JP5352492B2 - Positioning device and program - Google Patents
Positioning device and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP5352492B2 JP5352492B2 JP2010024451A JP2010024451A JP5352492B2 JP 5352492 B2 JP5352492 B2 JP 5352492B2 JP 2010024451 A JP2010024451 A JP 2010024451A JP 2010024451 A JP2010024451 A JP 2010024451A JP 5352492 B2 JP5352492 B2 JP 5352492B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positioning
- error
- satellite
- doppler shift
- gps receiver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002940 Newton-Raphson method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
本発明は、測位装置及びプログラムに係り、特に、測位衛星からの衛星信号に基づいて、受信位置又は速度を測位する測位装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a positioning device and a program, and more particularly to a positioning device and a program for positioning a reception position or speed based on a satellite signal from a positioning satellite.
従来より、GPS測位装置において、都市部における測位誤差の主要な要因であるマルチパスによる影響を低減し、測位精度の向上を図ることが行われている。例えば、複数の衛星から送出される電波を受信するGPS受信装置において、各衛星から送出される電波を受信するアンテナと、受信した電波に基づいて各衛星の仰角θnを求め、仰角θnが基準仰角角度θrefよりも大きい衛星からの電波のみを選択的に利用して位置を計測するGPS受信装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in GPS positioning devices, it has been attempted to improve the positioning accuracy by reducing the influence of multipath, which is a major cause of positioning errors in urban areas. For example, in a GPS receiver that receives radio waves transmitted from a plurality of satellites, an antenna that receives radio waves transmitted from each satellite and an elevation angle θn of each satellite is obtained based on the received radio waves, and the elevation angle θn is a reference elevation angle. There has been proposed a GPS receiver that selectively uses only radio waves from a satellite larger than the angle θref to measure a position (see, for example, Patent Document 1).
また、建物等の構造物についての位置情報及び高さ情報を記憶しておき、GPS衛星からの信号に基づき移動体の位置を検出し、記憶された構造物の位置情報及び高さ情報を参照し、移動体の現位置とGPS衛星の位置とを結ぶ直線上に構造物が存在する場合には、移動体の現位置を直線が構造物の面と反射したときに得られる位置に補正する位置検出装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, position information and height information about structures such as buildings are stored, the position of the moving body is detected based on a signal from a GPS satellite, and the stored position information and height information of the structure is referred to. If there is a structure on the straight line connecting the current position of the moving object and the position of the GPS satellite, the current position of the moving object is corrected to the position obtained when the straight line is reflected from the surface of the structure. A position detection device has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、仰角が低くても見通しの良い場所で直接電波が届く衛星からの信号は、擬似距離誤差も小さく、測位に利用できるにもかかわらず、上記の特許文献1に記載の技術では、周辺の建物環境による影響を考慮せず、仰角のみで衛星の選択を判断するため、適切に衛星を選択することができない、という問題がある。また、特許文献1に記載の技術では、擬似距離誤差は求めていないため、擬似距離誤差の補正をすることはできない、という問題もある。 However, a signal from a satellite that directly receives radio waves in a place where visibility is good even when the elevation angle is low has a small pseudo-range error and can be used for positioning. There is a problem that the satellite cannot be selected properly because the selection of the satellite is determined only by the elevation angle without considering the influence of the building environment. In addition, the technique described in Patent Document 1 has a problem that the pseudorange error cannot be corrected because the pseudorange error is not obtained.
また、上記の特許文献2に記載の技術では、詳細で精度の高い最新の建物情報を保持しておく必要があり、廉価な装置に適用するのは困難である、という問題がある。また、擬似距離ではなく測位結果を補正しているため、衛星信号個々のマルチパスによる影響が考慮されておらず、正確な位置に補正することができない、という問題がある。 Further, the technique described in Patent Document 2 described above has a problem that it is necessary to hold the latest building information in detail and high accuracy, and it is difficult to apply it to an inexpensive apparatus. In addition, since the positioning result is corrected instead of the pseudorange, there is a problem that the influence of the multipath of each satellite signal is not taken into consideration and the position cannot be corrected accurately.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、簡易な方法でマルチパスの影響を考慮した信頼性の高い測位結果を得ることができる測位装置及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a positioning device and a program capable of obtaining a highly reliable positioning result considering the influence of multipath by a simple method. And
上記目的を達成するために、第1の発明の測位装置は、複数の異なる測位衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて前記測位衛星の各々から受信位置までの擬似距離を測定するGPS受信機で測定された前記擬似距離に基づいて、前記受信位置を測位する第1の測位手段と、前記受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得する建物高取得手段と、前記建物高情報が示す高さを前記衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、前記建物高情報、前記測位衛星との距離、及び前記GPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、前記複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲を算出する擬似距離誤差算出手段と、前記擬似距離誤差算出手段によって算出された前記複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲に含まれる擬似距離誤差を用いて、前記受信位置を測位する第2の測位手段と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a positioning apparatus of a first invention receives satellite signals transmitted from a plurality of different positioning satellites, and simulates each of the positioning satellites from each of the positioning satellites to a reception position based on the received satellite signals. Based on the pseudo distance measured by the GPS receiver that measures the distance, the first positioning means that measures the reception position and the building height acquisition that acquires the building height information related to the height of the building around the reception position And the height indicated by the building height information is the highest reflection position due to the multipath of the satellite signal, the distance from the positioning satellite, and the satellite elevation angle measured by the GPS receiver. Based on the pseudorange error calculation means for calculating the range of the pseudorange error of each of the plurality of positioning satellites, and the pseudorange of each of the plurality of positioning satellites calculated by the pseudorange error calculation means Using the pseudo-range error contained in the error range, is configured to include a, a second positioning means for positioning the receiving position.
第1の発明の測位装置によれば、第1の測位手段が、複数の異なる測位衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて測位衛星の各々から受信位置までの擬似距離を測定するGPS受信機で測定された擬似距離に基づいて、受信位置を測位する。また、建物高取得手段が、受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得する。建物の高さに関する建物高情報とは、受信位置周辺に存在する建物の高さの平均値、最高値、中央値等である。 According to the positioning apparatus of the first invention, the first positioning means receives satellite signals transmitted from a plurality of different positioning satellites, and simulates from each of the positioning satellites to the reception position based on the received satellite signals. The reception position is measured based on the pseudorange measured by the GPS receiver that measures the distance. Further, the building height acquisition means acquires building height information related to the height of the building around the reception position. The building height information related to the height of the building includes an average value, a maximum value, a median value, and the like of the heights of the buildings existing around the reception position.
