The time difference threshold is not limited to a specific value, but can be set to an appropriate value by taking into account errors that are expected to occur due to mechanical errors even under normal conditions. Set as appropriate. It is conceivable that the time difference threshold is set to a value within a range of about 1 to 5 milliseconds, for example.

時刻同期判定部52は、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)に、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYの計算に用いられたGNSS信号と組み合わせられている内部時刻どうしの差の絶対値が時刻差閾値よりも大きいとき、前記行路差C_iXYの計算に用いられたGNSS信号についての内部時刻が異常であるとして、当該の2個のGNSSアンテナの組み合わせを時刻同期異常に分類する。時刻同期判定部52は、つまり、3個のGNSS受信器4A,4B,4Cのうちの2個のGNSS受信器の組み合わせごとに、当該の2個のGNSS受信器各々の内部時刻どうしが時刻同期していないときに、当該の2個のGNSS受信器それぞれに対応する2個のGNSSアンテナの組み合わせを時刻同期異常に分類する。 The time synchronization determination unit 52 determines the corresponding GNSS satellite S_i for each combination of two GNSS antennas among the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C (in other words, for each baseline AB, BC, and AC). When the absolute value of the difference between the internal times that are combined with the GNSS signals used to calculate the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the GNSS satellite S_i is greater than the time difference threshold, the path difference C_iXY is calculated. Assuming that the internal time of the GNSS signal used for this is abnormal, the combination of the two GNSS antennas is classified as having a time synchronization abnormality. In other words, for each combination of two GNSS receivers among the three GNSS receivers 4A, 4B, and 4C, the time synchronization determination unit 52 determines whether the internal times of the two GNSS receivers are time synchronized with each other. If not, the combination of two GNSS antennas corresponding to the two GNSS receivers is classified as having a time synchronization abnormality.

衛星数判定部53は、当該の処理時点において行路差計算部51から出力される、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)の、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYの入力を受け、2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせごとに当該の2個のGNSSアンテナが当該の処理時点において同時に追尾しているGNSS衛星S_iの個数が妥当であるか否かを判定する。衛星数判定部53によって行われる処理のことを「衛星数の判定処理」と呼ぶ。 The number of satellites determining unit 53 determines each combination of two GNSS antennas among the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C (in other words, base line AB, Receiving the input of the path difference C_iXY between the GNSS antennas 2), it is determined whether the number of GNSS satellites S_i that the two GNSS antennas are simultaneously tracking at the time of the processing is appropriate. The process performed by the satellite number determining unit 53 is referred to as "satellite number determining process."

ここで、GNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXY(尚、GNSS衛星S_iについてのアンテナ間一重差P_iXYを含む)を計算するためには、GNSSアンテナXを備えるGNSS受信器とGNSSアンテナYを備えるGNSS受信器とが同じGNSS衛星S_iを追尾している必要がある。しかしながら、移動体においては、複数のGNSSアンテナ3A,3B,3Cどうしが相互に近傍の位置関係にあっても、例えばGNSSコンパス1が船舶に搭載されて当該の船舶が動揺しているなど、各GNSSアンテナ3A,3B,3Cの受信環境/遮蔽環境が異なる場合がある。この場合には、或る2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせにおけるこれらGNSSアンテナ各々が追尾しているGNSS衛星S_iが異なり、したがって前記或る2個のGNSSアンテナの組み合わせ(言い換えると、基線)では行路差C_iXY(尚、アンテナ間一重差P_iXYを含む)を計算することができない。 Here, in order to calculate the path difference C_iXY between the GNSS antennas It is necessary that the GNSS receiver equipped with antenna Y is tracking the same GNSS satellite S_i. However, in a mobile object, even if the plurality of GNSS antennas 3A, 3B, and 3C are located in close proximity to each other, for example, when the GNSS compass 1 is mounted on a ship and the ship is shaking, each The reception environment/shielding environment of the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C may be different. In this case, the GNSS satellite S_i tracked by each of these GNSS antennas in a combination of two certain GNSS antennas (any two of 3A, 3B, and 3C) is different, and therefore the certain two GNSS antennas With the combination of GNSS antennas (in other words, the baseline), it is not possible to calculate the path difference C_iXY (including the inter-antenna singlet difference P_iXY).

また、図3に示す例において、GNSS衛星S_1とGNSS衛星S_2とは通常は相互に異なる空間位置に存在するのでGNSSコンパス1(具体的には、GNSSアンテナ3)からみた衛星各々の仰角θ_1と仰角θ_2とが相互に異なる。そして、GNSS衛星S_1の仰角θ_1とGNSS衛星S_2の仰角θ_2とが相互に異なるので、GNSS衛星S_1についての行路の差C_1ABとGNSS衛星S_2についての行路の差C_2ABとは相互に異なる(図3(A)ならびに上記の数式1,数式2参照)。 In the example shown in Fig. 3, since GNSS satellite S_1 and GNSS satellite S_2 are usually located at different spatial positions, the elevation angle θ_1 of each satellite as seen from GNSS compass 1 (specifically, GNSS antenna 3) The elevation angle θ_2 is different from each other. Since the elevation angle θ_1 of the GNSS satellite S_1 and the elevation angle θ_2 of the GNSS satellite S_2 are different from each other, the path difference C_1AB for the GNSS satellite S_1 and the path difference C_2AB for the GNSS satellite S_2 are different from each other (see Fig. 3). A) and see Equations 1 and 2 above).

これに対し、GNSS衛星S_1とGNSS衛星S_2とがどちらも同じ空間位置に存在する場合にはGNSSコンパス1(具体的には、GNSSアンテナ3)からみた衛星各々の仰角θ_1と仰角θ_2とが同じになる(図3(B)参照)。そして、GNSS衛星S_1の仰角θ_1とGNSS衛星S_2の仰角θ_2とが同じ場合は、GNSS衛星S_1についての行路の差C_1ABとGNSS衛星S_2についての行路の差C_2ABとは同じになる(上記の数式1,数式2参照)。 On the other hand, if GNSS satellite S_1 and GNSS satellite S_2 are both located at the same spatial position, the elevation angle θ_1 and elevation angle θ_2 of each satellite as seen from GNSS compass 1 (specifically, GNSS antenna 3) are the same. (See Figure 3(B)). If the elevation angle θ_1 of the GNSS satellite S_1 and the elevation angle θ_2 of the GNSS satellite S_2 are the same, the difference C_1AB in the path for the GNSS satellite S_1 and the difference C_2AB in the path for the GNSS satellite S_2 will be the same (formula 1 above). , see Equation 2).

GNSS衛星S_1の仰角θ_1とGNSS衛星S_2の仰角θ_2とが同じになる場合として、例えば、複数のGNSS衛星の測位情報および軌道情報を含んだ信号が単一の送信アンテナから発信されている場合が考えられ、言い換えると、複数のGNSS衛星からGNSS信号(別言すると、GNSS電波)が送信されているように見せかけたうえで単一の送信アンテナ(言い換えると、同一の地点;尚、地上に設置されているアンテナ局を含む)から複数のGNSS衛星のGNSS信号が発信されている場合が考えられ、つまり単一の送信アンテナ/同一の地点から複数の偽のGNSS信号が送信されている場合が挙げられる。この点において、この発明における「複数のGNSS衛星S_iそれぞれから送信されるGNSS信号」は、複数のGNSS衛星S_iそれぞれからGNSS信号が送信されているように見せかけたうえで単一の送信アンテナ/同一の地点から発信される信号を含む。 An example of a case where the elevation angle θ_1 of GNSS satellite S_1 and the elevation angle θ_2 of GNSS satellite S_2 are the same is when, for example, a signal containing positioning information and orbit information of multiple GNSS satellites is transmitted from a single transmitting antenna. In other words, it is possible to pretend that GNSS signals (in other words, GNSS radio waves) are being transmitted from multiple GNSS satellites, and then use a single transmitting antenna (in other words, at the same location; however, it is installed on the ground). There may be cases in which GNSS signals from multiple GNSS satellites are being transmitted from multiple GNSS satellites (including antenna stations that are located at Can be mentioned. In this respect, the "GNSS signal transmitted from each of the plurality of GNSS satellites S_i" in this invention is made to appear as if the GNSS signal is being transmitted from each of the plurality of GNSS satellites S_i, and then It includes a signal emitted from a point.

上記に関連して、GNSSアンテナ3A,3B,3Cどうしの間の距離である基線の寸法は、GNSSアンテナ3A,3B,3C間の干渉を避けるため、1波長以上(具体的には、数波長程度)に設定される。したがって、GNSS衛星S_1とGNSS衛星S_2とが相互に異なる空間位置に存在してGNSS衛星S_1についての行路の差C_1ABとGNSS衛星S_2についての行路の差C_2ABとが実際には相互に異なるにもかかわらず、上記の数式3,数式4から分かるように、整数値バイアスN_1,N_2は異なるものの前記2個のGNSS衛星S_1,S_2についてのアンテナ間一重差P_1AB,P_2ABが偶さか同じになることも考えられる。しかしながら、GNSS衛星S_1,S_2は移動しているので、前記の状態が長く(例えば、数秒以上)続くことはない。また、GNSSアンテナ3A,3B,3Cどうしの間ごとに基線の方向が異なるので、例えば、GNSSアンテナ3AとGNSSアンテナ3Bとの組み合わせにおいて2個のGNSS衛星S_1,S_2についてのアンテナ間一重差P_1AB,P_2ABが偶さか同じになったとしても、GNSSアンテナ3AとGNSSアンテナ3Cとの組み合わせにおいて前記2個のGNSS衛星S_1,S_2についてのアンテナ間一重差P_1AB,P_2ACは同じにはならない。 In relation to the above, the baseline dimension, which is the distance between the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C, should be set at one wavelength or more (specifically, several wavelengths) to avoid interference between the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C. degree). Therefore, even though the GNSS satellite S_1 and the GNSS satellite S_2 exist in mutually different spatial positions and the difference in path C_1AB for the GNSS satellite S_1 and the difference in path C_2AB for the GNSS satellite S_2 are actually different from each other. First, as can be seen from Equations 3 and 4 above, although the integer biases N_1 and N_2 are different, it is also possible that the antenna-to-antenna singlet differences P_1AB and P_2AB for the two GNSS satellites S_1 and S_2 are even or the same. It will be done. However, since the GNSS satellites S_1 and S_2 are moving, the above state does not last for a long time (for example, more than a few seconds). Furthermore, since the direction of the baseline differs between the GNSS antennas 3A, 3B, and 3C, for example, in the combination of the GNSS antenna 3A and GNSS antenna 3B, the inter-antenna singlet difference P_1AB for the two GNSS satellites S_1 and S_2, Even if P_2AB becomes even or the same, the inter-antenna singlet differences P_1AB and P_2AC for the two GNSS satellites S_1 and S_2 will not become the same in the combination of the GNSS antenna 3A and the GNSS antenna 3C.

衛星数判定部53は、当該の処理時点の行路差の計算処理において計算された、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)の、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYに基づいて、2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)に、前記行路差C_iXYが計算されているGNSS衛星S_iの個数を計数する。このGNSS衛星S_iの個数は、すなわち、2個のGNSSアンテナが当該の処理時点において同時に追尾しているGNSS衛星S_iの個数である。 The number of satellites determining unit 53 determines each combination of two GNSS antennas among the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C (in other words, the baseline AB, Based on the path difference C_iXY between the GNSS antennas The number of GNSS satellites S_i for which the path difference C_iXY is calculated is counted for each combination of GNSS satellites S_i (in other words, for each base line AB, BC, AC). This number of GNSS satellites S_i is, in other words, the number of GNSS satellites S_i that the two GNSS antennas are simultaneously tracking at the time of the processing.

そのうえで、衛星数判定部53は、2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)に、当該の2個のGNSSアンテナが当該の処理時点において同時に追尾しているGNSS衛星S_iの個数が所定の衛星数閾値未満であるか否かを判断する。 Then, for each combination of two GNSS antennas (any two of 3A, 3B, and 3C) (in other words, for each baseline AB, BC, and AC), the satellite number determination unit 53 determines the It is determined whether the number of GNSS satellites S_i that the GNSS antenna is simultaneously tracking at the time of the processing is less than a predetermined satellite number threshold.

衛星数閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば通常の(別言すると、正常な)受信環境において想定される、2個のGNSSアンテナが同時に追尾し得るGNSS衛星S_iの個数が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。衛星数閾値は、例えば2~4程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。 The threshold for the number of satellites is not limited to a specific value; for example, the number of GNSS satellites S_i that can be simultaneously tracked by two GNSS antennas in a normal (in other words, normal) reception environment is the number of satellites S_i. It is set to an appropriate value after consideration. It is conceivable that the satellite number threshold is set to a value in a range of about 2 to 4, for example.