そして、擬似距離誤差算出手段が、建物高情報が示す高さを衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、建物高情報、測位衛星との距離、及びGPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲を算出する。建物高情報が示す高さをマルチパスによる最高反射位置と仮定することで、算出される擬似距離誤差は最大値となる。すなわち、擬似距離誤差の範囲をこの最大値以下であるとして算出することができる。ここで算出された擬似距離誤差が大きいほど、マルチパスによる影響が大きいと判断することができるため、この擬似距離誤差の範囲を測位精度の信頼度を示す指標として用いることができる。そこで、第2の測位手段が、擬似距離誤差算出手段によって算出された複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲に含まれる擬似距離誤差を用いて、受信位置を測位する。 Then, assuming that the height indicated by the building height information is the highest reflection position due to the multipath of the satellite signal, the pseudo-range error calculation means calculates the building height information, the distance from the positioning satellite, and the satellite measured by the GPS receiver. Based on the elevation angle, the range of the pseudorange error of each of the plurality of positioning satellites is calculated. Assuming that the height indicated by the building height information is the highest reflection position by the multipath, the calculated pseudorange error becomes the maximum value. That is, the range of the pseudo distance error can be calculated as being less than or equal to this maximum value. Since it can be determined that the larger the pseudorange error calculated here is, the greater the influence of multipath is, the range of the pseudorange error can be used as an index indicating the reliability of positioning accuracy. Therefore, the second positioning means measures the reception position using the pseudo distance error included in the range of the pseudo distance error of each of the plurality of positioning satellites calculated by the pseudo distance error calculating means.
このように、建物高情報、測位衛星との距離、及び衛星仰角に基づいて算出された擬似距離誤差の範囲を測位精度の信頼度を示す指標として用いるため、簡易な方法でマルチパスの影響を考慮した信頼性の高い測位結果を得ることができる。 In this way, the range of the pseudorange error calculated based on the building height information, the distance to the positioning satellite, and the satellite elevation angle is used as an index indicating the reliability of the positioning accuracy. A highly reliable positioning result can be obtained.
また、第1の発明において、前記第2の測位手段は、前記擬似距離誤差算出手段によって算出された擬似距離誤差の範囲が小さい測位衛星の擬似距離を選択して前記受信位置を測位するか、または前記擬似距離の各々に、前記擬似距離誤差算出手段によって算出された擬似距離誤差の範囲に応じた重み付けを行って前記受信位置を測位するようにすることができる。 Also, either the first invention, the second positioning means positioning the received position to select the pseudo distance of the pseudo-range error calculating pseudo distance error range is small positioning satellites calculated by means Alternatively, each of the pseudo distances can be weighted according to the range of the pseudo distance error calculated by the pseudo distance error calculating means, thereby positioning the reception position.
また、第2の発明の測位装置は、複数の異なる測位衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて前記測位衛星の各々からの衛星信号のドップラーシフトを測定するGPS受信機で測定された前記ドップラーシフトに基づいて、前記GPS受信機の速度を推定する第1の速度推定手段と、前記衛星信号を受信した受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得する建物高取得手段と、前記建物高情報が示す高さを前記衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、前記建物高情報、前記測位衛星との距離、GPS受信機の速度、及び前記GPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、前記複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲を算出するドップラーシフト誤差算出手段と、前記ドップラーシフト誤差算出手段によって算出された前記複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲に含まれるドップラーシフト誤差を用いて、前記GPS受信機の速度を推定する第2の速度推定手段と、を含んで構成されている。 The positioning device of the second invention receives GPS signals transmitted from a plurality of different positioning satellites, and measures the Doppler shift of the satellite signals from each of the positioning satellites based on the received satellite signals. Based on the Doppler shift measured by a machine, first speed estimation means for estimating the speed of the GPS receiver and building height information related to the height of the building around the reception position where the satellite signal is received are acquired. Assuming that the height indicated by the building height acquisition means and the height of the building is the highest reflection position by the multipath of the satellite signal, the building height information, the distance to the positioning satellite, the speed of the GPS receiver, and the A Doppler shift error calculating means for calculating a range of Doppler shift error for each of the plurality of positioning satellites based on a satellite elevation angle measured by a GPS receiver; and the Doppler Second speed estimating means for estimating the speed of the GPS receiver using a Doppler shift error included in a range of Doppler shift errors of each of the plurality of positioning satellites calculated by the shift error calculating means. It consists of
第2の発明の測位装置によれば、第1の速度推定手段が、複数の異なる測位衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて測位衛星の各々からの衛星信号のドップラーシフトを測定するGPS受信機で測定されたドップラーシフトに基づいて、GPS受信機の速度を推定し、建物高取得手段が、衛星信号を受信した受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得し、ドップラーシフト誤差算出手段が、建物高情報が示す高さを衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、建物高情報、測位衛星との距離、GPS受信機の速度、及びGPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲を算出し、第2の速度推定手段が、ドップラーシフト誤差算出手段によって算出された複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲に含まれるドップラーシフト誤差を用いて、GPS受信機の速度を推定する。 According to the positioning apparatus of the second invention, the first velocity estimating means receives satellite signals transmitted from a plurality of different positioning satellites, and based on the received satellite signals, the satellite signals from each of the positioning satellites are received. Based on the Doppler shift measured by the GPS receiver that measures the Doppler shift, the GPS receiver speed is estimated, and the building height information relating to the height of the building around the reception position where the building height acquisition means has received the satellite signal is obtained. And the Doppler shift error calculating means assumes the height indicated by the building height information as the highest reflection position due to the multipath of the satellite signal, the building height information, the distance to the positioning satellite, the speed of the GPS receiver, and Based on the satellite elevation angle measured by the GPS receiver, the range of the Doppler shift error of each of the plurality of positioning satellites is calculated, and the second speed estimation means serves as the Doppler shift error calculation means. Using Doppler shift error contained in the range of the Doppler shift error of each of the plurality of positioning satellites that have been calculated I, to estimate the velocity of the GPS receiver.
なお、ドップラーシフト誤差の範囲を算出する際に用いられるGPS受信機の速度は、第1の速度推定手段により推定された速度を用いてもよいし、慣性航法装置で検出された移動体の速度を取得して用いてもよい。 The speed of the GPS receiver used when calculating the Doppler shift error range may be the speed estimated by the first speed estimating means, or the speed of the moving object detected by the inertial navigation device. May be obtained and used.
このように、建物高情報、GPS受信機の速度、及び衛星仰角に基づいて算出されたドップラーシフト誤差の範囲を測位精度の信頼度を示す指標として用いるため、簡易な方法でマルチパスの影響を考慮した信頼性の高い測位結果を得ることができる。 In this way, the range of Doppler shift error calculated based on building height information, GPS receiver speed, and satellite elevation angle is used as an index indicating the reliability of positioning accuracy. A highly reliable positioning result can be obtained.
また、第2の発明において、前記第2の速度推定手段は、前記ドップラーシフト誤差算出手段によって算出されたドップラーシフト誤差の範囲が小さい測位衛星のドップラーシフトを選択して前記GPS受信機の速度を測位するか、または前記ドップラーシフトの各々に、前記ドップラーシフト誤差算出手段によって算出されたドップラーシフト誤差の範囲に応じた重み付けを行って前記GPS受信機の速度を推定するようにすることができる。 In the second invention, the second speed estimation means, the speed of the Doppler shift error calculation means and said GPS receiver selects the Doppler shift range is small positioning satellites calculated Doppler shift error by It is possible to estimate the speed of the GPS receiver by weighting each of the Doppler shifts according to the range of the Doppler shift error calculated by the Doppler shift error calculation means. .