衛星数判定部53は、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)に、当該の2個のGNSSアンテナが当該の処理時点において同時に追尾しているGNSS衛星S_iの個数が衛星数閾値未満のとき、当該の2個のGNSSアンテナが同時に追尾しているGNSS衛星S_iの個数が異常であるとして、当該の2個のGNSSアンテナの組み合わせを衛星数異常に分類する。 For each combination of two GNSS antennas among the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C (in other words, for each baseline AB, BC, and AC), the satellite number determination unit 53 determines whether the two GNSS antennas are When the number of GNSS satellites S_i that are simultaneously tracked at the time of the relevant processing is less than the satellite number threshold, the number of GNSS satellites S_i that are simultaneously tracked by the two GNSS antennas is considered to be abnormal, and the two GNSS antennas are tracked simultaneously. The combination of GNSS antennas is classified as an abnormal number of satellites.

行路差判定部54は、行路差計算部51から出力される、GNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYが正常であるか否かを判定する。行路差判定部54によって行われる処理のことを「行路差の判定処理」と呼ぶ。 The path difference determination unit 54 determines whether the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the GNSS satellite S_i, which is output from the path difference calculation unit 51, is normal. The process performed by the path difference determination unit 54 is referred to as "path difference determination process."

行路差判定部54は、具体的には、当該の処理時点において行路差計算部51から出力される、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)の、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYの入力を受ける。 Specifically, the route difference determination unit 54 determines each combination of two GNSS antennas among the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C (in other words, and each base line AB, BC, AC), receives input of the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the GNSS satellite S_i for each GNSS satellite S_i.

行路差判定部54は、また、当該の処理時点の時刻同期の判定処理において時刻同期異常に分類された2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせを時刻同期判定部52から取得し、さらに、当該の処理時点の衛星数の判定処理において衛星数異常に分類された2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせを衛星数判定部53から取得する。 The route difference determination unit 54 also determines the combination of two GNSS antennas (any two of 3A, 3B, and 3C) that are classified as time synchronization abnormal in the time synchronization determination process at the relevant processing time. The combination of two GNSS antennas (any two of 3A, 3B, and 3C) that are obtained from the synchronization determination unit 52 and classified as having an abnormal number of satellites in the determination process of the number of satellites at the relevant processing time are Obtained from the satellite number determination unit 53.

行路差判定部54は、そのうえで、入力されたGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYのうち、時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせにおける、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYを用いて下記の処理を行う。 The path difference determination unit 54 then determines whether two GNSS antennas are classified as either time synchronization abnormality or satellite number abnormality among the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the input GNSS satellite S_i. The following processing is performed using the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the GNSS satellite S_i for each GNSS satellite S_i in the combination (any two of 3A, 3B, and 3C).

行路差判定部54は、(時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない)2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせごとに、当該の2個のGNSSアンテナが当該の処理時点において同時に追尾しているGNSS衛星S_iのうちの2個のGNSS衛星S_iの組み合わせごとに、当該の2個のGNSS衛星S_i各々のGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYどうしの差の絶対値が所定の行路差閾値以下であるとき、当該の2個のGNSS衛星S_iはGNSS信号の到来方向が異常であるとして、当該の2個のGNSS衛星S_iを行路差異常に分類する。この処理は、2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせごとに、当該の2個のGNSSアンテナが当該の処理時点において同時に追尾しているGNSS衛星S_iのうちの2個のGNSS衛星S_iの組み合わせのすべてについて行われる。 The path difference determination unit 54 determines the corresponding For each combination of two GNSS satellites S_i among the GNSS satellites S_i that are simultaneously tracked by the two GNSS antennas at the processing time, the distance between the GNSS antennas X and Y of each of the two GNSS satellites S_i is When the absolute value of the difference between the track differences C_iXY at Always classify route differences. This process is performed for each combination of two GNSS antennas (any two of 3A, 3B, and 3C) of the GNSS satellite S_i that the two GNSS antennas are simultaneously tracking at the time of the process. This is done for all combinations of the two GNSS satellites S_i.

行路差閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば実際には単一の送信アンテナ/同一の地点から複数のGNSS衛星のGNSS信号が送信されているとしても機械誤差などに起因して生じると想定される誤差が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。 The track difference threshold is not limited to a specific value; for example, even if GNSS signals from multiple GNSS satellites are actually transmitted from a single transmitting antenna/same point, it may be due to mechanical errors, etc. It is set to an appropriate value after taking into account the errors that are expected to occur.

ここで、複数のGNSS衛星S_iが相互に異なる空間位置に存在する場合には前記複数のGNSS衛星S_i各々についてのアンテナ間一重差P_iXYは通常は相互に異なるのに対して、単一の送信アンテナ/同一の地点から複数のGNSS衛星のGNSS信号が送信されている場合には複数のGNSS衛星S_i各々についてのアンテナ間一重差P_iXYは同じになる。そこで、GNSS衛星S_iごとの行路差の判定処理において、複数のGNSS衛星S_i各々についてのアンテナ間一重差P_iXYが検証されるようにしてもよい(上記の数式3,数式4参照)。 Here, when a plurality of GNSS satellites S_i exist in mutually different spatial positions, the antenna-to-antenna singlet difference P_iXY for each of the plurality of GNSS satellites S_i is usually different from each other, whereas a single transmitting antenna /If GNSS signals from a plurality of GNSS satellites are transmitted from the same point, the inter-antenna singlet difference P_iXY for each of the plurality of GNSS satellites S_i will be the same. Therefore, in the process of determining the path difference for each GNSS satellite S_i, the inter-antenna singlet difference P_iXY for each of the plurality of GNSS satellites S_i may be verified (see Equations 3 and 4 above).

複数のGNSS衛星S_i各々についてのアンテナ間一重差P_iXYを検証する場合は、行路差判定部54は、(時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない)2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせごとに、当該の2個のGNSSアンテナが当該の処理時点において同時に追尾しているGNSS衛星S_iのうちの2個のGNSS衛星S_iの組み合わせごとに、当該の2個のGNSS衛星S_i各々についてのアンテナ間一重差P_iXYどうしの差の絶対値が所定の行路差閾値以下であるとき、当該の2個のGNSS衛星S_iはGNSS信号の到来方向が異常であるとして、当該の2個のGNSS衛星S_iを行路差異常に分類する。 When verifying the inter-antenna single difference P_iXY for each of the plurality of GNSS satellites S_i, the path difference determination unit 54 verifies the two GNSS antennas (which are not classified as either time synchronization abnormality or satellite number abnormality). 3A, 3B, and 3C), a combination of two GNSS satellites S_i among the GNSS satellites S_i that are simultaneously tracked by the two GNSS antennas at the time of the processing. For each case, when the absolute value of the difference between the single antenna differences P_i is abnormal, and the two GNSS satellites S_i are classified as always having a path difference.

この場合の行路差閾値も、特定の値に限定されるものではなく、例えば実際には単一の送信アンテナ/同一の地点から複数のGNSS衛星のGNSS信号が送信されているとしても機械誤差などに起因して生じると想定される誤差が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。 The path difference threshold in this case is not limited to a specific value; for example, even if GNSS signals from multiple GNSS satellites are actually transmitted from a single transmitting antenna/same point, mechanical errors etc. It is set to an appropriate value after taking into consideration the error that is assumed to occur due to the above.

GNSS衛星S_iごとの行路差の判定処理に用いられる、GNSS衛星S_iから各GNSSアンテナ3A,3B,3Cまでの行路の差を表す、GNSS衛星S_iについてのアンテナ間における行路の差C_iXYやアンテナ間一重差P_iXYのことを「行路差指標」と呼ぶ。 The path difference C_iXY between the antennas for the GNSS satellite S_i, which represents the difference in path from the GNSS satellite S_i to each GNSS antenna 3A, 3B, and 3C, used in the process of determining the path difference for each GNSS satellite S_i, and the single overlap between antennas. The difference P_iXY is called a "path difference index."

行路差判定部54は、行路差異常(言い換えると、GNSS信号の到来方向の異常)に分類したGNSS衛星S_iに関する情報を出力する。 The path difference determination unit 54 outputs information regarding the GNSS satellite S_i classified as a path difference abnormality (in other words, an abnormality in the arrival direction of the GNSS signal).

異常判定部55は、当該の処理時点において行路差判定部54から出力される行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iに関する情報の入力を受け、GNSS信号に異常が発生しているか否かを判定する。 The abnormality determination unit 55 receives the input of the information regarding the GNSS satellite S_i, which is always classified as a path difference output from the path difference determination unit 54 at the relevant processing time, and determines whether or not an abnormality has occurred in the GNSS signal. .

異常判定部55は、具体的には、行路差判定部54から出力される行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iに関する情報に基づいて行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iの個数を計数し、前記個数が所定の異常判定閾値以上であるか否かを判断する。 Specifically, the abnormality determination unit 55 counts the number of GNSS satellites S_i whose path difference is always classified based on the information regarding the GNSS satellite S_i whose path difference is always classified, which is output from the path difference determination unit 54, and calculates the number of GNSS satellites S_i whose path difference is always classified. It is determined whether the number is equal to or greater than a predetermined abnormality determination threshold.

異常判定閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば単一の送信アンテナ/同一の地点から複数のGNSS衛星のGNSS信号が送信されている場合に想定されるGNSS衛星の個数が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。異常判定閾値は、例えば3~5程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。 The abnormality determination threshold is not limited to a specific value; for example, it takes into account the number of GNSS satellites expected when GNSS signals from multiple GNSS satellites are being transmitted from a single transmitting antenna/same point. After that, it is set to an appropriate value as appropriate. It is conceivable that the abnormality determination threshold value is set to any value within a range of about 3 to 5, for example.

異常判定部55は、行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iの個数が異常判定閾値未満であるときはGNSS信号に異常は発生していないと判定し、前記個数が異常判定閾値以上であるときはGNSS信号に異常が発生していると判定する。 The abnormality determination unit 55 determines that no abnormality has occurred in the GNSS signal when the number of GNSS satellites S_i whose path difference is always classified is less than the abnormality determination threshold, and when the number is equal to or greater than the abnormality determination threshold. It is determined that an abnormality has occurred in the GNSS signal.

GNSS信号に異常が発生していると判定された場合は、異常発生状態となり、行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iは測位部6による測位情報(具体的には、自機の位置,方位,および姿勢など)の計算処理で使用する衛星群から排除され、排除された前記GNSS衛星S_iから送信されるGNSS信号は測位部6による測位情報の計算処理には使用されない。 If it is determined that an abnormality has occurred in the GNSS signal, the abnormality state occurs, and the GNSS satellite S_i, which is always classified as a path difference, receives positioning information from the positioning unit 6 (specifically, its own position, direction, GNSS signals transmitted from the excluded GNSS satellite S_i are not used in the calculation process of positioning information by the positioning unit 6.

GNSS信号に異常が発生していると判定された場合は、異常発生状態が所定の異常保持時間だけ維持されるようにしてもよい。異常発生状態が維持される間は、行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iは測位部6による測位情報の計算処理で使用する衛星群から排除される。 When it is determined that an abnormality has occurred in the GNSS signal, the abnormality occurrence state may be maintained for a predetermined abnormality retention time. While the abnormality occurrence state is maintained, the GNSS satellite S_i whose path difference is always classified is excluded from the satellite group used in the positioning information calculation process by the positioning unit 6.

異常保持時間は、特定の時間長さに限定されるものではなく、例えば正常な(言い換えると、測位部6による測位情報の計算処理に使用される)GNSS衛星S_iの数が極端に減る事態を回避することやGNSSコンパス1が搭載される移動体の移動に伴う正常なGNSS衛星S_iの捕捉の可能性を確保することが考慮されるなどしたうえで、適当な時間長さに適宜設定される。 The abnormality retention time is not limited to a specific length of time, and may be used, for example, to prevent a situation in which the number of normal GNSS satellites S_i (in other words, used for calculation processing of positioning information by the positioning unit 6) is extremely reduced. An appropriate time length is set as appropriate, taking into consideration the possibility of capturing the GNSS satellite S_i normally due to the movement of the mobile object on which the GNSS Compass 1 is mounted. .