また、第1及び第2の発明において、前記建物高取得手段は、予め経度及び緯度に対する建物高情報を記憶しておき、記憶された建物高情報から前記受信位置に対応した建物高情報を取得するようにすることができる。
In the first and second aspects of the present invention, the building height acquisition means may store the building height information for pre Me longitude and latitude, the building height information corresponding to the received position from stored building height information Can be acquired.
また、第3の発明の測位プログラムは、コンピュータを、複数の異なる測位衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて前記測位衛星の各々から受信位置までの擬似距離を測定するGPS受信機で測定された前記擬似距離に基づいて、前記受信位置を測位する第1の測位手段、前記受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得する建物高取得手段、前記建物高情報が示す高さを前記衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、前記建物高情報、前記測位衛星との距離、及び前記GPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、前記複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲を算出する擬似距離誤差算出手段、及び前記擬似距離誤差算出手段によって算出された前記複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲に含まれる擬似距離誤差を用いて、前記受信位置を測位する第2の測位手段として機能させるためのプログラムである。 In the positioning program of the third invention, the computer receives satellite signals transmitted from a plurality of different positioning satellites, and measures a pseudo distance from each of the positioning satellites to the reception position based on the received satellite signals. First positioning means for positioning the reception position based on the pseudo distance measured by the GPS receiver, building height acquisition means for acquiring building height information relating to the height of the building around the reception position, and the building Assuming that the height indicated by the high information is the highest reflection position due to the multipath of the satellite signal, based on the building height information, the distance to the positioning satellite, and the satellite elevation angle measured by the GPS receiver, A pseudorange error calculating means for calculating a range of pseudorange errors of each of the plurality of positioning satellites, and a pseudorange of each of the plurality of positioning satellites calculated by the pseudorange error calculating means; Using pseudorange error included in the error range, is a program for functioning as a second positioning means for positioning the receiving position.
また、第4の発明の測位プログラムは、コンピュータを、複数の異なる測位衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて前記測位衛星の各々からの衛星信号のドップラーシフトを測定するGPS受信機で測定された前記ドップラーシフトに基づいて、前記GPS受信機の速度を推定する第1の速度推定手段、前記衛星信号を受信した受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得する建物高取得手段、前記建物高情報が示す高さを前記衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、前記建物高情報、前記測位衛星との距離、GPS受信機の速度、及び前記GPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、前記複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲を算出するドップラーシフト誤差算出手段、及び前記ドップラーシフト誤差算出手段によって算出された前記複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲に含まれるドップラーシフト誤差を用いて、前記GPS受信機の速度を推定する第2の速度推定手段として機能させるためのプログラムである。 In the positioning program of the fourth invention, the computer receives satellite signals transmitted from a plurality of different positioning satellites, and measures the Doppler shift of the satellite signals from each of the positioning satellites based on the received satellite signals. First height estimating means for estimating the speed of the GPS receiver based on the Doppler shift measured by the GPS receiver, and building height information relating to the height of the building around the receiving position where the satellite signal is received. Building height acquisition means to acquire, assuming the height indicated by the building height information as the highest reflection position by the multipath of the satellite signal, the building height information, the distance to the positioning satellite, the speed of the GPS receiver, and Based on the satellite elevation angle measured by the GPS receiver, a Doppler shift error calculation method for calculating a range of Doppler shift error for each of the plurality of positioning satellites. And second speed estimating means for estimating the speed of the GPS receiver using Doppler shift error included in the range of Doppler shift error of each of the plurality of positioning satellites calculated by the Doppler shift error calculating means. It is a program to make it function as.
なお、本発明のプログラムを記憶する記憶媒体は、特に限定されず、ハードディスクであってもよいし、ROMであってもよい。また、CD−ROMやDVDディスク、光磁気ディスクやICカードであってもよい。更にまた、該プログラムを、ネットワークに接続されたサーバ等からダウンロードするようにしてもよい。 The storage medium for storing the program of the present invention is not particularly limited, and may be a hard disk or a ROM. Further, it may be a CD-ROM, a DVD disk, a magneto-optical disk or an IC card. Furthermore, the program may be downloaded from a server or the like connected to the network.
以上説明したように、本発明の測位装置及びプログラムによれば、建物高情報、測位衛星との距離、及び衛星仰角に基づいて算出された擬似距離誤差の範囲、または建物高情報、GPS受信機の速度、及び衛星仰角に基づいて算出されたドップラーシフト誤差の範囲を、測位精度の信頼度を示す指標として用いるため、簡易な方法でマルチパスの影響を考慮した信頼性の高い測位結果を得ることができる、という効果が得られる。 As described above, according to the positioning apparatus and program of the present invention, the building height information, the distance to the positioning satellite, and the range of the pseudorange error calculated based on the satellite elevation angle, or the building height information, the GPS receiver Because the Doppler shift error range calculated based on the speed of the satellite and the satellite elevation angle is used as an index indicating the reliability of positioning accuracy, a highly reliable positioning result that takes into account the effects of multipaths can be obtained with a simple method. The effect that it can be obtained.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、車両に搭載されて受信位置(自車両の位置)を測定する車載測位装置に、本発明を適用した場合を例に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the case where this invention is applied to the vehicle-mounted positioning apparatus which mounts in a vehicle and measures a receiving position (position of the own vehicle) is demonstrated to an example.
図1に示すように、本実施の形態に係る車載測位装置10は、測位衛星からの電波を受信して衛星信号の情報を出力するGPS受信機12と、GPS受信機12からの出力に基づいて、受信位置の測位及び速度の推定を実行するコンピュータ14とを備えている。
As shown in FIG. 1, the on-
GPS受信機12は、測位衛星から送信された衛星信号を受信する受信部18と、受信部18で受信された全ての測位衛星から送信された衛星信号に基づいて、測位衛星と受信位置との間の擬似距離(各測位衛星から受信した信号の伝播距離)を算出し、算出した擬似距離をコンピュータ14へ出力する擬似距離算出部20と、受信部18で受信された全ての測位衛星から送信された衛星信号に基づいて、衛星信号のドップラーシフト周波数を算出するドップラー算出部22と、受信部18で受信された全ての測位衛星から送信された衛星信号に基づいて、軌道情報を取得して衛星位置を算出し、受信位置における全ての衛星位置の仰角を算出する衛星仰角算出部24と、を備えている。また、GPS受信機12は、受信部18で受信された全ての測位衛星から送信された衛星信号に基づいて、GPS衛星の情報として、更に、GPS衛星の衛星番号や、搬送波位相、信号強度などを取得して、コンピュータ14に出力している。
The
コンピュータ14は、CPU、後述する測位処理ルーチンを実現するためのプログラムを記憶したROM、データを一時的に記憶するRAM、及びHDD等の記憶装置で構成されている。
The
コンピュータ14を以下で説明する測位処理ルーチンに従って機能ブロックで表すと、図1に示すように、GPS受信機12から出力された擬似距離及びドップラーシフト周波数に基づいて、受信位置の位置座標及び速度を演算する測位演算部26と、緯度及び経度に対応した建物高情報を記憶した建物高情報記憶部28と、演算された位置座標及び建物高情報に基づいて、受信位置周辺の建物高情報を取得する建物高情報取得部30と、GPS受信機12から出力された衛星仰角、取得された建物高情報、演算された位置座標及び速度に基づいて、擬似距離誤差の範囲及びドップラーシフト誤差の範囲を算出する観測誤差算出部34と、GPS受信機12から出力された擬似距離及びドップラーシフト周波数、並びに観測誤差算出部34によって算出された擬似距離誤差の範囲及びドップラーシフト誤差の範囲に基づいて、誤差を補正した受信位置の位置座標及び速度を演算する誤差補正測位演算部36とを備えている。
When the
測位演算部26は、GPS受信機12から出力された擬似距離及び衛星位置から、衛星信号を受信した4つ以上の測位衛星の組み合わせ毎に、以下に説明するニュートンラフソン法により、受信位置の位置座標を演算する。
The
まず、衛星iの擬似距離Riは、衛星iの位置座標を(xi,yi,zi)、GPS受信機12の推定位置座標の初期値を(x0,y0,z0)、求めたいGPS受信機12の真の位置座標を(xp,yp,zp)、GPS受信機12の推定クロックバイアスの初期値をB0、衛星iのクロックバイアス(時計誤差)をbiとすると、(1)式のように表すことができる。
First, the pseudo distance R i of the satellite i is the position coordinate of the satellite i (x i , y i , z i ), and the initial value of the estimated position coordinate of the
また、GPS受信機12の真の位置座標と推定値との差分をΔとすると、(2)式となる。
If the difference between the true position coordinate of the
上記(1)式を、(2)式で線形化すると、(3)式となる。 When the above equation (1) is linearized by equation (2), equation (3) is obtained.
(3)式を全衛星について行列表現で書き下すと、(4)式となり、さらに(5)式で置き換えると(6)式となる。 When equation (3) is written down in matrix representation for all satellites, equation (4) is obtained, and when equation (5) is further replaced, equation (6) is obtained.
ただし、Aは衛星配置を特徴付ける幾何行列、ΔRは電離層遅延、対流圏遅延、及び衛星クロックバイアスを補正したi番目の測位衛星の擬似距離Riのベクトル表記である。 Here, A is a geometric matrix characterizing the satellite arrangement, and ΔR is a vector notation of the pseudorange Ri of the i-th positioning satellite corrected for ionospheric delay, tropospheric delay, and satellite clock bias.
ここで、m>4の場合、求めたい変数の数4つに対して式の本数が多くなり、過剰決定状態となるため、最小自乗法を使ってm本の式の制約にできるだけ従うような解を求める。これは、(7)式で示す方程式で求めることができる。 Here, when m> 4, the number of equations increases with respect to the number of variables to be obtained, resulting in an overdetermined state. Therefore, the least square method is used to obey the constraints of m equations as much as possible. Find a solution. This can be obtained by the equation shown by the equation (7).
(7)式から求められたΔXを用いて(2)式を更新し、推定値の値が収束するまで繰り返し計算することで、受信位置の位置座標及びクロックバイアスBを算出することができる。 The position coordinate of the reception position and the clock bias B can be calculated by updating the expression (2) using ΔX obtained from the expression (7) and repeatedly calculating until the estimated value converges.
測位演算部26は、例えば、衛星信号を受信したn個全ての測位衛星の組み合わせ、及び1つの測位衛星を除いたn−1個の測位衛星の全ての組み合わせ(n通りの組み合わせ)の各々について、上述した最小自乗法を用いた最適推定により、受信位置の位置座標を演算する。
The
また、測位演算部26は、GPS受信機12から出力されたドップラーシフト周波数及び衛星位置から、例えば、衛星信号を受信したn個全ての測位衛星の組み合わせ、及び1つの測位衛星を除いたn−1個の測位衛星の全ての組み合わせ(n通りの組み合わせ)の各々について、上記の測位演算と同様に最小自乗法を用いた最適推定により、GPS受信機12の速度(自車両の速度)とクロックドリフトを表わすベクトルv(=(vx、vy、vh、D))を演算する。ただし、vxは経度方向の速度、vyは緯度方向の速度、vhは高度方向の速度、Dはクロックドリフトである。なお、この速度及びクロックドリフトの演算については、非特許文献(坂井丈泰、“GPSのための実用プログラミング”、東京電機大学出版局、2007.)に記載された、最適推定を用いればよく、詳細な説明を省略する。
In addition, the
建物高情報記憶部28には、緯度及び経度に対応した建物高情報が記憶されており、緯度及び経度(x,y)を入力とすると、建物高情報hを出力する以下の(8)式で表される関数として振舞う。なお、建物高情報は、対応する緯度及び経度の周辺の建物の高さの平均値、最高値、中央値等である。
The building height
h=f(x,y) ・・・(8) h = f (x, y) (8)
観測誤差算出部34は、GPS受信機12から出力された衛星仰角、取得された建物高情報、演算された位置座標及び速度に基づいて、擬似距離誤差の範囲及びドップラーシフト誤差の範囲を算出する。
The observation
ここで、本実施の形態における擬似距離誤差の範囲を算出する原理について説明する。 Here, the principle of calculating the range of the pseudorange error in the present embodiment will be described.
図2に示すように、仰角の低い測位衛星からの衛星信号は、ビル等の建物に反射してGPS受信機12まで届くため、これが原因で大きなマルチパスによる擬似距離誤差が生じる。一方、仰角の高い測位衛星からの衛星信号は、ビル等の建物に反射しても、反射角が大きいためにGPS受信機12に届く前に地表に到達する可能性が高く、マルチパスによる擬似距離誤差を生じにくい。従って、衛星の仰角の情報、及び受信位置周辺のビル等の建物の高さの情報に基づいて、マルチパスによる擬似距離誤差の程度を予測することができる。
As shown in FIG. 2, a satellite signal from a positioning satellite having a low elevation angle is reflected by a building such as a building and reaches the
図3に示すように、測位衛星からの衛星信号が建物高hの建物の最高点で反射してGPS受信機12に到達したと仮定すると、反射波と直接波との伝播経路に差が生じ、これがマルチパスの主要な発生原因になる。なお、ここでは、実際にどの高さで衛星信号が反射したかを知ることは困難であるため、後述する理由により、建物高hを建物の最高点とした場合について説明する。まず、反射点における入射角φは、以下の(9)式で計算される。
As shown in FIG. 3, when it is assumed that the satellite signal from the positioning satellite is reflected at the highest point of the building with the building height h and reaches the
ここで、dは測位演算部26で演算された位置座標を用いて求められるGPS受信機12と測位衛星との距離、GPS受信機12の擬似距離算出部20から出力された擬似距離、または予め定めた固定値であり、θは測位衛星の衛星仰角、及びlは建物で反射した反射波の建物からの水平方向の到達可能距離である。
Here, d is the distance between the
一方、反射角φは以下の(10)式で計算される。 On the other hand, the reflection angle φ is calculated by the following equation (10).