GNSS信号に異常が発生していると判定された場合は、或いは、行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iの個数がゼロとなったときに異常発生状態が解除されたり、また、行路差異常に分類されたGNSS衛星S_iの個数がゼロとなり且つ行路差異常に分類されていないGNSS衛星S_iの個数が所定の個数(例えば、4個)以上となったときに異常発生状態が解除されたりするようにしてもよい。すなわち、受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置は、GNSS信号に異常が発生しているという判断が維持されているときに、複数のGNSS衛星S_iそれぞれから送信されるすべてのGNSS信号の行路差が正常であると判定された場合に、GNSS信号に異常が発生しているという判断を解除する、ようにしてもよい。 If it is determined that an abnormality has occurred in the GNSS signal, or when the number of GNSS satellites S_i that are always classified as path differences becomes zero, the abnormality occurrence state is canceled, or the path difference is always classified as The abnormality occurrence state is canceled when the number of GNSS satellites S_i that have been classified becomes zero and the number of GNSS satellites S_i whose path difference is not always classified becomes a predetermined number (for example, 4) or more. Good too. In other words, a method for detecting an abnormality in a received signal and a device for detecting an abnormality in a received signal detect all signals transmitted from each of multiple GNSS satellites S_i when the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal is maintained. If it is determined that the path difference of the GNSS signals is normal, the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signals may be canceled.

GNSSコンパス1に付随する、例えばモニタやスピーカを備える出力装置(図示していない)が設けられて、GNSS信号に異常が発生したことが、出力装置のモニタに警報画面が表示されたり出力装置のスピーカから警報が発出されたりして、ユーザへと通知されるようにしてもよい。また、GNSS信号を利用する他の機器(例えば、レーダ,慣性航法装置)に対してGNSS信号に異常が発生したことが通知されるようにしてもよい。 For example, if an output device (not shown) including a monitor and a speaker is attached to the GNSS compass 1, an abnormality in the GNSS signal can be detected by displaying an alarm screen on the output device's monitor or by displaying an alarm screen on the output device's monitor. The user may be notified by emitting an alarm from a speaker. Further, other devices that use GNSS signals (for example, radar, inertial navigation device) may be notified that an abnormality has occurred in the GNSS signals.

実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やGNSSコンパス1によれば、時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾しているGNSS衛星S_iのうちの2個のGNSS衛星S_iの組み合わせごとに、行路差異常(言い換えると、GNSS信号の到来方向の異常)を検出するようにしているので、エフェメリスに基づく衛星位置から推定した衛星の方向を用いることなく、GNSSにおける受信信号の異常の検出処理の信頼性を向上させることが可能となる。 According to the received signal abnormality detection method and GNSS compass 1 according to the embodiment, two antennas (any of 3A, 3B, and 3C) that are not classified as either time synchronization abnormality or satellite number abnormality For each combination of two GNSS satellites S_i of the GNSS satellites S_i that are simultaneously tracked by the two antennas, the path difference abnormality (in other words, the direction of arrival of the GNSS signal) is detected. Therefore, it is possible to improve the reliability of the detection process for abnormalities in received signals in GNSS without using the satellite direction estimated from the satellite position based on ephemeris.

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。 Although the embodiments of this invention have been described above, the specific configuration is not limited to the above embodiments, and even if there are changes in the design within the scope of the gist of this invention, Included in invention.

例えば、上記の実施の形態で説明したGNSSコンパス1によれば、GNSS受信器4A,4B,4C間の時刻同期が不十分であったり、GNSS信号にマルチパスや雑音が発生していたり、あるいは各衛星の周回方向などの違いによって衛星ごとにGNSS信号のドップラー周波数が異なる場合に、その影響を受けてGNSS受信器4A,4B,4C間の行路差に微小なばらつきやオフセットが生じてしまうことがある。行路差に微小なばらつきやオフセットが生じると、上記の行路差の判定処理では、直前の周期の判定において行路差指標が所定の行路差閾値以下(すなわち、行路差一致)であるとして行路差異常に分類された衛星が、次の周期の判定では行路差指標が微小なばらつきやオフセットによって所定の行路差閾値よりも大きくなり(すなわち、行路差不一致)、正常なGNSS信号であると誤判定される可能性がある。このような誤判定を抑制するには、行路差に生じる微小なばらつきやオフセットを予め考慮して行路差閾値を緩めればよいが(すなわち、大きな値に設定)、行路差閾値を緩めてしまうと、行路差に微小なばらつきやオフセットが生じていないときに誤判定が発生してしまう。 For example, according to the GNSS compass 1 described in the above embodiment, the time synchronization between the GNSS receivers 4A, 4B, and 4C may be insufficient, multipath or noise may occur in the GNSS signal, or If the Doppler frequency of the GNSS signal differs for each satellite due to differences in the orbiting direction of each satellite, this may cause slight variations or offsets in the path difference between the GNSS receivers 4A, 4B, and 4C. There is. When a slight variation or offset occurs in the path difference, the path difference determination process described above assumes that the path difference index in the previous cycle is less than or equal to the predetermined path difference threshold (that is, the path difference matches), and the path difference is always determined. When a classified satellite is judged for the next cycle, the track difference index becomes larger than the predetermined track difference threshold due to minute variations or offsets (i.e., a track difference mismatch), and it is incorrectly determined to be a normal GNSS signal. there is a possibility. In order to suppress such misjudgments, it is possible to loosen the path difference threshold by considering in advance the minute variations and offsets that occur in the path difference (in other words, set it to a large value), but In this case, an erroneous determination occurs when there are no minute variations or offsets in the path difference.

上記の問題を解決するために、上述した所定の行路差閾値(以下では、第1の行路差閾値という)と、この第1の行路差閾値よりも大きな値を有する第2の行路差閾値とを適宜切り替えて行路差の判定処理を行なうことが好ましい。第1の行路差閾値と第2の行路差閾値との関係は、「第1の行路差閾値<第2の行路差閾値」となる。より具体的には、GNSS信号に異常が発生しているか否かの判定を所定の周期で実行し、直前の周期に実行された行路差の判定処理において行路差異常に分類された衛星は、第1の行路差閾値よりも大きな値を有する第2の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。また、行路差異常に分類されている衛星の行路差が正常であると判定された場合には、第1の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。 In order to solve the above problem, the predetermined path difference threshold described above (hereinafter referred to as a first path difference threshold) and a second path difference threshold having a value larger than this first path difference threshold are used. It is preferable to perform the path difference determination process by appropriately switching the path difference. The relationship between the first path difference threshold and the second path difference threshold is “first path difference threshold<second path difference threshold”. More specifically, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the GNSS signal at a predetermined cycle, and satellites that are always classified as having a track difference in the track difference determination process performed in the previous cycle are A second path difference threshold having a value larger than the first path difference threshold is used to execute the process of determining the path difference in the next cycle. Further, when it is determined that the path difference of a satellite whose path difference is always classified is normal, the process of determining the path difference of the next cycle is executed using the first path difference threshold.

図4は、上記の行路差の判定処理の手順を示すフローチャートである。行路差判定部54は、具体的には、当該の処理時点において行路差計算部51から出力される、3個のGNSSアンテナ3A,3B,3Cのうちの2個のGNSSアンテナの組み合わせごと(言い換えると、基線AB,BC,ACごと)の、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYの入力を受ける。 FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the above-mentioned path difference determination process. Specifically, the route difference determination unit 54 determines each combination of two GNSS antennas among the three GNSS antennas 3A, 3B, and 3C (in other words, and each base line AB, BC, AC), receives input of the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the GNSS satellite S_i for each GNSS satellite S_i.

行路差判定部54は、また、当該の処理時点の時刻同期の判定処理において時刻同期異常に分類された2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせを時刻同期判定部52から取得し、さらに、当該の処理時点の衛星数の判定処理において衛星数異常に分類された2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせを衛星数判定部53から取得する。 The route difference determination unit 54 also determines the combination of two GNSS antennas (any two of 3A, 3B, and 3C) that are classified as time synchronization abnormal in the time synchronization determination process at the relevant processing time. The combination of two GNSS antennas (any two of 3A, 3B, and 3C) that are obtained from the synchronization determination unit 52 and classified as having an abnormal number of satellites in the determination process of the number of satellites at the relevant processing time are Obtained from the satellite number determination unit 53.

行路差判定部54は、そのうえで、入力されたGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYのうち、時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせにおける、GNSS衛星S_i別の、当該のGNSS衛星S_iのGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYを用いて下記の処理を行う。 The path difference determination unit 54 then determines whether two GNSS antennas are classified as either time synchronization abnormality or satellite number abnormality among the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the input GNSS satellite S_i. The following processing is performed using the path difference C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the GNSS satellite S_i for each GNSS satellite S_i in the combination (any two of 3A, 3B, and 3C).

行路差判定部54は、(時刻同期異常と衛星数異常とのどちらにも分類されていない)2個のGNSSアンテナ(3A,3B,3Cのうちのいずれか2個)の組み合わせごとに、当該の2個のGNSSアンテナが当該の処理時点において同時に追尾しているGNSS衛星S_iのうちの2個のGNSS衛星S_iの組み合わせごとに、直前の周期の判定で行路差異常に分類された衛星か否かを確認する(ステップS1)。 The path difference determination unit 54 determines the corresponding For each combination of two GNSS satellites S_i among the two GNSS satellites S_i that are simultaneously tracked by the two GNSS antennas at the time of the relevant processing, determine whether the trajectory difference is always classified as a satellite based on the determination of the immediately preceding cycle. (Step S1).

行路差判定部54は、ステップS1にて行路差異常に分類されていない衛星であると確認できた場合には(ステップS1でNO)、当該の2個のGNSS衛星S_i各々のGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYどうしの差の絶対値が第1の行路差閾値以下であるか否かを判定する(ステップS2)。当該の2個のGNSS衛星S_i各々のGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYどうしの差の絶対値が第1の行路差閾値以下であるときには(ステップS2でYES)、当該の2個のGNSS衛星S_iはGNSS信号の到来方向が異常であるとして、当該の2個のGNSS衛星S_iを行路差異常に分類する(ステップS3)。 If the path difference determining unit 54 confirms in step S1 that the satellite is not always classified as having a path difference (NO in step S1), the path difference determining unit 54 determines the GNSS antennas X-Y of each of the two GNSS satellites S_i. It is determined whether the absolute value of the difference between the path differences C_iXY between them is less than or equal to a first path difference threshold (step S2). When the absolute value of the difference in path difference C_i Satellite S_i determines that the direction of arrival of the GNSS signal is abnormal, and classifies the two GNSS satellites S_i as having different routes (step S3).

行路差判定部54は、次の周期のステップS1において、直前の周期の判定で行路差異常に分類された衛星か否かを確認し、行路差異常に分類されている衛星であると確認できた場合には(ステップS1でYES)、当該の2個のGNSS衛星S_i各々のGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYどうしの差の絶対値が、第1の行路差閾値よりも大きな値を有する第2の行路差閾値以下であるか否かを判定する(ステップS4)。当該の2個のGNSS衛星S_i各々のGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYどうしの差の絶対値が第2の行路差閾値以下であるときには(ステップS4でYES)、当該の2個のGNSS衛星S_iはGNSS信号の到来方向が異常であるとして、当該の2個のGNSS衛星S_iを行路差異常に分類する(ステップS3)。 In step S1 of the next cycle, the track difference determination unit 54 checks whether the satellite is always classified as having a track difference in the determination in the previous cycle, and if it is confirmed that the satellite is always classified as having a track difference. (YES in step S1), the absolute value of the difference between the path differences C_iXY between the GNSS antennas It is determined whether or not the path difference is less than or equal to the path difference threshold value of 2 (step S4). When the absolute value of the difference between the track differences C_i Satellite S_i determines that the direction of arrival of the GNSS signal is abnormal, and classifies the two GNSS satellites S_i as having different routes (step S3).

また、ステップS4の判定において、当該の2個のGNSS衛星S_i各々のGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYどうしの差の絶対値が第2の行路差閾値よりも大きいときには(ステップS4でNO)、当該の2個のGNSS衛星S_iはGNSS信号の到来方向が正常であるとして、当該の2個のGNSS衛星S_iを行路差正常に分類する(ステップS5)。 Further, in the determination in step S4, if the absolute value of the difference between the path differences C_iXY between the GNSS antennas X and Y of the two GNSS satellites S_i is larger than the second path difference threshold (NO in step S4 ), the two GNSS satellites S_i are classified as having normal course differences, assuming that the directions of arrival of the GNSS signals are normal (step S5).