(9)式及び(10)式よりφを削除すると、到達可能距離lは以下の(11)式で計算される。 When φ is deleted from the equations (9) and (10), the reachable distance l is calculated by the following equation (11).
このように、測位衛星との距離d、衛星仰角θ、及び反射点(建物高h)が定まると、反射波の到達可能距離lは一意に決まり、反射角φも一意に決まる。そして、マルチパスによる擬似距離誤差eρ、すなわち反射波と直接波との伝播経路長の差も以下の(12)式により一意に決まる。 Thus, when the distance d to the positioning satellite, the satellite elevation angle θ, and the reflection point (building height h) are determined, the reachable distance l of the reflected wave is uniquely determined, and the reflection angle φ is also uniquely determined. The pseudo-range error e ρ due to multipath, that is, the difference in propagation path length between the reflected wave and the direct wave is also uniquely determined by the following equation (12).
なお、ここでは、建物の最高点で衛星信号が反射する場合について説明したが、受信位置の周辺の建物の高さの平均値、中央値等を用いてもよい。ただし、(10)〜(12)式からわかるように、マルチパスの反射位置として仮定した建物高hが高いほど、反射点も高くなり、反射波はGPS受信機12まで届きやすくなる。実際の反射位置を知ることは困難であっても、少なくとも反射点は建物の高さより高くなることはない。擬似距離誤差が最大となるのは、衛星信号が建物の最高点で反射し、GPS受信機12に届く場合であるので、建物の高さと衛星仰角によって、擬似距離誤差の上限が決定されるといえる。すなわち、建物高hを建物の最高点と仮定した場合に、(12)式により算出される擬似距離誤差eρは、擬似距離誤差の最大値となるため、擬似距離誤差の範囲をこの最大値以下であるとして算出することができる。従って、受信位置周辺の建物の最高値を用いて計算すれば、擬似距離誤差も最大となるため、測位精度の信頼度をより厳格に判断することができる。
Although the case where the satellite signal is reflected at the highest point of the building has been described here, an average value, a median value, or the like of the height of the building around the reception position may be used. However, as can be seen from the equations (10) to (12), the higher the building height h assumed as the multipath reflection position, the higher the reflection point and the easier the reflected wave reaches the
観測誤差算出部34では、上記原理に従って、測位衛星との距離dを求め、または取得し、距離d、建物高情報取得部30により取得された建物高情報h、及びGPS受信機12から出力された衛星仰角θに基づいて、(11)式により到達可能距離lを求め、求めた到達可能距離l、及び建物高情報hに基づいて、(10)式により反射角φを求める。そして、距離d、衛星仰角θ、及び反射角φに基づいて、(12)式により擬似距離誤差eρを算出する。
The observation
次に、本実施の形態におけるドップラーシフト誤差の範囲を算出する原理について説明する。 Next, the principle of calculating the Doppler shift error range in the present embodiment will be described.
図4に示すように、測位衛星からの衛星信号がビル表面の高さhの点で反射してGPS受信機12に到達したとすると、車速の衛星方向成分Δvは、以下の(13)式で計算される。
As shown in FIG. 4, assuming that the satellite signal from the positioning satellite is reflected at the height h on the building surface and reaches the
また、車速の反射波方向成分Δvrflは、以下の(14)式で計算される。 The reflected wave direction component Δv rfl of the vehicle speed is calculated by the following equation (14).
(13)式及び(14)式より、マルチパスによるドップラーシフト誤差edは、衛星信号に対する相対車速の反射前後の変化分に等しいから、以下の(15)式で計算される。ドップラーシフト誤差は、擬似距離誤差の場合と異なり、建物高hの影響が小さい。 (13) from the equation and the equation (14), the Doppler shift error e d by multipath, equal to the before and after the reflection of the relative vehicle speed change amount for the satellite signal, is calculated by the following equation (15). Unlike the case of the pseudorange error, the Doppler shift error is less affected by the building height h.
なお、建物高hを建物の最高点と仮定した場合に、(15)式により算出されるドップラーシフト誤差edは、ドップラーシフト誤差の最大値となるため、ドップラーシフト誤差の範囲をこの最大値以下であるとして算出することができる。 Note that, assuming a building height h between the highest point of the building, the Doppler shift error e d calculated by equation (15), since the maximum value of the Doppler shift error, the maximum value range of the Doppler shift error It can be calculated as follows.
観測誤差算出部34では、上記原理に従って、測位衛星との距離dを求め、または取得し、距離d、建物高情報取得部30により取得された建物高情報h、及びGPS受信機12から出力された衛星仰角θに基づいて、(11)式により到達可能距離lを求め、求めた到達可能距離l、及び建物高情報hに基づいて、(10)式により反射角φを求める。そして、測位演算部26で演算されたGPS受信機12の速度v、衛星仰角θ、及び反射角φに基づいて、(15)式によりドップラーシフト誤差edを算出する。なお、速度vとして、慣性航法装置40で検出された自車両の速度を取得して用いてもよい。
The observation
誤差補正測位演算部36は、衛星信号を受信した全ての測位衛星の擬似距離と、観測誤差算出部34で求めた擬似距離誤差eρを使って、誤差を補正した受信位置の位置座標を演算する。例えば、以下の(16)式のように重み行列を定義し、上記(7)式に重み行列を適用した以下の(17)式に従って、重み付き最小自乗法により、誤差を補正した受信位置の位置座標を演算する。
The error correction
ここで、eρiはi番目の衛星の擬似距離誤差、Wは(i,i)成分がwiiである重み行列である。 Here, e ρi is a pseudorange error of the i-th satellite, and W is a weight matrix whose (i, i) component is w ii .
また、誤差補正測位演算部36は、衛星信号を受信した全ての測位衛星のドップラーシフト周波数と、観測誤差算出部34で求めたドップラーシフト誤差edを使って、誤差を補正したGPS受信機12の速度を演算する。例えば、上記(16)式と同様に、ドップラーシフト誤差edから求める重み行列を定義し、重み付き最小自乗法により、誤差を補正したGPS受信機12の速度を演算する。
The error correction
なお、擬似距離誤差eρが大きい場合にはドップラーシフト誤差edも大きいと仮定すれば、上記(16)式が示す重み行列Wを、速度演算に適用してもよい。 If the pseudorange error e ρ is large, the weight matrix W expressed by the above equation (16) may be applied to the speed calculation, assuming that the Doppler shift error ed is also large.
また、擬似距離誤差eρ及びドップラーシフト誤差edは、擬似距離誤差の範囲及びドップラーシフト誤差の範囲の最大値であるので、擬似距離誤差eρ及びドップラーシフト誤差edの各々に係数k(0<k≦1)を乗算した値を擬似距離誤差及びドップラーシフト誤差として、誤差の補正に用いてもよい。 Further, since the pseudorange error e ρ and the Doppler shift error ed are maximum values of the pseudorange error range and the Doppler shift error range, the pseudorange error e ρ and the Doppler shift error ed are each given a coefficient k ( A value obtained by multiplying 0 <k ≦ 1) may be used as a pseudorange error and a Doppler shift error for error correction.
誤差補正測位演算部36は、演算した受信位置の位置座標及びGPS受信機12の速度を外部装置(例えば、測位結果表示装置、車両制御装置、センサ統合装置など)に出力する。
The error correction
次に、本実施の形態に係る車載測位装置10の作用について説明する。
Next, the operation of the in-
GPS受信機12の受信部18によって、複数の測位衛星から電波を受信しているときに、コンピュータ14において、図5に示す測位処理ルーチンが繰り返し実行される。
When the receiving unit 18 of the
まず、ステップ100において、GPS受信機12から出力される複数の測位衛星の情報(擬似距離、ドップラーシフト周波数、衛星仰角など)を取得する。
First, in
次に、ステップ102で、上記ステップ100で取得された擬似距離の4つ以上を用いて受信位置の位置座標(経度及び緯度)を演算すると共に、上記ステップ100で取得されたドップラーシフト周波数に基づいて、GPS受信機12の速度を演算する。
Next, in step 102, the position coordinates (longitude and latitude) of the reception position are calculated using four or more of the pseudo distances acquired in
次に、ステップ104で、上記ステップ102で演算された受信位置の位置座標に対応する建物高情報を、建物高情報記憶部28から取得する。
Next, in
次に、ステップ106で、上記ステップ102で演算された位置座標からGPS受信機12と測位衛星との距離dを求め、求めた距離d、上記ステップ104で取得された建物高情報h、及び上記ステップ100で取得された衛星仰角θに基づいて、(11)式により到達可能距離lを求め、求めた到達可能距離l、及び建物高情報hに基づいて、(10)式により反射角φを求める。そして、距離d、衛星仰角θ、及び反射角φに基づいて、(12)式により擬似距離誤差eρを算出する。
Next, in
次に、ステップ108で、上記ステップ102で演算された位置座標からGPS受信機12と測位衛星との距離dを求め、求めた距離d、上記ステップ104で取得された建物高情報h、及び上記ステップ100で取得された衛星仰角θに基づいて、(11)式により到達可能距離lを求め、求めた到達可能距離l、及び建物高情報hに基づいて、(10)式により反射角φを求める。そして、上記ステップ102で演算されたGPS受信機12の速度v、衛星仰角θ、及び反射角φに基づいて、(15)式によりドップラーシフト誤差edを算出する。
Next, in
なお、上記ステップ106及び108において、距離dとして、GPS受信機12の擬似距離算出部20から出力された擬似距離、または予め定めた固定値を用いてもよい。また、上記ステップ108において、速度vとして、慣性航法装置40で検出された車速を用いてもよい。
In
次に、ステップ110で、上記ステップ100で取得された擬似距離と、上記ステップ106で算出された擬似距離誤差eρとに基づいて、受信位置を演算すると共に、上記ステップ100で取得されたドップラーシフト周波数と、上記ステップ108で算出されたドップラーシフト誤差edとに基づいて、GPS受信機12の速度を演算して、測位処理ルーチンを終了する。
Next, in
図6に、実際の擬似距離誤差データ(図中の黒点)、及び本実施の形態の車載測位装置10により算出された擬似距離誤差(推定値)を示す。パラメータの値として、d=2.24e7を示し、同図中において、h=100の推定値を実線、h=50の推定値を破線で示している。この結果より、衛星仰角が高くなるにつれ、反射波がGPS受信機12まで届きにくくなり、擬似距離誤差が出にくいという仮説と、実際の擬似距離誤差データの傾向とが良く一致していることがわかる。また、建物高情報h、すなわち反射点が高くなるほど反射波がGPS受信機12まで届きやすくなるため、推定値の誤差の値が大きくなっている。反射点高の最大値は、受信位置周辺の建物の最高値の高さであり、この高さにより擬似距離誤差の上限が決定されているといえる。本実施の形態において算出される擬似距離誤差は、受信位置周辺の最も高い建物の高さを入力することで、発生する擬似距離誤差の上限をよく再現している。
FIG. 6 shows actual pseudorange error data (black dots in the figure) and pseudorange errors (estimated values) calculated by the in-
また、図7に、実際のドップラーシフト誤差データ(図中の黒点)、及び本実施の形態の車載測位装置10により算出されたドップラーシフト誤差(推定値)を示す。パラメータの値として、d=2.24e7を示し、同図中において、v=40の推定値を実線、v=60の推定値を破線で示している。この結果より、擬似距離誤差の場合と同様に、仰角が高くなるにつれ誤差が小さくなるという傾向がよく再現されていることがわかる。しかし、ドップラーシフト誤差の場合は、擬似距離誤差の場合と異なり、反射波がGPS受信機12に届きにくいために誤差が生じないというよりも、衛星仰角が高いと衛星信号に対する車両の相対速度が反射波と直接波とでそれほど変化しないため、誤差が生じにくいと考えられる。また、車速vが大きくなるにつれ、反射による相対速度変化の影響も大きくなるため、発生するドップラーシフト誤差の値も大きくなっている。すなわち、本実施の形態において算出されるドップラーシフト誤差は、GPS受信機12の速度を入力することで、発生するドップラーシフト誤差の上限及び下限を推定することができ、図7はこの結果をよく示している。
FIG. 7 shows actual Doppler shift error data (black dots in the figure) and Doppler shift errors (estimated values) calculated by the in-
以上説明したように、本実施の形態に係る車載測位装置によれば、受信位置の高さに関する建物高情報、測位衛星との距離、及び衛星仰角に基づいて算出された擬似距離誤差、または建物高情報、GPS受信機の速度、及び衛星仰角に基づいて算出されたドップラーシフト誤差を、測位精度の信頼度を示す指標として用いるため、受信位置周辺の詳細、高精度、かつ最新の建物情報を保持する必要がなく、簡易な方法でマルチパスの影響を考慮した信頼性の高い測位結果を得ることができる。 As described above, according to the vehicle-mounted positioning device according to the present embodiment, the building height information related to the height of the reception position, the distance from the positioning satellite, and the pseudo-range error calculated based on the satellite elevation angle, or the building Since the Doppler shift error calculated based on the high information, GPS receiver speed, and satellite elevation angle is used as an index indicating the reliability of positioning accuracy, the details, high accuracy, and the latest building information around the receiving position are used. There is no need to hold it, and it is possible to obtain a highly reliable positioning result in consideration of the influence of multipaths by a simple method.