ステップS5にて行路差正常に分類された当該の2個のGNSS衛星S_iは、次の周期の行路差の判定処理において、各々のGNSSアンテナX-Y間における行路差C_iXYどうしの差の絶対値が第1の行路差閾値以下であるか否かが判定される(ステップS1、S2)。 The two GNSS satellites S_i whose track difference is classified as normal in step S5 are determined by the absolute value of the difference between the track difference C_iXY between each GNSS antenna X-Y in the next cycle's track difference determination process. It is determined whether or not is less than or equal to a first path difference threshold (steps S1 and S2).

第1の行路差閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば実際には単一の送信アンテナ/同一の地点から複数のGNSS衛星のGNSS信号が送信されているとしても機械誤差などに起因して生じると想定される誤差が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。また、第2の行路差閾値は、GNSS受信器4A,4B,4Cの時刻同期精度や、マルチパスまたは雑音の発生頻度や発生量、GNSS信号のドップラー周波数の変化、GNSSコンパス1ごとの個体差などに基づいて、行路差に生じる微小なばらつきやオフセットを特定し、これらの影響を受けないように第1の行路差閾値よりも大きな値に適宜設定される。 The first path difference threshold is not limited to a specific value; for example, even if GNSS signals from multiple GNSS satellites are actually transmitted from a single transmitting antenna/same point, mechanical errors etc. It is set to an appropriate value after taking into consideration the error that is assumed to occur due to the above. In addition, the second path difference threshold value is determined by the time synchronization accuracy of the GNSS receivers 4A, 4B, and 4C, the frequency and amount of multipath or noise occurrence, changes in the Doppler frequency of the GNSS signal, and individual differences between each GNSS compass. Based on the above, minute variations and offsets occurring in the path difference are identified, and the value is appropriately set to a value larger than the first path difference threshold so as not to be influenced by these.

このように、第1の行路差閾値と第2の行路差閾値とを適宜切り替えて行路差の判定処理を行なうことにより、行路差に生じる微小なばらつきやオフセットを原因として発生する誤判定を抑制することが可能である。 In this way, by appropriately switching between the first path difference threshold and the second path difference threshold to perform path difference determination processing, it is possible to suppress misjudgments that occur due to minute variations or offsets in path differences. It is possible to do so.

また、上記の実施の形態では図1に概略構成を示すGNSSコンパス1にこの発明に係る受信信号の異常の検出装置が組み込まれて前記GNSSコンパス1においてこの発明に係る受信信号の異常の検出方法が実施されるようにしているが、この発明に係る受信信号の異常の検出装置が組み込まれたりこの発明に係る受信信号の異常の検出方法が適用されたりする機器/装置は図1に概略構成を示すGNSSコンパス1に限定されるものではなく、他の構成を備えるGNSSコンパスにこの発明に係る受信信号の異常の検出装置が組み込まれたりこの発明に係る受信信号の異常の検出方法が適用されたりするようにしてもよく、さらに言えば、この発明に係る受信信号の異常の検出装置が、GNSSを利用する他の種類の機器や装置に組み込まれたり、また、この発明に係る受信信号の異常の検出方法が、GNSSを利用する他の種類の機器や装置に適用されたりするようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the receiving signal abnormality detecting device according to the present invention is incorporated in the GNSS compass 1 whose schematic configuration is shown in FIG. The apparatus/device in which the apparatus for detecting an abnormality in a received signal according to the present invention is incorporated or the method for detecting an abnormality in a received signal according to the present invention is applied is shown in FIG. The present invention is not limited to the GNSS compass 1 showing the above, but the received signal abnormality detection device according to the present invention may be incorporated into a GNSS compass having other configurations, or the received signal abnormality detection method according to the present invention may be applied. Furthermore, the device for detecting abnormalities in received signals according to the present invention may be incorporated into other types of equipment or devices that utilize GNSS, or the device for detecting abnormalities in received signals according to the present invention may be incorporated into The abnormality detection method may be applied to other types of equipment or devices that utilize GNSS.

1 GNSSコンパス
2 制御ユニット
3 GNSSアンテナ
3A,3B,3C GNSSアンテナ
4 GNSS受信部
4A,4B,4C GNSS受信器
5 異常検出部
51 行路差計算部
52 時刻同期判定部
53 衛星数判定部
54 行路差判定部
55 異常判定部
6 測位部
1 GNSS compass 2 Control unit 3 GNSS antenna 3A, 3B, 3C GNSS antenna 4 GNSS receiver 4A, 4B, 4C GNSS receiver 5 Abnormality detection unit 51 Track difference calculation unit 52 Time synchronization determination unit 53 Number of satellites determination unit 54 Track difference Determination unit 55 Abnormality determination unit 6 Positioning unit

Claims (10)

複数の衛星それぞれから送信されるGNSS信号を少なくとも3個のアンテナを介して受信して、
前記少なくとも3個のアンテナそれぞれに対応して備えられる少なくとも3個の受信器のうちの2個の受信器の組み合わせごとに、当該の2個の受信器各々の内部時刻どうしが時刻同期していないときに、当該の2個の受信器それぞれに対応する2個のアンテナの組み合わせを時刻同期異常に分類し、
前記少なくとも3個のアンテナのうちの2個のアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾している衛星の個数が所定の閾値未満のときに、当該の2個のアンテナの組み合わせを衛星数異常に分類し、
前記時刻同期異常と前記衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾している前記衛星のうちの2個の衛星の組み合わせごとに、当該の2個の衛星各々から前記2個のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標が所定の行路差閾値以下のときに、当該の2個の衛星を行路差異常に分類し、
前記行路差異常に分類された衛星の個数が所定の閾値以上のときに、前記GNSS信号に異常が発生していると判定する、
ことを特徴とする受信信号の異常の検出方法。
Receiving GNSS signals transmitted from each of a plurality of satellites via at least three antennas,
For each combination of two receivers among the at least three receivers provided corresponding to each of the at least three antennas, the internal times of the two receivers are not synchronized with each other. Sometimes, the combination of two antennas corresponding to the two receivers in question is classified as a time synchronization abnormality,
For each combination of two antennas among the at least three antennas, when the number of satellites simultaneously tracked by the two antennas is less than a predetermined threshold, the combination of the two antennas is is classified as an abnormal number of satellites,
For each combination of two antennas that are not classified as either the time synchronization abnormality or the number of satellites abnormality, the combination of two of the satellites that are simultaneously tracked by the two antennas. For each case, when a track difference index representing the difference in track from each of the two satellites to each of the two antennas is less than or equal to a predetermined track difference threshold, the two satellites are always classified as having a track difference. ,
determining that an abnormality has occurred in the GNSS signal when the number of satellites that are always classified by the route difference is equal to or greater than a predetermined threshold;
A method for detecting an abnormality in a received signal, characterized in that:
前記GNSS信号に異常が発生しているという判断を所定の時間だけ維持する、
ことを特徴とする請求項1に記載の受信信号の異常の検出方法。
maintaining a determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal for a predetermined time;
2. The method for detecting an abnormality in a received signal according to claim 1.
前記GNSS信号に異常が発生しているという判断が維持されているときに、前記複数の衛星それぞれから送信されるすべての前記GNSS信号の行路差が正常であると判定された場合に、前記GNSS信号に異常が発生しているという判断を解除する、
ことを特徴とする請求項2に記載の受信信号の異常の検出方法。
When it is determined that the path differences of all the GNSS signals transmitted from each of the plurality of satellites are normal while the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal is maintained, the GNSS Release the judgment that an abnormality has occurred in the signal,
3. The method for detecting an abnormality in a received signal according to claim 2.
前記GNSS信号に異常が発生しているか否かの判定を所定の周期で実行し、直前の周期に実行された前記判定において前記行路差異常に分類された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも大きな値を有する第2の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の受信信号の異常の検出方法。
A determination as to whether or not an abnormality has occurred in the GNSS signal is performed at a predetermined cycle, and the satellite whose path difference is always classified in the determination performed in the immediately preceding period is determined to have a path difference that is lower than the predetermined path difference threshold. performing the determination in the next cycle using a second path difference threshold having a large value;
The method for detecting an abnormality in a received signal according to any one of claims 1 to 3.
前記行路差異常に分類されている前記衛星の行路差が正常であると判定された場合に、前記所定の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項4に記載の受信信号の異常の検出方法。
If the trajectory difference of the satellite that is always classified is determined to be normal, executing the determination in the next cycle using the predetermined trajectory difference threshold;
5. The method for detecting an abnormality in a received signal according to claim 4.
複数の衛星それぞれから送信されるGNSS信号を少なくとも3個のアンテナを介して受信する、前記少なくとも3個のアンテナそれぞれに対応して備えられる少なくとも3個の受信器と、
前記少なくとも3個の受信器のうちの2個の受信器の組み合わせごとに、当該の2個の受信器各々の内部時刻どうしが時刻同期していないときに、当該の2個の受信器それぞれに対応する2個のアンテナの組み合わせを時刻同期異常に分類する時刻同期判定部と、
前記少なくとも3個のアンテナのうちの2個のアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾している衛星の個数が所定の閾値未満のときに、当該の2個のアンテナの組み合わせを衛星数異常に分類する衛星数判定部と、
前記時刻同期異常と前記衛星数異常とのどちらにも分類されていない2個のアンテナの組み合わせごとに、当該の2個のアンテナが同時に追尾している前記衛星のうちの2個の衛星の組み合わせごとに、当該の2個の衛星各々から前記2個のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標が所定の行路差閾値以下のときに、当該の2個の衛星を行路差異常に分類する行路差判定部と、
前記行路差異常に分類された衛星の個数が所定の閾値以上のときに、前記GNSS信号に異常が発生していると判定する異常判定部と、を有する、
ことを特徴とする受信信号の異常の検出装置。
at least three receivers provided corresponding to each of the at least three antennas, which receive GNSS signals transmitted from each of the plurality of satellites via the at least three antennas;
For each combination of two receivers among the at least three receivers, when the internal times of each of the two receivers are not time synchronized, a time synchronization determination unit that classifies a combination of two corresponding antennas as a time synchronization abnormality;
For each combination of two antennas among the at least three antennas, when the number of satellites simultaneously tracked by the two antennas is less than a predetermined threshold, the combination of the two antennas is a satellite number determination unit that classifies the satellite number abnormality as a satellite number abnormality;
For each combination of two antennas that are not classified as either the time synchronization abnormality or the number of satellites abnormality, the combination of two of the satellites that are simultaneously tracked by the two antennas. For each case, when a track difference index representing the difference in track from each of the two satellites to each of the two antennas is less than or equal to a predetermined track difference threshold, the two satellites are always classified as having a track difference. A path difference determination unit;
an anomaly determining unit that determines that an anomaly has occurred in the GNSS signal when the number of satellites that are always classified as having a path difference is equal to or greater than a predetermined threshold;
A device for detecting an abnormality in a received signal, characterized in that:
前記GNSS信号に異常が発生しているという判断を所定の時間だけ維持する、
ことを特徴とする請求項6に記載の受信信号の異常の検出装置。
maintaining a determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal for a predetermined time;
The apparatus for detecting an abnormality in a received signal according to claim 6.
前記GNSS信号に異常が発生しているという判断が維持されているときに、前記複数の衛星それぞれから送信されるすべての前記GNSS信号の行路差が正常であると判定された場合に、前記GNSS信号に異常が発生しているという判断を解除する、
ことを特徴とする請求項7に記載の受信信号の異常の検出装置。
When it is determined that the path differences of all the GNSS signals transmitted from each of the plurality of satellites are normal while the determination that an abnormality has occurred in the GNSS signal is maintained, the GNSS Release the judgment that an abnormality has occurred in the signal,
The apparatus for detecting an abnormality in a received signal according to claim 7.
前記GNSS信号に異常が発生しているか否かの判定を所定の周期で実行し、直前の周期に実行された前記判定において前記行路差異常に分類された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも大きな値を有する第2の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項に記載の受信信号の異常の検出装置。
A determination as to whether or not an abnormality has occurred in the GNSS signal is performed at a predetermined cycle, and the satellite whose path difference is always classified in the determination performed in the immediately preceding period is determined to have a path difference that is lower than the predetermined path difference threshold. performing the determination in the next cycle using a second path difference threshold having a large value;
The apparatus for detecting an abnormality in a received signal according to any one of claims 6 to 8.
前記行路差異常に分類されている前記衛星の行路差が正常であると判定された場合に、前記所定の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項9に記載の受信信号の異常の検出装置。
If the trajectory difference of the satellite that is always classified is determined to be normal, executing the determination in the next cycle using the predetermined trajectory difference threshold;
The apparatus for detecting an abnormality in a received signal according to claim 9.
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