なお、上記実施の形態では、算出された擬似距離誤差またはドップラーシフト誤差を用いた重み行列により、補正された位置座標及び速度を演算する場合について説明したが、算出された擬似距離誤差またはドップラーシフト誤差が小さい測位衛星、例えば、擬似距離誤差またはドップラーシフト誤差が小さい順に4つの測位衛星を選択して、選択された測位衛星から送信された衛星信号を用いて位置座標及び速度を演算するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the corrected position coordinates and velocity are calculated using the weight matrix using the calculated pseudorange error or Doppler shift error has been described. However, the calculated pseudorange error or Doppler shift is calculated. Positioning satellites with small errors, for example, four positioning satellites in order of increasing pseudorange error or Doppler shift error, are selected, and position coordinates and velocity are calculated using satellite signals transmitted from the selected positioning satellites. May be.
また、上記実施の形態では、擬似距離誤差及びドップラーシフト誤差の双方を算出して、誤差補正した位置座標及び速度を演算する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、擬似距離誤差のみを算出して、誤差補正した位置座標のみを演算するように構成してもよく、また、ドップラーシフト誤差のみを算出して、誤差補正した速度のみを演算するように構成してもよい。 In the above-described embodiment, the case where both the pseudorange error and the Doppler shift error are calculated and the error-corrected position coordinates and velocity are calculated is described. However, the present invention is not limited to this. Only the position coordinate corrected by error may be calculated, or only the Doppler shift error may be calculated and only the speed corrected by error may be calculated.
また、擬似距離データではなく、GPS電波伝搬時間を用いて、各種演算処理を行うようにしてもよい。 Various arithmetic processes may be performed using GPS radio wave propagation time instead of pseudorange data.
また、上記実施の形態で述べた擬似距離誤差は、測位衛星からの直接波は受信せず、建物で反射した間接波のみが受信されることで発生する値である。直接波及び間接波が両方受信される場合には、出力される擬似距離誤差の値はコリレータの動作に依存する。直接波に対する間接波の遅れδは、本実施の形態で述べた擬似距離誤差に相当する。SMR(間接波/直接波振幅比)、及び相関器幅wが決まると、直接波及び間接波が両方受信されるときの擬似距離誤差は、以下の(18)式で計算される。ただし、Tはチップ幅である。 In addition, the pseudorange error described in the above embodiment is a value that is generated when only the indirect wave reflected by the building is received without receiving the direct wave from the positioning satellite. When both a direct wave and an indirect wave are received, the output pseudorange error value depends on the operation of the correlator. The indirect wave delay δ with respect to the direct wave corresponds to the pseudorange error described in the present embodiment. When the SMR (indirect wave / direct wave amplitude ratio) and the correlator width w are determined, the pseudorange error when both the direct wave and the indirect wave are received is calculated by the following equation (18). Where T is the chip width.
図8に、SMR=0.5のときの直接波に対する間接波の遅れと、出力される擬似距離誤差との関係を示す。本実施の形態において、受信位置周辺の最も高い建物の高さを入力することで、発生する擬似距離誤差の上限を推定できるが、下限については推定できない。これをカバーするのが、このコリレータモデルである。コリレータモデルによる誤差下限推定の結果を図9に示す。パラメータの値は、d=2.24e7、h=100、SMR=0.5、及びw=1である。マルチパスによる擬似距離誤差はほとんど正の値をとり、負の値をとることはまれであるが、その傾向をよく再現している。 FIG. 8 shows the relationship between the delay of the indirect wave with respect to the direct wave when SMR = 0.5 and the output pseudorange error. In the present embodiment, by inputting the height of the highest building around the reception position, the upper limit of the generated pseudorange error can be estimated, but the lower limit cannot be estimated. It is this correlator model that covers this. FIG. 9 shows the result of the lower limit error estimation using the correlator model. The parameter values are d = 2.24e7, h = 100, SMR = 0.5, and w = 1. The pseudorange error due to multipath takes almost a positive value and rarely takes a negative value, but the tendency is well reproduced.
10 車載測位装置
12 GPS受信機
14 コンピュータ
18 受信部
20 擬似距離算出部
22 ドップラー算出部
24 衛星仰角算出部
26 測位演算部
28 建物高情報記憶部
30 建物高情報取得部
34 観測誤差算出部
36 誤差補正測位演算部
40 慣性航法装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得する建物高取得手段と、
前記建物高情報が示す高さを前記衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、前記建物高情報、前記測位衛星との距離、及び前記GPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、前記複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲を算出する擬似距離誤差算出手段と、
前記擬似距離誤差算出手段によって算出された前記複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲に含まれる擬似距離誤差を用いて、前記受信位置を測位する第2の測位手段と、
を含む測位装置。 Based on the pseudo distance measured by a GPS receiver that receives satellite signals transmitted from a plurality of different positioning satellites and measures a pseudo distance from each of the positioning satellites to a reception position based on the received satellite signals. First positioning means for positioning the reception position;
Building height acquisition means for acquiring building height information relating to the height of the building around the reception position;
Assuming that the height indicated by the building height information is the highest reflection position by the multipath of the satellite signal, based on the building height information, the distance from the positioning satellite, and the satellite elevation angle measured by the GPS receiver. Pseudo range error calculation means for calculating a range of pseudo range error of each of the plurality of positioning satellites;
Second positioning means for positioning the reception position using a pseudorange error included in a pseudorange error range of each of the plurality of positioning satellites calculated by the pseudorange error calculation means;
Positioning device including.
前記衛星信号を受信した受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得する建物高取得手段と、
前記建物高情報が示す高さを前記衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、前記建物高情報、前記測位衛星との距離、GPS受信機の速度、及び前記GPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、前記複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲を算出するドップラーシフト誤差算出手段と、
前記ドップラーシフト誤差算出手段によって算出された前記複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲に含まれるドップラーシフト誤差を用いて、前記GPS受信機の速度を推定する第2の速度推定手段と、
を含む測位装置。 Based on the Doppler shift measured by a GPS receiver that receives satellite signals transmitted from a plurality of different positioning satellites and measures the Doppler shift of the satellite signals from each of the positioning satellites based on the received satellite signals. First speed estimating means for estimating the speed of the GPS receiver;
Building height acquisition means for acquiring building height information relating to the height of the building around the reception position that received the satellite signal;
Assuming that the height indicated by the building height information is the highest reflection position by the multipath of the satellite signal, the building height information, the distance to the positioning satellite, the speed of the GPS receiver, and the GPS receiver are measured. A Doppler shift error calculating means for calculating a range of Doppler shift error for each of the plurality of positioning satellites based on the satellite elevation angle;
Second speed estimating means for estimating the speed of the GPS receiver using a Doppler shift error included in a range of Doppler shift errors of each of the plurality of positioning satellites calculated by the Doppler shift error calculating means;
Positioning device including.
複数の異なる測位衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて前記測位衛星の各々から受信位置までの擬似距離を測定するGPS受信機で測定された前記擬似距離に基づいて、前記受信位置を測位する第1の測位手段、
前記受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得する建物高取得手段、
前記建物高情報が示す高さを前記衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、前記建物高情報、前記測位衛星との距離、及び前記GPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、前記複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲を算出する擬似距離誤差算出手段、及び
前記擬似距離誤差算出手段によって算出された前記複数の測位衛星の各々の擬似距離誤差の範囲に含まれる擬似距離誤差を用いて、前記受信位置を測位する第2の測位手段
として機能させるための測位プログラム。 Computer
Based on the pseudo distance measured by a GPS receiver that receives satellite signals transmitted from a plurality of different positioning satellites and measures a pseudo distance from each of the positioning satellites to a reception position based on the received satellite signals. , First positioning means for positioning the reception position;
Building height acquisition means for acquiring building height information related to the height of the building around the reception position;
Assuming that the height indicated by the building height information is the highest reflection position by the multipath of the satellite signal, based on the building height information, the distance from the positioning satellite, and the satellite elevation angle measured by the GPS receiver. A pseudo-range error calculating unit that calculates a range of pseudo-range errors of each of the plurality of positioning satellites, and a pseudo-range error range of each of the plurality of positioning satellites calculated by the pseudo-range error calculating unit. A positioning program for functioning as a second positioning means for positioning the reception position using a pseudo-range error.
複数の異なる測位衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて前記測位衛星の各々からの衛星信号のドップラーシフトを測定するGPS受信機で測定された前記ドップラーシフトに基づいて、前記GPS受信機の速度を推定する第1の速度推定手段、
前記衛星信号を受信した受信位置周辺の建物の高さに関する建物高情報を取得する建物高取得手段、
前記建物高情報が示す高さを前記衛星信号のマルチパスによる最高反射位置と仮定して、前記建物高情報、前記測位衛星との距離、GPS受信機の速度、及び前記GPS受信機で測定された衛星仰角に基づいて、前記複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲を算出するドップラーシフト誤差算出手段、及び
前記ドップラーシフト誤差算出手段によって算出された前記複数の測位衛星の各々のドップラーシフト誤差の範囲に含まれるドップラーシフト誤差を用いて、前記GPS受信機の速度を推定する第2の速度推定手段
として機能させるための測位プログラム。 Computer
Based on the Doppler shift measured by a GPS receiver that receives satellite signals transmitted from a plurality of different positioning satellites and measures the Doppler shift of the satellite signals from each of the positioning satellites based on the received satellite signals. First speed estimation means for estimating the speed of the GPS receiver;
Building height acquisition means for acquiring building height information related to the height of the building around the reception position that received the satellite signal;
Assuming that the height indicated by the building height information is the highest reflection position by the multipath of the satellite signal, the building height information, the distance to the positioning satellite, the speed of the GPS receiver, and the GPS receiver are measured. A Doppler shift error calculating means for calculating a range of Doppler shift error for each of the plurality of positioning satellites based on the satellite elevation angle; and a Doppler shift for each of the plurality of positioning satellites calculated by the Doppler shift error calculating means. A positioning program for functioning as second speed estimation means for estimating the speed of the GPS receiver using a Doppler shift error included in the error range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010024451A JP5352492B2 (en) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Positioning device and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010024451A JP5352492B2 (en) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Positioning device and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011163817A JP2011163817A (en) | 2011-08-25 |
JP5352492B2 true JP5352492B2 (en) | 2013-11-27 |
Family
ID=44594691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010024451A Expired - Fee Related JP5352492B2 (en) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Positioning device and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5352492B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3001224B1 (en) | 2013-05-20 | 2020-07-29 | The Foundation for the Promotion of Industrial Science | Position detection device, position detection system, and position detection method |
CN105652292B (en) * | 2014-11-19 | 2018-06-15 | 香港理工大学 | GPS multipath effect correction positioning method and system |
DE102016212919A1 (en) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | Continental Automotive Gmbh | Method for determining a position, control module and storage medium |
JP7242559B2 (en) * | 2018-01-05 | 2023-03-20 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Information processing device and information processing method |
JP7148039B2 (en) * | 2018-03-22 | 2022-10-05 | 株式会社豊田中央研究所 | Mobile object information estimation device and program |
CN112099058B (en) * | 2020-08-17 | 2024-10-15 | 深圳华大北斗科技股份有限公司 | Positioning method, device, system, computer equipment and storage medium |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4257045B2 (en) * | 2001-05-08 | 2009-04-22 | パイオニア株式会社 | GPS positioning method and apparatus, navigation system, and computer program |
JP4249039B2 (en) * | 2004-01-08 | 2009-04-02 | アルパイン株式会社 | Position detection apparatus and position detection method |
JP2008249614A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Clarion Co Ltd | Onboard navigation device, navigation system, and computer program |
-
2010
- 2010-02-05 JP JP2010024451A patent/JP5352492B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011163817A (en) | 2011-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5352422B2 (en) | Positioning device and program | |
US11243311B2 (en) | Method and device for determining a position of a mobile object | |
JP5673071B2 (en) | Position estimation apparatus and program | |
CN103744098B (en) | AUV integrated navigation systems based on SINS/DVL/GPS | |
CN109313272B (en) | Improved GNSS receiver using velocity integration | |
JP4830559B2 (en) | Positioning device and positioning method | |
JP5606656B2 (en) | Positioning device | |
JP5590010B2 (en) | Positioning device and program | |
JP5352492B2 (en) | Positioning device and program | |
JP2011013189A (en) | Positioning device and program | |
JP2012207919A (en) | Abnormal value determination device, positioning device, and program | |
KR101631967B1 (en) | Ppp and magnetic compass integration system for measuring of long period wave in buoy's wind-up | |
US10830898B2 (en) | Method and apparatus applicable to positioning in NLOS environment | |
JP4498399B2 (en) | Positioning system and positioning method | |
JP5879977B2 (en) | Speed estimation apparatus and program | |
JP2012098185A (en) | Azimuth angle estimation device and program | |
US10816675B2 (en) | Coordinate output method and coordinate output device | |
WO2020149014A1 (en) | Satellite selection device and program | |
JP5413118B2 (en) | Positioning system | |
JP7148039B2 (en) | Mobile object information estimation device and program | |
JP5994237B2 (en) | Positioning device and program | |
KR20230048324A (en) | Extended dead reckoning accuracy | |
JP3827598B2 (en) | Moving body position measurement system | |
JP2010145178A (en) | Moving body position specification device | |
JP7567236B2 (en) | Satellite positioning system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130507 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130508 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130730 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130826 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5352492 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |