データ送信装置、データ送信方法、データ送信プログラム、測位装置、測位方法及び測位プログラム
【課題】電子基準点が衛星から取得したデータから生成された補正データを用いて測位を行う場合に、電子基準点の切り替えに伴う測位結果の不連続性を回避することを目的とする。また、測位に使用する補正データのデータ送信量を低減することを目的とする。
【解決手段】データ送信装置１０１は、各電子基準点が衛星から取得したデータから上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を計算する。データ送信装置１０１は、計算した上記各電子基準点の基準点固有誤差を補正データとして測位装置２０１へ送信するとともに、任意の１つの電子基準点の擬似距離と搬送波位相とを測位装置２０１へ送信する。測位装置２０１は、受信した補正データと、擬似距離と搬送波位相とに基づき、測位する。
【解決手段】データ送信装置１０１は、各電子基準点が衛星から取得したデータから上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を計算する。データ送信装置１０１は、計算した上記各電子基準点の基準点固有誤差を補正データとして測位装置２０１へ送信するとともに、任意の１つの電子基準点の擬似距離と搬送波位相とを測位装置２０１へ送信する。測位装置２０１は、受信した補正データと、擬似距離と搬送波位相とに基づき、測位する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、測位に使用する補正データを送信するデータ送信装置及びデータ送信方法及び測位装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位置を測位する際に測位位置を補正する場合、測位位置と基準点との間の距離が大きくなると補正し切れなくなり位置精度が劣化するため、測位位置により近い別の基準点に切り替える必要がある。基準点の切り替えに伴い、測位処理の初期化処理（整数値バイアスの決定）が行われる。そのため、初期化処理が完了するまでの間は測位解を得ることが出来ない。よって、測位結果の連続性は損なわれる（特許文献１）。
また、衛星経由で広域に渡って補正データを配信する場合には、多数の基準点の観測データを伝送する必要がある。そのため、データ伝送量に制約がある衛星経由での補正データの配信は不可能である。
【特許文献１】特開２００５−１８９０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は、例えば、基準点の切り替えに伴う測位結果の不連続性を回避することを目的とする。また、この発明は、例えば、測位に使用する補正データのデータ送信量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明に係るデータ送信装置は、例えば、複数の衛星の各衛星から受信した信号に基づき複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報を収集して記憶装置に記憶する収集部と、
上記収集部が取得した電子基準点情報から上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を上記各電子基準点について処理装置により計算する計算部と、
上記計算部が計算した基準点固有誤差を測位装置の位置を補正するための補正情報として通信装置から送信するデータ送信部と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
この発明に係るデータ送信装置は、各電子基準点の固有の誤差量を補正データとして送信する。これにより、従来の基準点間の誤差量を送信する方法に比べ、送信する補正データのデータ量を低減することができるとともに、測位位置と基準点との間の距離が大きくなっても使用する基準点の切り替えをすることなく精度の高い補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
実施の形態１．
この実施の形態では、測位に使用する「補正データ３」を配信する測位用補正データ配信システムについて説明する。特に、測位位置と基準点との間の距離が大きくなった場合であっても、基準点の切り替えをする必要のない補正データ３を配信する測位用補正データ配信システムであって、配信する補正データ３のデータ量を低減させた測位用補正データ配信システムについて説明する。
「補正データ３」とは、後述するように、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星の衛星位置誤差Ｅと、ＧＰＳ衛星の送信する測位情報１（Ｌ１波、Ｌ２波）の電離層遅延量Ｉと、基準点の観測量である各ＧＰＳ衛星に関する擬似距離と搬送波位相とを含むデータである。
【０００７】
図１は、この実施の形態に係る測位用補正データ配信システム５００の構成を示す図である。
測位用補正データ配信システム５００は、測位情報１を送信するＧＰＳ衛星３００ａ・・・３００ｎと、測位情報１を受信し電子基準点情報２を出力する電子基準点１０ａ・・・１０ｎ（基準点）と、電子基準点情報２を収集して処理するセンター局１００（データ送信装置１０１）と、センター局１００からの補正データ３を中継する準天頂衛星４００と、ＧＰＳ衛星３００ａ等の測位情報１と準天頂衛星４００の配信する補正データ３とを受信して位置を測位する測位装置２０１とを備える。
【０００８】
センター局１００は、図１に示すようにデータ送信装置１０１を備える。センター局１００における処理は、データ送信装置１０１が実行する。また、ＧＰＳ衛星は、ＧＰＳ衛星３００ａ，３００ｎの２機のみ図示しているが、例示であり２機に限らない。通常、４機以上を想定する。また、電子基準点は、電子基準点１０ａ，１０ｎの２点を図示しているが、例示であり２点に限らない。電子基準点は、例えば日本各地に１０００点以上設置されているものとする。
【０００９】
次に、この実施の形態に係る測位用補正データ配信システム５００が送信する補正データ３の伝送量について説明する。
図２は、各補正データ３のビット数と（最適化した）更新周期を示す図である。
図３は、日本における使用基準点の例を示す図である。
上述したように１０００点以上設置された電子基準点から、使用する基準点を、基準点間の距離が約７０ｋｍ程度であり、概ね格子状の配置となるように選択する。観測点における衛星位置誤差と電離層遅延量は、後述するように、基準点でのそれぞれの値を線形補間して求める。そのため、この線形補間が空間的に成り立つ範囲から、基準点の間隔を約７０ｋｍ程度とする。日本の電子基準点網は、上述のように密に設置されているので、各格子点の近傍には適当な電子基準点が存在する。なお、図３では、使用基準点数は日本全国で１３８点程度であるが、ここでは１５０点として見積りを行う。また、観測衛星数は１０衛星としてデータの伝送量の見積りを行う。
なお、図２に示す補正データ３のうち、更新間隔が１秒と短い基準点擬似距離、基準点擬似距離変化率、基準点搬送波位相については、ある１つの基準点のデータのみを送信するものとし、更新間隔が３０秒と長い衛星位置誤差Ｅ、電離層遅延量Ｉは上記１３８点（見積りでは１５０点）のデータを送信する。
【００１０】
図４は、各補正データ３の伝送量を示す図である。
従来の方式では、日本全国のデータを配信するのに、１Ｍｂｐｓ以上のデータ通信容量が必要であったのが、図４に示すように、更新間隔が短くデータ容量の大きな観測データは１ヶ所の基準点の観測データのみを送信することにより、２．０２Ｋｂｐｓにまでデータ量を縮減できる。
【００１１】
つまり、測位用補正データ配信システム５００の一つの特徴は、データ送信装置１０１の送信する補正データ３の伝送量が、従来１Ｍｂｐｓ以上必要であったのに対して２ｋｂｐｓ程度のデータ量となる点である。
これは、上述したようにデータ送信装置１０１が、更新間隔が短くデータ容量の大きな観測データは１ヶ所の基準点の観測データのみを送信すること、誤差要因をそれぞれのダイナミックレンジに最適化すること、誤差要因ごとのダイナミクスを考慮することにより更新周期を最適化すること等により、送信するべき補正データ３の伝送量の大幅な削減が実現可能となったことによる。
また、測位用補正データ配信システム５００のもう一つの特徴は、測位位置と基準点との間の距離が大きくなった場合であっても、基準点の切り替えをする必要がないという点である。
これは、データ送信装置１０１が、基準点間の誤差量を補正データ３として送信するのではなく、上述したように基準点に固有の誤差量である基準点固有誤差（衛星位置誤差Ｅ、電離層遅延量Ｉ）を補正データ３として送信することで、測位装置２０１が遠くにある基準点についての基準点間の誤差データであっても高精度に算出可能となったことによる。
【００１２】
次に、図２から図４までに基づき説明した補正データ３により測位装置２０１が測位することで、測位位置と基準点との間の距離が大きくなった場合であっても基準点の切り替えをすることなく高い精度で測位することが可能となる理由とその方法とについて説明する。
まず、図１を参照して、測位用補正データ配信システム５００の概要を説明する。
（１）ＧＰＳ衛星３００ａ・・・３００ｎ等は測位情報１（信号）を送信する。
（２）電子基準点１０ａ・・・１０ｎ等は、（１）で各ＧＰＳ衛星が送信した測位情報１を受信して所定の情報を電子基準点情報２として出力する。所定の情報は、電子基準点とＧＰＳ衛星との擬似距離及び搬送波位相などを含む。
（３）センター局１００の備えるデータ送信装置１０１は、電子基準点１０ａ等のそれぞれの電子基準点が出力する電子基準点情報２を収集し、収集した電子基準点情報２に基づいて補正データ３を作成する。そして作成した補正データ３を、例えば準天頂衛星４００を介して配信する。なお、準天頂衛星４００を介して補正データ３を配信するのは一例である。他の衛星を介して配信しても構わない。また、衛星によらず地上波で配信しても構わない。また、インターネットなどのネットワークを介して配信しても構わない。
【００１３】
図５は、センター局１００の備えるデータ送信装置１０１の機能を示す機能ブロック図である。図５に示すように、データ送信装置１０１は、源泉データ収集処理部１０２（収集部）、補正データ計算部１０３（計算部）、データ送信部１０４、電子基準点データ記憶部１０５とを備える。また、補正データ計算部１０３は、固有誤差データ生成部１０３１と観測データ生成部１０３２とを備える。
【００１４】
（１）源泉データ収集処理部１０２は、通信装置を介して電子基準点情報２を収集し処理する。
（２）固有誤差データ生成部１０３１は、電子基準点情報２と電子基準点データ記憶部１０５が記憶装置に記憶した電子基準点の座標を表したデータを使用して、後述の衛星位置誤差と電離層遅延量などの固有誤差データ（基準点固有誤差）を処理装置により計算する。
（３）観測データ生成部１０３２は、電子基準点の観測量である各ＧＰＳ衛星に関する擬似距離と搬送波位相などの観測データを処理装置により計算する。
（４）データ送信部１０４は、固有誤差データ生成部１０３１が生成した衛星位置誤差と電離層遅延量などの固有誤差データとともに、観測データ生成部１０３２が生成した擬似距離と搬送波位相などの観測データを測位に使用する補正データ３として通信装置を介して配信（送信）する。
（５）電子基準点データ記憶部１０５は、電子基準点の座標を表したデータを記憶装置に記憶する。
【００１５】
図６は、データ送信装置１０１の動作を示すフローチャートである。図６を参照して、データ送信装置１０１の動作の概略を説明する。
【００１６】
＜Ｓ１１：源泉データ収集ステップ（収集ステップ）＞
源泉データ収集処理部１０２は、複数の電子基準点のそれぞれの電子基準点から電子基準点情報２を収集して記憶装置に記憶する。
【００１７】
＜Ｓ１２：固有誤差データ生成ステップ（固有誤差データ計算ステップ）＞
固有誤差データ生成部１０３１は、源泉データ収集処理部１０２が収集した電子基準点情報２を使用することにより、基準点固有誤差を処理装置により計算する。具体的には、固有誤差データ生成部１０３１は、基準点固有誤差として、
（１）ＧＰＳ衛星の衛星位置誤差Ｅ
（２）ＧＰＳ衛星の送信する測位情報１の電離層遅延（Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ ｄｅｌａｙ）による電離層遅延量Ｉ
を計算する。
ここで、（１）衛星位置誤差Ｅと、（２）電離層遅延量Ｉは、個々のＧＰＳ衛星とそれぞれの電子基準点の位置に依存するＧＰＳ衛星と電子基準点とに固有な誤差である。それぞれの電子基準点を「添え字ｉ」で表現するとすれば、各電子基準点における衛星位置誤差Ｅと電離層遅延量Ｉは、「衛星位置誤差Ｅｉ」、「電離層遅延量Ｉｉ」と表すことができる。固有誤差データ生成部１０３１は、それぞれの電子基準点ｉごとに「衛星位置誤差Ｅｉ」、及び「電離層遅延量Ｉｉ」を計算する。「衛星位置誤差Ｅｉ」は、電子基準点ｉの位置を測位する場合の測位精度に影響する誤差量である。同様に「電離層遅延量Ｉｉ」は、電子基準点ｉの位置を測位する場合の測位精度に影響する誤差量である。なお、固有誤差データ生成部１０３１の処理の詳細は後述する。
【００１８】
＜Ｓ１３：観測データ生成ステップ（観測データ計算ステップ）＞
観測データ生成部１０３２は、源泉データ収集処理部１０２が収集した電子基準点情報２を使用することにより、各ＧＰＳ衛星に関する観測データを処理装置により計算する。具体的には、観測データ生成部１０３２は、観測データとして、
（１）基準点の観測量である各ＧＰＳ衛星に関する擬似距離と搬送波位相と
を生成する。
ここで、（１）基準点の観測量である各ＧＰＳ衛星に関する擬似距離と搬送波位相とは、１ヶ所の電子基準点における個々のＧＰＳ衛星の観測データである。この「基準点の観測データ（擬似距離と搬送波位相）」は、観測点の位置を測位する場合に観測点の観測データ（擬似距離と搬送波位相）との差分をとるために必要である。なお、「基準点の観測データ（擬似距離と搬送波位相）」は、データ圧縮を施してもよい。
【００１９】
＜Ｓ１４：データ送信ステップ＞
データ送信部１０４は、固有誤差データ生成部１０３１により生成された「衛星位置誤差Ｅｉ」、及び「電離層遅延量Ｉｉ」とを含む送信対象データと、観測データ生成部１０３２により生成された「基準点の観測データ」を含む送信対象データとを、「補正データ３」として送信する。
【００２０】
次に、図６のＳ１２の説明で述べた（１）衛星位置誤差Ｅ、（２）電離層遅延量Ｉについて順に説明する。
まず、図７を参照して「衛星位置誤差Ｅｉ」の求め方について説明する。
図７は、各基準点における衛星位置誤差の計算過程を示すフローチャートである。ここでは、衛星をＸ個、基準点をＹ個として説明する。
【００２１】
＜Ｓ２１：第１の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｍと基準点１との間の衛星位置誤差は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離、基準点時計誤差、及び衛星時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００２２】
【数１】
【００２３】
衛星ｍと基準点ｐ（≧２）との間の衛星位置誤差は、この計算過程を衛星ｍと基準点ｐについて順番に処理することによって求められる。
【００２４】
＜Ｓ２２：第２の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｎと基準点１との間の衛星位置誤差は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離、基準点時計誤差、及び衛星時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００２５】
【数２】
【００２６】
衛星ｎと基準点ｐ（≧２）との間の衛星位置誤差は、この計算過程を衛星ｍと基準点ｐについて順番に処理することによって求められる。
【００２７】
＜Ｓ２３：一重差計算ステップ＞
衛星ｍ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差の一重差は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離及び基準点時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００２８】
【数３】
【００２９】
＜Ｓ２４：二重差計算ステップ＞
衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差のニ重差は、電子基準点情報２の搬送波位相（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離及び整数値バイアス（Ｌ１波、Ｌ２波）を使用して次式のように計算する。この値は、搬送波位相と整数値バイアスを使用して求めているので精密な値である。
【００３０】
【数４】
【００３１】
＜Ｓ２５：第３の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｍと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差は、＜Ｓ２１＞で求めた衛星ｍと基準点ｐとの間の衛星位置誤差、及び＜Ｓ２３＞で求めた衛星ｍ、基準点ｐと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差の一重差を使用して次式のように計算する。
【００３２】
【数５】
【００３３】
＜Ｓ２６：第４の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｎと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差は、＜Ｓ２２＞で求めた衛星ｎと基準点ｐとの間の衛星位置誤差、＜Ｓ２３＞で求めた衛星ｍ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差の一重差、及び＜Ｓ２４＞で求めた衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差のニ重差を使用して次式のように計算する。
【００３４】
【数６】
【００３５】
このとき、衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差のニ重差は、式５と式６とを用いて次式のように得られるので、＜Ｓ２４＞で求めた値に一致して精密な値となることがわかる。
【００３６】
【数７】
【００３７】
つまり、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とから計算した二重差は、精密な値となることがわかる。すなわち、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを補正データ３として送信すれば、基準点ｐと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の精密な衛星位置誤差の二重差の値を測位装置２０１が計算することができる。
【００３８】
そして、以下に説明する＜Ｓ２７＞と＜Ｓ２８＞とのループにより＜Ｓ２１＞から＜Ｓ２６＞までの処理を繰り返すことで、各衛星についての各基準点における「衛星位置誤差Ｅｉ」を設定する。
＜Ｓ２７：衛星選択ステップ＞
固有誤差データ生成部１０３１は、ｍ＝Ｘであるか否かを処理装置により判定する。つまり、固有誤差データ生成部１０３１は、全ての衛星を衛星ｍとして選択したか否かを処理装置により判定する。ｍ＝Ｘである（全ての衛星を衛星ｍとして選択した）場合（Ｓ２７でＹＥＳ）、＜Ｓ２８＞へ進む。一方、ｍ≠Ｘである（全ての衛星を衛星ｍとして選択していない）場合（Ｓ２７でＮＯ）、次の衛星を衛星ｍとして選択して（ｍ＝ｍ＋１）、＜Ｓ２１＞へ戻り、改めて処理を行う。
＜Ｓ２８：基準点選択ステップ＞
固有誤差データ生成部１０３１は、ｑ（＝ｐ＋１）＝Ｙであるか否かを処理装置により判定する。つまり、固有誤差データ生成部１０３１は、全ての基準点について衛星位置誤差を計算したか否かを処理装置により判定する。ｑ＝Ｙである（全ての基準点について衛星位置誤差を計算した）場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、処理を終了する。一方、ｑ≠Ｙである（全ての基準点について衛星位置誤差を計算していない）場合（Ｓ２８でＮＯ）、ｍ＝１（ｍ初期化）として、次の基準点を基準点ｐとして選択して（ｐ＝ｐ＋１）、＜Ｓ２１＞へ戻り、改めて処理を行う。
【００３９】
以上の処理を行うと、衛星毎に、各基準点について、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とが基準点誤差として設定される。
【００４０】
ここで、衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＞ｐ）との間の衛星位置誤差のニ重差は、次式のように精密な値の和となる。したがって、任意の基準点の間の衛星位置誤差のニ重差は、「衛星位置誤差Ｅｉ」を用いて、精密な値が得られることがわかる。
【００４１】
【数８】
【００４２】
つまり、衛星毎に、各基準点について、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを補正データ３として送信することにより、どの２つの基準点間であっても、精密な衛星位置誤差の二重差の値を測位装置２０１が計算することができる。
【００４３】
次に、図８を参照して「電離層遅延量Ｉｉ」の求め方について説明する。
図８は、各基準点における電離層遅延量の計算過程を示すフローチャートである。ここでは、衛星をＸ個、基準点をＹ個として説明する。
【００４４】
＜Ｓ３１：第１の基準点固有誤差（電離層遅延量）計算ステップ＞
衛星ｍと基準点１との間の電離層遅延量は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離、基準点時計誤差、及び衛星時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００４５】
【数９】
【００４６】
衛星ｍと基準点ｐ（≧２）との間の電離層遅延量は、この計算過程を衛星ｍと基準点ｐについて順番に処理することによって求められる。
【００４７】
＜Ｓ３２：第２の基準点固有誤差（電離層遅延量）計算ステップ＞
衛星ｎと基準点１との間の電離層遅延量は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離、基準点時計誤差、及び衛星時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００４８】
【数１０】
【００４９】
衛星ｎと基準点ｐ（≧２）との間の電離層遅延量は、この計算過程を衛星ｍと基準点ｐについて順番に処理することによって求められる。
【００５０】
＜Ｓ３３：一重差計算ステップ＞
衛星ｍ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量の一重差は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離及び基準点時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００５１】
【数１１】
【００５２】
＜Ｓ３４：二重差計算ステップ＞
衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量のニ重差は、電子基準点情報２の搬送波位相（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離及び整数値バイアス（Ｌ１波、Ｌ２波）を使用して次式のように計算する。この値は、搬送波位相と整数値バイアスを使用して求めているので精密な値である。
【００５３】
【数１２】
【００５４】
＜Ｓ３５：第３の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｍと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量は、＜Ｓ３１＞で求めた衛星ｍと基準点ｐとの間の電離層遅延量、及び＜Ｓ３３＞で求めた衛星ｍ、基準点ｊと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量の一重差を使用して次式のように計算する。
【００５５】
【数１３】
【００５６】
＜Ｓ３６：第４の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｎと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量は、＜Ｓ３２＞で求めた衛星ｎと基準点ｐとの間の電離層遅延量、＜Ｓ３３＞で求めた衛星ｍ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量の一重差、及び＜Ｓ３４＞で求めた衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量のニ重差を使用して次式のように計算する。
【００５７】
【数１４】
【００５８】
このとき、衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量のニ重差は、式１３と式１４とを用いて次式のように得られるので、＜Ｓ３４＞で求めた値に一致して精密な値となることがわかる。
【００５９】
【数１５】
【００６０】
つまり、＜Ｓ３１＞と＜Ｓ３２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ３５＞と＜Ｓ３６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とから計算した二重差は、精密な値となることがわかる。すなわち、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを補正データ３として送信すれば、基準点ｐと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の精密な電離層遅延量の二重差の値を測位装置２０１が計算することができる。
【００６１】
そして、以下に説明する＜Ｓ３７＞と＜Ｓ３８＞とのループにより、各衛星についての各基準点における「電離層遅延量Ｅｉ」を設定する。
＜Ｓ３７：衛星選択ステップ＞
固有誤差データ生成部１０３１は、ｍ＝Ｘであるか否かを処理装置により判定する。つまり、固有誤差データ生成部１０３１は、全ての衛星を衛星ｍとして選択したか否かを処理装置により判定する。ｍ＝Ｘである（全ての衛星を衛星ｍとして選択した）場合（Ｓ３７でＹＥＳ）、＜Ｓ３８＞へ進む。一方、ｍ≠Ｘである（全ての衛星を衛星ｍとして選択していない）場合（Ｓ３７でＮＯ）、次の衛星を衛星ｍとして選択して（ｍ＝ｍ＋１）、＜Ｓ３１＞へ戻り、改めて処理を行う。
＜Ｓ３８：基準点選択ステップ＞
固有誤差データ生成部１０３１は、ｑ（＝ｐ＋１）＝Ｙであるか否かを処理装置により判定する。つまり、固有誤差データ生成部１０３１は、全ての基準点について電離層遅延量を計算したか否かを処理装置により判定する。ｑ＝Ｙである（全ての基準点について電離層遅延量を計算した）場合（Ｓ３８でＹＥＳ）、処理を終了する。一方、ｑ≠Ｙである（全ての基準点について電離層遅延量を計算していない）場合（Ｓ３８でＮＯ）、ｍ＝１（ｍ初期化）として、次の基準点を基準点ｐとして選択して（ｐ＝ｐ＋１）、＜Ｓ３１＞へ戻り、改めて処理を行う。
【００６２】
以上の処理を行うと、衛星毎に、各基準点について、＜Ｓ３１＞と＜Ｓ３２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ３５＞と＜Ｓ３６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とが基準点誤差として設定される。
【００６３】
ここで、衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＞ｐ）との間の電離層遅延量のニ重差は、次式のように精密な値の和となる。したがって、任意の基準点の間の電離層遅延量のニ重差は、「電離層遅延量Ｉｉ」を用いて、精密な値が得られることがわかる。
【００６４】
【数１６】
【００６５】
つまり、衛星毎に、各基準点について、＜Ｓ３１＞と＜Ｓ３２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ３５＞と＜Ｓ３６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを補正データ３として送信することにより、どの２つの基準点間であっても、精密な電離層遅延量の二重差の値を測位装置２０１が計算することができる。
【００６６】
図９は、基準点固有誤差のデータの配信フォーマットを示す図である。データ送信装置１０１は、各衛星についての各基準点の衛星位置誤差Ｅｉと電離層遅延量Ｉｉとを配信する。つまり、図７と図８とに基づき説明した処理により計算した各衛星についての各基準点の第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを配信する。
【００６７】
次に、センター局１００のデータ送信装置１０１が送信する補正データ３を用いて自己の位置を測位する測位装置２０１について説明する。
図１０は、測位装置２０１の機能を示す機能ブロック図である。図１０に示すように、測位装置２０１は、補正データ受信部２０２（受信部）、固有誤差計算部２０３、測位部２０４を備える。
【００６８】
（１）補正データ受信部２０２は、データ送信装置１０１が計算した各電子基準点の基準点固有誤差と所定の基準点の擬似距離と搬送波位相とを補正データ３として、データ送信装置１０１から通信装置を介して受信する。
（２）固有誤差計算部２０３は、補正データ受信部２０２が受信した補正データ３を線形補間して現在の概略位置における固有誤差を処理装置により計算する。固有誤差計算部２０３は、生成した現在の概略位置における固有誤差に基づき、現在の位置における観測データを補正する。また、固有誤差計算部２０３は、測位する際の差分に使用する所定の基準点の基準点固有誤差が上記受信部が受信した補正データ３に含まれていない場合、上記受信部が受信した補正データ３に含まれる基準点固有誤差を線形補間して上記所定の基準点の基準点固有誤差を計算する。固有誤差計算部２０３は、計算した基準点固有誤差により補正データ受信部２０２が受信した観測データ（擬似距離と搬送波位相）を補正する。
（３）測位部２０４は、補正した現在の位置における観測データと、補正した基準点の観測データとを使用して処理装置により測位する。
【００６９】
つまり、図１に示すように、測位装置２０１は、準天頂衛星４００を介して補正データ３（固有誤差データ（衛星位置誤差Ｅｉと電離層遅延量Ｉｉ）、観測データ（擬似距離と搬送波位相）等）を受信する。測位装置２０１は、この補正データ３と、ＧＰＳ衛星３００ａ・・・ＧＰＳ衛星３００ｎ等からの測位情報１とにより位置を測位する。補正データ３のうち、衛星位置誤差Ｅｉ、及び電離層遅延量Ｉｉについては、各衛星についての各基準点における「衛星位置誤差Ｅｉ」と「電離層遅延量Ｅｉ」とを受信する。また、電子基準点の擬似距離と搬送波位相とについては、ある１つの電子基準点についての各衛星の擬似距離と搬送波位相とのみを受信する。
測位装置２０１は、単独測位による単独測位位置を求める。そして、測位装置２０１は、この単独測位位置に基づいて、受信した各基準点のうち、例えば近傍の３点の基準点１、基準点２、及び基準点３に関する衛星位置誤差Ｅｉ、及び電離層遅延量Ｉｉを選択する（ｉ＝１，２，３）。図１１に電子基準点（基準点）と観測点（測位装置２０１）との位置関係を示す。そして、選択した衛星位置誤差Ｅｉ、及び電離層遅延量Ｉｉ（ｉ＝１，２，３）から、測位計算に使用するべき衛星位置誤差Ｅｐ、及び電離層遅延量Ｉｐを次式のように計算する。
【００７０】
【数１７】
【００７１】
測位装置２０１は、これら変換した衛星位置誤差Ｅｐ、電離層遅延量Ｉｐを使用して観測点の観測データを補正する。
【００７２】
また、測位装置２０１は、測位する際の差分に使用する任意の基準点０の位置に基づいて、受信した各基準点のうち近傍の３点の基準点１、基準点２、及び基準点３に関する衛星位置誤差Ｅｊ、及び電離層遅延量Ｉｊを選択し（ｊ＝１，２，３）、そして、選択した衛星位置誤差Ｅｊ、及び電離層遅延量Ｉｊ（ｊ＝１，２，３）から、測位計算に使用するべき衛星位置誤差Ｅｒ、及び電離層遅延量Ｉｒを次式のように計算する。
【００７３】
【数１８】
【００７４】
測位装置２０１は、これら変換した衛星位置誤差Ｅｒ、電離層遅延量Ｉｒを使用して基準点０の観測データを補正する。
【００７５】
データ送信装置１０１が送信する補正データ３のうち、衛星位置誤差Ｅｉ及び電離層遅延量Ｉｉは、上述のように、各基準点（基準点ｐ）において次の基準点（基準点ｑ）との間の衛星位置誤差及び電離層遅延のニ重差が精密な値となるように設定されている。そのため、図１２に示すように、ある基準点とその次の基準点との間の二重差が精密な値となるので、任意の２つの基準点の間の二重差も精密となる。
また、基準点の間にある観測点における衛星位置誤差Ｅｐ及び電離層遅延量Ｉｐや、測位する際の差分に使用する基準点０における衛星位置誤差Ｅｒ及び電離層遅延量Ｉｒは、上述のように、衛星位置誤差Ｅｉ及び電離層遅延量Ｉｉをこれらを線形補間して得られる。
したがって、観測点と任意の基準点０との間の衛星位置誤差及び電離層遅延量のニ重差も、高精度に求めることが可能となる。
測位装置２０１は、これら補正した観測点及び基準点０のそれぞれの観測データを使用して測位する。
【００７６】
次に、実験結果について説明する。
図１３は、本実施の形態に係るデータ送信装置１０１による補正データ３のうち、衛星位置誤差と電離層遅延量をそれぞれ個別に使用して、測位装置２０１で測位した結果（バイアス誤差とランダム誤差（σ値））を示す。
図１４は、本実施の形態に係るデータ送信装置１０１による補正データ３のうち、衛星位置誤差と電離層遅延量との合成値を使用して、測位装置２０１で測位した結果（バイアス誤差とランダム誤差（σ値））を示す。
図１５は、補正データ３を使用しない場合に、測位装置２０１で測位した結果である。
図１６は、図１３から図１５までに示す測位結果をまとめた図である。なお、図１３から図１５に示す測位結果は８０回の測位結果をプロットしたものである。
補正データ３を使用しないで測位した場合、基線長が長くなる従って測位結果（バイアス誤差とランダム誤差）が劣化する。しかし、図１３から図１６に示すように、本実施の形態に係る補正データ３を使用して測位した結果、基線長が長くなっても測位結果は劣化することなく、高精度な測位を実現していることがわかる。
なお、観測データは、国土地理院の電子基準点データ（２００７年１１月３日午前０時０分０秒から４０分間）を用いた。
【００７７】
以上のようにこの実施の形態に係るデータ送信装置１０１は、測位する際の差分に使用する基準点の観測データの切り替えが不要となるので、基準点の切り替えに伴う測位結果の不連続性を回避することができる。
【００７８】
また、この実施の形態に係るデータ送信装置１０１は、測位に使用する補正データ３の量が大幅に削減され、データ送信量を低減されるので、補正データ３の衛星配信を実現することができる。
【００７９】
なお、データ送信装置１０１は、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相のそれぞれに対して、データ圧縮を施してデータ形式を変更するデータ形式変更部を備え、データ送信部１０４が上記データ形式変更部によりデータ形式が変更された観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを含む上記送信対象データを送信するとしてもよい。
【００８０】
また、データ送信装置１０１は、基準点のそれぞれに対して計算した上記基準点固有誤差データを補間することにより、測位する際の差分に使用する基準点における固有誤差データを計算して、計算した固有誤差データを用いて、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相のそれぞれを補正するデータ補正部を備え、データ送信部１０４が上記データ補正部によりデータが補正された観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを含む上記送信対象データを送信するとしてもよい。
【００８１】
また、補正データ計算部１０３は、１つ以上の電子基準点における電子基準点情報２として、各衛星に関する観測量（擬似距離と搬送波位相）を入力し、予め測定されている上記基準点の位置を取得する。
そして、補正データ計算部１０３は、入力した上記入力観測量と取得した上記基準点の位置とに対して、測位に使用する誤差を上記基準点における上記基準点固有誤差である衛星位置誤差と電離層遅延量とに分割して計算して、データ送信部１０４は、補正データ計算部１０３が計算した上記基準点における衛星毎の衛星位置誤差と電離層遅延量とを、それぞれ上記基準点固有誤差データとして配信するとしてもよい。
また、補正データ計算部１０３は、入力した上記入力観測量と取得した上記基準点の位置とに対して、測位に使用する誤差を上記基準点における上記基準点固有誤差である衛星位置誤差と電離層遅延量とを合成して計算して、データ送信部１０４は、補正データ計算部１０３が計算した上記基準点における各人工衛星毎の衛星位置誤差と電離層遅延量との合成値を、それぞれ上記基準点固有誤差データとして配信するとしてもよい。
【００８２】
この実施の形態に係るデータ送信装置１０１の特徴は以下の通りである。
測位情報１を送信する人工衛星から上記測位情報１を受信して所定の情報を出力する複数の電子基準点のそれぞれから、上記所定の情報を電子基準点情報２として収集する源泉データ収集処理部１０２と、
上記収集部の収集した上記電子基準点情報２を使用することにより、上記基準点のそれぞれに固有な誤差量を示す基準点固有誤差を上記複数の電子基準点のそれぞれについて計算し、上記基準点のそれぞれに対して計算した上記基準点固有誤差データを送信対象データとして出力するとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを送信対象データとして出力する補正データ計算部１０３と、
上記計算部が出力した上記送信対象データを送信するデータ送信部１０４と
を備える。
【００８３】
源泉データ収集処理部１０２と補正データ計算部１０３とデータ送信部１０４とを備えたデータ送信装置１０１が行うデータ送信方法の特徴は以下の通りである。
源泉データ収集処理部１０２が、測位情報１を送信する人工衛星から上記測位情報１を受信して所定の情報を出力する複数の電子基準点のそれぞれから、上記所定の情報を電子基準点情報２として収集する工程と、
補正データ計算部１０３が、収集した上記電子基準点情報２を使用することにより、上記基準点の位置を測位する場合の測位精度に影響するとともに上記基準点のそれぞれに固有な誤差量を示す基準点固有誤差を上記複数の電子基準点のそれぞれについて計算し、上記基準点のそれぞれに対して計算した上記基準点固有誤差データを送信対象データとして出力するとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを送信対象データとして出力する工程と、
データ送信部１０４が、上記計算部が出力した上記送信対象データを送信する工程と
を備える。
【００８４】
この実施の形態に係る測位装置２０１の特徴は以下の通りである。
データ送信装置１０１の送信する上記基準点固有誤差データとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを受信する補正データ受信部２０２と、
受信した上記基準点固有誤差データを現在の概略位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて現在の位置における観測データを補正するとともに、受信した上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを上記基準点の位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて上記基準点の観測データを補正する固有誤差計算部２０３と、
補正したデータを用いて測位する測位部２０４と
を備える。
【００８５】
また、補正データ受信部２０２は、データ送信装置１０１の送信する上記基準点固有誤差データとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを受信する。
固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点固有誤差データを現在の概略位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて現在の位置における観測データを補正する。
測位部２０４は、補正したデータを用いて測位する。
【００８６】
また、補正データ受信部２０２は、データ送信装置１０１の送信する上記基準点における各人工衛星毎の衛星位置誤差と電離層遅延量である上記基準点固有誤差データとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを受信する。
固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点固有誤差データを現在の概略位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて現在の位置における観測データを補正する。また、固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを上記基準点の位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて上記基準点の観測データを補正する。
測位部２０４は、補正したデータを用いて測位する。
【００８７】
また、補正データ受信部２０２は、データ送信装置１０１の送信する上記基準点における各人工衛星毎の衛星位置誤差と電離層遅延量との合成値である上記基準点固有誤差データとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを受信する。
固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点固有誤差データを現在の概略位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて現在の位置における観測データを補正する。また、固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを上記基準点の位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて上記基準点の観測データを補正する。
測位部２０４は、補正したデータを用いて測位する。
【００８８】
次に、上記実施の形態におけるデータ送信装置１０１、測位装置２０１のハードウェア構成について説明する。
図１７は、データ送信装置１０１、測位装置２０１のハードウェア構成の一例を示す図である。
図１７に示すように、データ送信装置１０１、測位装置２０１は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、ＬＣＤ９０１（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、キーボード９０２、通信ボード９１５、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。
【００８９】
ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０は、不揮発性メモリの一例である。ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３とＲＡＭ９１４と磁気ディスク装置９２０とは、記憶装置の一例である。通信ボード９１５とキーボード９０２とは、入力装置の一例である。また、通信ボード９１５は、出力装置の一例である。さらに、通信ボード９１５は、通信装置の一例である。また、さらに、ＬＣＤ９０１は、表示装置の一例である。
【００９０】
磁気ディスク装置９２０又はＲＯＭ９１３などには、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【００９１】
プログラム群９２３には、上記の説明において「源泉データ収集処理部１０２」、「補正データ計算部１０３」、「データ送信部１０４」、「電子基準点データ記憶部１０５」等として説明した機能を実行するプログラムやその他のプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、上記の説明において電子基準点データ記憶部１０５が記憶するデータや、「補正データ３」等として説明した情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「ファイル」や「データベース」の各項目として記憶される。「ファイル」や「データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵ９１１の動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵ９１１の動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、上記の説明におけるフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、その他光ディスク等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００９２】
また、上記の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。また、「〜装置」として説明するものは、「〜回路」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。さらに、「〜処理」として説明するものは「〜ステップ」であっても構わない。すなわち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、ＲＯＭ９１３等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、上記で述べた「〜部」としてコンピュータ等を機能させるものである。あるいは、上記で述べた「〜部」の手順や方法をコンピュータ等に実行させるものである。
【００９３】
つまり、データ送信装置１０１の源泉データ収集処理部１０２、固有誤差データ生成部１０３１、観測データ生成部１０３２、データ送信部１０４、電子基準点データ記憶部１０５等の各部が行う動作は、ハードウェアのみでも実施することができ、ソフトウェアのみ（ハードウェアと協調して）でも実施することができ、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせでも実施することができる。また、電子基準点データ記憶部１０５は、磁気記憶装置と考えてもよい。
つまり、上記実施の形態では、データ送信装置１０１として説明したが、データ送信方法、データ送信プログラムと考えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】補正データ配信システム５００の構成を示す図。
【図２】各補正データ３のビット数と（最適化した）更新周期を示す図。
【図３】日本における使用基準点の例を示す図。
【図４】各補正データ３の伝送量を示す図。
【図５】データ送信装置１０１の機能を示す機能ブロック図。
【図６】データ送信装置１０１の動作を示すフローチャート。
【図７】各基準点における衛星位置誤差の計算過程を示すフローチャート。
【図８】各基準点における電離層遅延量の計算過程を示すフローチャート。
【図９】固有誤差データの配信フォーマットを示す図。
【図１０】測位装置２０１の機能を示す機能ブロック図。
【図１１】電子基準点と観測点（測位装置２０１）との位置関係を示す図。
【図１２】衛星位置誤差や電離層遅延量を求める場合の線形補間の概念を示す図。
【図１３】衛星位置誤差と電離層遅延量を個別に使用した場合の測位結果の例を示す図。
【図１４】衛星位置誤差と電離層遅延量の合成値を使用した場合の測位結果の例を示す図。
【図１５】補正データ３を使用しない場合の測位結果の例を示す図。
【図１６】衛星位置誤差と電離層遅延量による補正データ使用／不使用場合の測位結果のまとめを示す図。
【図１７】データ送信装置１０１、測位装置２０１のハードウェア構成の一例を示す図。
【符号の説明】
【００９５】
１ 測位情報、２ 電子基準点情報、３ 補正データ、１０ａ，１０ｎ 電子基準点、１００ センター局、１０１ データ送信装置、１０２ 源泉データ収集処理部、１０３ 補正データ計算部、１０３１ 固有誤差データ生成部、１０３２ 観測データ生成部、１０４ データ送信部、１０５ 電子基準点データ記憶部、２０１ 測位装置、２０２ 補正データ受信部、２０３ 固有誤差計算部、２０４ 測位部、３００ａ，３００ｎ ＧＰＳ衛星、４００ 準天頂衛星、５００ 測位用補正データ配信システム。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、測位に使用する補正データを送信するデータ送信装置及びデータ送信方法及び測位装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位置を測位する際に測位位置を補正する場合、測位位置と基準点との間の距離が大きくなると補正し切れなくなり位置精度が劣化するため、測位位置により近い別の基準点に切り替える必要がある。基準点の切り替えに伴い、測位処理の初期化処理（整数値バイアスの決定）が行われる。そのため、初期化処理が完了するまでの間は測位解を得ることが出来ない。よって、測位結果の連続性は損なわれる（特許文献１）。
また、衛星経由で広域に渡って補正データを配信する場合には、多数の基準点の観測データを伝送する必要がある。そのため、データ伝送量に制約がある衛星経由での補正データの配信は不可能である。
【特許文献１】特開２００５−１８９０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は、例えば、基準点の切り替えに伴う測位結果の不連続性を回避することを目的とする。また、この発明は、例えば、測位に使用する補正データのデータ送信量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明に係るデータ送信装置は、例えば、複数の衛星の各衛星から受信した信号に基づき複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報を収集して記憶装置に記憶する収集部と、
上記収集部が取得した電子基準点情報から上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を上記各電子基準点について処理装置により計算する計算部と、
上記計算部が計算した基準点固有誤差を測位装置の位置を補正するための補正情報として通信装置から送信するデータ送信部と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
この発明に係るデータ送信装置は、各電子基準点の固有の誤差量を補正データとして送信する。これにより、従来の基準点間の誤差量を送信する方法に比べ、送信する補正データのデータ量を低減することができるとともに、測位位置と基準点との間の距離が大きくなっても使用する基準点の切り替えをすることなく精度の高い補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
実施の形態１．
この実施の形態では、測位に使用する「補正データ３」を配信する測位用補正データ配信システムについて説明する。特に、測位位置と基準点との間の距離が大きくなった場合であっても、基準点の切り替えをする必要のない補正データ３を配信する測位用補正データ配信システムであって、配信する補正データ３のデータ量を低減させた測位用補正データ配信システムについて説明する。
「補正データ３」とは、後述するように、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星の衛星位置誤差Ｅと、ＧＰＳ衛星の送信する測位情報１（Ｌ１波、Ｌ２波）の電離層遅延量Ｉと、基準点の観測量である各ＧＰＳ衛星に関する擬似距離と搬送波位相とを含むデータである。
【０００７】
図１は、この実施の形態に係る測位用補正データ配信システム５００の構成を示す図である。
測位用補正データ配信システム５００は、測位情報１を送信するＧＰＳ衛星３００ａ・・・３００ｎと、測位情報１を受信し電子基準点情報２を出力する電子基準点１０ａ・・・１０ｎ（基準点）と、電子基準点情報２を収集して処理するセンター局１００（データ送信装置１０１）と、センター局１００からの補正データ３を中継する準天頂衛星４００と、ＧＰＳ衛星３００ａ等の測位情報１と準天頂衛星４００の配信する補正データ３とを受信して位置を測位する測位装置２０１とを備える。
【０００８】
センター局１００は、図１に示すようにデータ送信装置１０１を備える。センター局１００における処理は、データ送信装置１０１が実行する。また、ＧＰＳ衛星は、ＧＰＳ衛星３００ａ，３００ｎの２機のみ図示しているが、例示であり２機に限らない。通常、４機以上を想定する。また、電子基準点は、電子基準点１０ａ，１０ｎの２点を図示しているが、例示であり２点に限らない。電子基準点は、例えば日本各地に１０００点以上設置されているものとする。
【０００９】
次に、この実施の形態に係る測位用補正データ配信システム５００が送信する補正データ３の伝送量について説明する。
図２は、各補正データ３のビット数と（最適化した）更新周期を示す図である。
図３は、日本における使用基準点の例を示す図である。
上述したように１０００点以上設置された電子基準点から、使用する基準点を、基準点間の距離が約７０ｋｍ程度であり、概ね格子状の配置となるように選択する。観測点における衛星位置誤差と電離層遅延量は、後述するように、基準点でのそれぞれの値を線形補間して求める。そのため、この線形補間が空間的に成り立つ範囲から、基準点の間隔を約７０ｋｍ程度とする。日本の電子基準点網は、上述のように密に設置されているので、各格子点の近傍には適当な電子基準点が存在する。なお、図３では、使用基準点数は日本全国で１３８点程度であるが、ここでは１５０点として見積りを行う。また、観測衛星数は１０衛星としてデータの伝送量の見積りを行う。
なお、図２に示す補正データ３のうち、更新間隔が１秒と短い基準点擬似距離、基準点擬似距離変化率、基準点搬送波位相については、ある１つの基準点のデータのみを送信するものとし、更新間隔が３０秒と長い衛星位置誤差Ｅ、電離層遅延量Ｉは上記１３８点（見積りでは１５０点）のデータを送信する。
【００１０】
図４は、各補正データ３の伝送量を示す図である。
従来の方式では、日本全国のデータを配信するのに、１Ｍｂｐｓ以上のデータ通信容量が必要であったのが、図４に示すように、更新間隔が短くデータ容量の大きな観測データは１ヶ所の基準点の観測データのみを送信することにより、２．０２Ｋｂｐｓにまでデータ量を縮減できる。
【００１１】
つまり、測位用補正データ配信システム５００の一つの特徴は、データ送信装置１０１の送信する補正データ３の伝送量が、従来１Ｍｂｐｓ以上必要であったのに対して２ｋｂｐｓ程度のデータ量となる点である。
これは、上述したようにデータ送信装置１０１が、更新間隔が短くデータ容量の大きな観測データは１ヶ所の基準点の観測データのみを送信すること、誤差要因をそれぞれのダイナミックレンジに最適化すること、誤差要因ごとのダイナミクスを考慮することにより更新周期を最適化すること等により、送信するべき補正データ３の伝送量の大幅な削減が実現可能となったことによる。
また、測位用補正データ配信システム５００のもう一つの特徴は、測位位置と基準点との間の距離が大きくなった場合であっても、基準点の切り替えをする必要がないという点である。
これは、データ送信装置１０１が、基準点間の誤差量を補正データ３として送信するのではなく、上述したように基準点に固有の誤差量である基準点固有誤差（衛星位置誤差Ｅ、電離層遅延量Ｉ）を補正データ３として送信することで、測位装置２０１が遠くにある基準点についての基準点間の誤差データであっても高精度に算出可能となったことによる。
【００１２】
次に、図２から図４までに基づき説明した補正データ３により測位装置２０１が測位することで、測位位置と基準点との間の距離が大きくなった場合であっても基準点の切り替えをすることなく高い精度で測位することが可能となる理由とその方法とについて説明する。
まず、図１を参照して、測位用補正データ配信システム５００の概要を説明する。
（１）ＧＰＳ衛星３００ａ・・・３００ｎ等は測位情報１（信号）を送信する。
（２）電子基準点１０ａ・・・１０ｎ等は、（１）で各ＧＰＳ衛星が送信した測位情報１を受信して所定の情報を電子基準点情報２として出力する。所定の情報は、電子基準点とＧＰＳ衛星との擬似距離及び搬送波位相などを含む。
（３）センター局１００の備えるデータ送信装置１０１は、電子基準点１０ａ等のそれぞれの電子基準点が出力する電子基準点情報２を収集し、収集した電子基準点情報２に基づいて補正データ３を作成する。そして作成した補正データ３を、例えば準天頂衛星４００を介して配信する。なお、準天頂衛星４００を介して補正データ３を配信するのは一例である。他の衛星を介して配信しても構わない。また、衛星によらず地上波で配信しても構わない。また、インターネットなどのネットワークを介して配信しても構わない。
【００１３】
図５は、センター局１００の備えるデータ送信装置１０１の機能を示す機能ブロック図である。図５に示すように、データ送信装置１０１は、源泉データ収集処理部１０２（収集部）、補正データ計算部１０３（計算部）、データ送信部１０４、電子基準点データ記憶部１０５とを備える。また、補正データ計算部１０３は、固有誤差データ生成部１０３１と観測データ生成部１０３２とを備える。
【００１４】
（１）源泉データ収集処理部１０２は、通信装置を介して電子基準点情報２を収集し処理する。
（２）固有誤差データ生成部１０３１は、電子基準点情報２と電子基準点データ記憶部１０５が記憶装置に記憶した電子基準点の座標を表したデータを使用して、後述の衛星位置誤差と電離層遅延量などの固有誤差データ（基準点固有誤差）を処理装置により計算する。
（３）観測データ生成部１０３２は、電子基準点の観測量である各ＧＰＳ衛星に関する擬似距離と搬送波位相などの観測データを処理装置により計算する。
（４）データ送信部１０４は、固有誤差データ生成部１０３１が生成した衛星位置誤差と電離層遅延量などの固有誤差データとともに、観測データ生成部１０３２が生成した擬似距離と搬送波位相などの観測データを測位に使用する補正データ３として通信装置を介して配信（送信）する。
（５）電子基準点データ記憶部１０５は、電子基準点の座標を表したデータを記憶装置に記憶する。
【００１５】
図６は、データ送信装置１０１の動作を示すフローチャートである。図６を参照して、データ送信装置１０１の動作の概略を説明する。
【００１６】
＜Ｓ１１：源泉データ収集ステップ（収集ステップ）＞
源泉データ収集処理部１０２は、複数の電子基準点のそれぞれの電子基準点から電子基準点情報２を収集して記憶装置に記憶する。
【００１７】
＜Ｓ１２：固有誤差データ生成ステップ（固有誤差データ計算ステップ）＞
固有誤差データ生成部１０３１は、源泉データ収集処理部１０２が収集した電子基準点情報２を使用することにより、基準点固有誤差を処理装置により計算する。具体的には、固有誤差データ生成部１０３１は、基準点固有誤差として、
（１）ＧＰＳ衛星の衛星位置誤差Ｅ
（２）ＧＰＳ衛星の送信する測位情報１の電離層遅延（Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ ｄｅｌａｙ）による電離層遅延量Ｉ
を計算する。
ここで、（１）衛星位置誤差Ｅと、（２）電離層遅延量Ｉは、個々のＧＰＳ衛星とそれぞれの電子基準点の位置に依存するＧＰＳ衛星と電子基準点とに固有な誤差である。それぞれの電子基準点を「添え字ｉ」で表現するとすれば、各電子基準点における衛星位置誤差Ｅと電離層遅延量Ｉは、「衛星位置誤差Ｅｉ」、「電離層遅延量Ｉｉ」と表すことができる。固有誤差データ生成部１０３１は、それぞれの電子基準点ｉごとに「衛星位置誤差Ｅｉ」、及び「電離層遅延量Ｉｉ」を計算する。「衛星位置誤差Ｅｉ」は、電子基準点ｉの位置を測位する場合の測位精度に影響する誤差量である。同様に「電離層遅延量Ｉｉ」は、電子基準点ｉの位置を測位する場合の測位精度に影響する誤差量である。なお、固有誤差データ生成部１０３１の処理の詳細は後述する。
【００１８】
＜Ｓ１３：観測データ生成ステップ（観測データ計算ステップ）＞
観測データ生成部１０３２は、源泉データ収集処理部１０２が収集した電子基準点情報２を使用することにより、各ＧＰＳ衛星に関する観測データを処理装置により計算する。具体的には、観測データ生成部１０３２は、観測データとして、
（１）基準点の観測量である各ＧＰＳ衛星に関する擬似距離と搬送波位相と
を生成する。
ここで、（１）基準点の観測量である各ＧＰＳ衛星に関する擬似距離と搬送波位相とは、１ヶ所の電子基準点における個々のＧＰＳ衛星の観測データである。この「基準点の観測データ（擬似距離と搬送波位相）」は、観測点の位置を測位する場合に観測点の観測データ（擬似距離と搬送波位相）との差分をとるために必要である。なお、「基準点の観測データ（擬似距離と搬送波位相）」は、データ圧縮を施してもよい。
【００１９】
＜Ｓ１４：データ送信ステップ＞
データ送信部１０４は、固有誤差データ生成部１０３１により生成された「衛星位置誤差Ｅｉ」、及び「電離層遅延量Ｉｉ」とを含む送信対象データと、観測データ生成部１０３２により生成された「基準点の観測データ」を含む送信対象データとを、「補正データ３」として送信する。
【００２０】
次に、図６のＳ１２の説明で述べた（１）衛星位置誤差Ｅ、（２）電離層遅延量Ｉについて順に説明する。
まず、図７を参照して「衛星位置誤差Ｅｉ」の求め方について説明する。
図７は、各基準点における衛星位置誤差の計算過程を示すフローチャートである。ここでは、衛星をＸ個、基準点をＹ個として説明する。
【００２１】
＜Ｓ２１：第１の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｍと基準点１との間の衛星位置誤差は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離、基準点時計誤差、及び衛星時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００２２】
【数１】
【００２３】
衛星ｍと基準点ｐ（≧２）との間の衛星位置誤差は、この計算過程を衛星ｍと基準点ｐについて順番に処理することによって求められる。
【００２４】
＜Ｓ２２：第２の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｎと基準点１との間の衛星位置誤差は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離、基準点時計誤差、及び衛星時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００２５】
【数２】
【００２６】
衛星ｎと基準点ｐ（≧２）との間の衛星位置誤差は、この計算過程を衛星ｍと基準点ｐについて順番に処理することによって求められる。
【００２７】
＜Ｓ２３：一重差計算ステップ＞
衛星ｍ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差の一重差は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離及び基準点時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００２８】
【数３】
【００２９】
＜Ｓ２４：二重差計算ステップ＞
衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差のニ重差は、電子基準点情報２の搬送波位相（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離及び整数値バイアス（Ｌ１波、Ｌ２波）を使用して次式のように計算する。この値は、搬送波位相と整数値バイアスを使用して求めているので精密な値である。
【００３０】
【数４】
【００３１】
＜Ｓ２５：第３の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｍと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差は、＜Ｓ２１＞で求めた衛星ｍと基準点ｐとの間の衛星位置誤差、及び＜Ｓ２３＞で求めた衛星ｍ、基準点ｐと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差の一重差を使用して次式のように計算する。
【００３２】
【数５】
【００３３】
＜Ｓ２６：第４の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｎと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差は、＜Ｓ２２＞で求めた衛星ｎと基準点ｐとの間の衛星位置誤差、＜Ｓ２３＞で求めた衛星ｍ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差の一重差、及び＜Ｓ２４＞で求めた衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差のニ重差を使用して次式のように計算する。
【００３４】
【数６】
【００３５】
このとき、衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の衛星位置誤差のニ重差は、式５と式６とを用いて次式のように得られるので、＜Ｓ２４＞で求めた値に一致して精密な値となることがわかる。
【００３６】
【数７】
【００３７】
つまり、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とから計算した二重差は、精密な値となることがわかる。すなわち、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを補正データ３として送信すれば、基準点ｐと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の精密な衛星位置誤差の二重差の値を測位装置２０１が計算することができる。
【００３８】
そして、以下に説明する＜Ｓ２７＞と＜Ｓ２８＞とのループにより＜Ｓ２１＞から＜Ｓ２６＞までの処理を繰り返すことで、各衛星についての各基準点における「衛星位置誤差Ｅｉ」を設定する。
＜Ｓ２７：衛星選択ステップ＞
固有誤差データ生成部１０３１は、ｍ＝Ｘであるか否かを処理装置により判定する。つまり、固有誤差データ生成部１０３１は、全ての衛星を衛星ｍとして選択したか否かを処理装置により判定する。ｍ＝Ｘである（全ての衛星を衛星ｍとして選択した）場合（Ｓ２７でＹＥＳ）、＜Ｓ２８＞へ進む。一方、ｍ≠Ｘである（全ての衛星を衛星ｍとして選択していない）場合（Ｓ２７でＮＯ）、次の衛星を衛星ｍとして選択して（ｍ＝ｍ＋１）、＜Ｓ２１＞へ戻り、改めて処理を行う。
＜Ｓ２８：基準点選択ステップ＞
固有誤差データ生成部１０３１は、ｑ（＝ｐ＋１）＝Ｙであるか否かを処理装置により判定する。つまり、固有誤差データ生成部１０３１は、全ての基準点について衛星位置誤差を計算したか否かを処理装置により判定する。ｑ＝Ｙである（全ての基準点について衛星位置誤差を計算した）場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、処理を終了する。一方、ｑ≠Ｙである（全ての基準点について衛星位置誤差を計算していない）場合（Ｓ２８でＮＯ）、ｍ＝１（ｍ初期化）として、次の基準点を基準点ｐとして選択して（ｐ＝ｐ＋１）、＜Ｓ２１＞へ戻り、改めて処理を行う。
【００３９】
以上の処理を行うと、衛星毎に、各基準点について、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とが基準点誤差として設定される。
【００４０】
ここで、衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＞ｐ）との間の衛星位置誤差のニ重差は、次式のように精密な値の和となる。したがって、任意の基準点の間の衛星位置誤差のニ重差は、「衛星位置誤差Ｅｉ」を用いて、精密な値が得られることがわかる。
【００４１】
【数８】
【００４２】
つまり、衛星毎に、各基準点について、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを補正データ３として送信することにより、どの２つの基準点間であっても、精密な衛星位置誤差の二重差の値を測位装置２０１が計算することができる。
【００４３】
次に、図８を参照して「電離層遅延量Ｉｉ」の求め方について説明する。
図８は、各基準点における電離層遅延量の計算過程を示すフローチャートである。ここでは、衛星をＸ個、基準点をＹ個として説明する。
【００４４】
＜Ｓ３１：第１の基準点固有誤差（電離層遅延量）計算ステップ＞
衛星ｍと基準点１との間の電離層遅延量は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離、基準点時計誤差、及び衛星時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００４５】
【数９】
【００４６】
衛星ｍと基準点ｐ（≧２）との間の電離層遅延量は、この計算過程を衛星ｍと基準点ｐについて順番に処理することによって求められる。
【００４７】
＜Ｓ３２：第２の基準点固有誤差（電離層遅延量）計算ステップ＞
衛星ｎと基準点１との間の電離層遅延量は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離、基準点時計誤差、及び衛星時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００４８】
【数１０】
【００４９】
衛星ｎと基準点ｐ（≧２）との間の電離層遅延量は、この計算過程を衛星ｍと基準点ｐについて順番に処理することによって求められる。
【００５０】
＜Ｓ３３：一重差計算ステップ＞
衛星ｍ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量の一重差は、電子基準点情報２の擬似距離（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離及び基準点時計誤差を使用して次式のように計算する。
【００５１】
【数１１】
【００５２】
＜Ｓ３４：二重差計算ステップ＞
衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量のニ重差は、電子基準点情報２の搬送波位相（Ｌ１波、Ｌ２波）、幾何学的距離及び整数値バイアス（Ｌ１波、Ｌ２波）を使用して次式のように計算する。この値は、搬送波位相と整数値バイアスを使用して求めているので精密な値である。
【００５３】
【数１２】
【００５４】
＜Ｓ３５：第３の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｍと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量は、＜Ｓ３１＞で求めた衛星ｍと基準点ｐとの間の電離層遅延量、及び＜Ｓ３３＞で求めた衛星ｍ、基準点ｊと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量の一重差を使用して次式のように計算する。
【００５５】
【数１３】
【００５６】
＜Ｓ３６：第４の基準点固有誤差（衛星位置誤差）計算ステップ＞
衛星ｎと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量は、＜Ｓ３２＞で求めた衛星ｎと基準点ｐとの間の電離層遅延量、＜Ｓ３３＞で求めた衛星ｍ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量の一重差、及び＜Ｓ３４＞で求めた衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量のニ重差を使用して次式のように計算する。
【００５７】
【数１４】
【００５８】
このとき、衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の電離層遅延量のニ重差は、式１３と式１４とを用いて次式のように得られるので、＜Ｓ３４＞で求めた値に一致して精密な値となることがわかる。
【００５９】
【数１５】
【００６０】
つまり、＜Ｓ３１＞と＜Ｓ３２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ３５＞と＜Ｓ３６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とから計算した二重差は、精密な値となることがわかる。すなわち、＜Ｓ２１＞と＜Ｓ２２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ２５＞と＜Ｓ２６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを補正データ３として送信すれば、基準点ｐと基準点ｑ（＝ｐ＋１）との間の精密な電離層遅延量の二重差の値を測位装置２０１が計算することができる。
【００６１】
そして、以下に説明する＜Ｓ３７＞と＜Ｓ３８＞とのループにより、各衛星についての各基準点における「電離層遅延量Ｅｉ」を設定する。
＜Ｓ３７：衛星選択ステップ＞
固有誤差データ生成部１０３１は、ｍ＝Ｘであるか否かを処理装置により判定する。つまり、固有誤差データ生成部１０３１は、全ての衛星を衛星ｍとして選択したか否かを処理装置により判定する。ｍ＝Ｘである（全ての衛星を衛星ｍとして選択した）場合（Ｓ３７でＹＥＳ）、＜Ｓ３８＞へ進む。一方、ｍ≠Ｘである（全ての衛星を衛星ｍとして選択していない）場合（Ｓ３７でＮＯ）、次の衛星を衛星ｍとして選択して（ｍ＝ｍ＋１）、＜Ｓ３１＞へ戻り、改めて処理を行う。
＜Ｓ３８：基準点選択ステップ＞
固有誤差データ生成部１０３１は、ｑ（＝ｐ＋１）＝Ｙであるか否かを処理装置により判定する。つまり、固有誤差データ生成部１０３１は、全ての基準点について電離層遅延量を計算したか否かを処理装置により判定する。ｑ＝Ｙである（全ての基準点について電離層遅延量を計算した）場合（Ｓ３８でＹＥＳ）、処理を終了する。一方、ｑ≠Ｙである（全ての基準点について電離層遅延量を計算していない）場合（Ｓ３８でＮＯ）、ｍ＝１（ｍ初期化）として、次の基準点を基準点ｐとして選択して（ｐ＝ｐ＋１）、＜Ｓ３１＞へ戻り、改めて処理を行う。
【００６２】
以上の処理を行うと、衛星毎に、各基準点について、＜Ｓ３１＞と＜Ｓ３２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ３５＞と＜Ｓ３６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とが基準点誤差として設定される。
【００６３】
ここで、衛星ｍ、衛星ｎ、基準点ｐ及び基準点ｑ（＞ｐ）との間の電離層遅延量のニ重差は、次式のように精密な値の和となる。したがって、任意の基準点の間の電離層遅延量のニ重差は、「電離層遅延量Ｉｉ」を用いて、精密な値が得られることがわかる。
【００６４】
【数１６】
【００６５】
つまり、衛星毎に、各基準点について、＜Ｓ３１＞と＜Ｓ３２＞とで計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と、＜Ｓ３５＞と＜Ｓ３６＞とで計算した第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを補正データ３として送信することにより、どの２つの基準点間であっても、精密な電離層遅延量の二重差の値を測位装置２０１が計算することができる。
【００６６】
図９は、基準点固有誤差のデータの配信フォーマットを示す図である。データ送信装置１０１は、各衛星についての各基準点の衛星位置誤差Ｅｉと電離層遅延量Ｉｉとを配信する。つまり、図７と図８とに基づき説明した処理により計算した各衛星についての各基準点の第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と第３の基準点固有誤差と第４の基準点固有誤差とを配信する。
【００６７】
次に、センター局１００のデータ送信装置１０１が送信する補正データ３を用いて自己の位置を測位する測位装置２０１について説明する。
図１０は、測位装置２０１の機能を示す機能ブロック図である。図１０に示すように、測位装置２０１は、補正データ受信部２０２（受信部）、固有誤差計算部２０３、測位部２０４を備える。
【００６８】
（１）補正データ受信部２０２は、データ送信装置１０１が計算した各電子基準点の基準点固有誤差と所定の基準点の擬似距離と搬送波位相とを補正データ３として、データ送信装置１０１から通信装置を介して受信する。
（２）固有誤差計算部２０３は、補正データ受信部２０２が受信した補正データ３を線形補間して現在の概略位置における固有誤差を処理装置により計算する。固有誤差計算部２０３は、生成した現在の概略位置における固有誤差に基づき、現在の位置における観測データを補正する。また、固有誤差計算部２０３は、測位する際の差分に使用する所定の基準点の基準点固有誤差が上記受信部が受信した補正データ３に含まれていない場合、上記受信部が受信した補正データ３に含まれる基準点固有誤差を線形補間して上記所定の基準点の基準点固有誤差を計算する。固有誤差計算部２０３は、計算した基準点固有誤差により補正データ受信部２０２が受信した観測データ（擬似距離と搬送波位相）を補正する。
（３）測位部２０４は、補正した現在の位置における観測データと、補正した基準点の観測データとを使用して処理装置により測位する。
【００６９】
つまり、図１に示すように、測位装置２０１は、準天頂衛星４００を介して補正データ３（固有誤差データ（衛星位置誤差Ｅｉと電離層遅延量Ｉｉ）、観測データ（擬似距離と搬送波位相）等）を受信する。測位装置２０１は、この補正データ３と、ＧＰＳ衛星３００ａ・・・ＧＰＳ衛星３００ｎ等からの測位情報１とにより位置を測位する。補正データ３のうち、衛星位置誤差Ｅｉ、及び電離層遅延量Ｉｉについては、各衛星についての各基準点における「衛星位置誤差Ｅｉ」と「電離層遅延量Ｅｉ」とを受信する。また、電子基準点の擬似距離と搬送波位相とについては、ある１つの電子基準点についての各衛星の擬似距離と搬送波位相とのみを受信する。
測位装置２０１は、単独測位による単独測位位置を求める。そして、測位装置２０１は、この単独測位位置に基づいて、受信した各基準点のうち、例えば近傍の３点の基準点１、基準点２、及び基準点３に関する衛星位置誤差Ｅｉ、及び電離層遅延量Ｉｉを選択する（ｉ＝１，２，３）。図１１に電子基準点（基準点）と観測点（測位装置２０１）との位置関係を示す。そして、選択した衛星位置誤差Ｅｉ、及び電離層遅延量Ｉｉ（ｉ＝１，２，３）から、測位計算に使用するべき衛星位置誤差Ｅｐ、及び電離層遅延量Ｉｐを次式のように計算する。
【００７０】
【数１７】
【００７１】
測位装置２０１は、これら変換した衛星位置誤差Ｅｐ、電離層遅延量Ｉｐを使用して観測点の観測データを補正する。
【００７２】
また、測位装置２０１は、測位する際の差分に使用する任意の基準点０の位置に基づいて、受信した各基準点のうち近傍の３点の基準点１、基準点２、及び基準点３に関する衛星位置誤差Ｅｊ、及び電離層遅延量Ｉｊを選択し（ｊ＝１，２，３）、そして、選択した衛星位置誤差Ｅｊ、及び電離層遅延量Ｉｊ（ｊ＝１，２，３）から、測位計算に使用するべき衛星位置誤差Ｅｒ、及び電離層遅延量Ｉｒを次式のように計算する。
【００７３】
【数１８】
【００７４】
測位装置２０１は、これら変換した衛星位置誤差Ｅｒ、電離層遅延量Ｉｒを使用して基準点０の観測データを補正する。
【００７５】
データ送信装置１０１が送信する補正データ３のうち、衛星位置誤差Ｅｉ及び電離層遅延量Ｉｉは、上述のように、各基準点（基準点ｐ）において次の基準点（基準点ｑ）との間の衛星位置誤差及び電離層遅延のニ重差が精密な値となるように設定されている。そのため、図１２に示すように、ある基準点とその次の基準点との間の二重差が精密な値となるので、任意の２つの基準点の間の二重差も精密となる。
また、基準点の間にある観測点における衛星位置誤差Ｅｐ及び電離層遅延量Ｉｐや、測位する際の差分に使用する基準点０における衛星位置誤差Ｅｒ及び電離層遅延量Ｉｒは、上述のように、衛星位置誤差Ｅｉ及び電離層遅延量Ｉｉをこれらを線形補間して得られる。
したがって、観測点と任意の基準点０との間の衛星位置誤差及び電離層遅延量のニ重差も、高精度に求めることが可能となる。
測位装置２０１は、これら補正した観測点及び基準点０のそれぞれの観測データを使用して測位する。
【００７６】
次に、実験結果について説明する。
図１３は、本実施の形態に係るデータ送信装置１０１による補正データ３のうち、衛星位置誤差と電離層遅延量をそれぞれ個別に使用して、測位装置２０１で測位した結果（バイアス誤差とランダム誤差（σ値））を示す。
図１４は、本実施の形態に係るデータ送信装置１０１による補正データ３のうち、衛星位置誤差と電離層遅延量との合成値を使用して、測位装置２０１で測位した結果（バイアス誤差とランダム誤差（σ値））を示す。
図１５は、補正データ３を使用しない場合に、測位装置２０１で測位した結果である。
図１６は、図１３から図１５までに示す測位結果をまとめた図である。なお、図１３から図１５に示す測位結果は８０回の測位結果をプロットしたものである。
補正データ３を使用しないで測位した場合、基線長が長くなる従って測位結果（バイアス誤差とランダム誤差）が劣化する。しかし、図１３から図１６に示すように、本実施の形態に係る補正データ３を使用して測位した結果、基線長が長くなっても測位結果は劣化することなく、高精度な測位を実現していることがわかる。
なお、観測データは、国土地理院の電子基準点データ（２００７年１１月３日午前０時０分０秒から４０分間）を用いた。
【００７７】
以上のようにこの実施の形態に係るデータ送信装置１０１は、測位する際の差分に使用する基準点の観測データの切り替えが不要となるので、基準点の切り替えに伴う測位結果の不連続性を回避することができる。
【００７８】
また、この実施の形態に係るデータ送信装置１０１は、測位に使用する補正データ３の量が大幅に削減され、データ送信量を低減されるので、補正データ３の衛星配信を実現することができる。
【００７９】
なお、データ送信装置１０１は、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相のそれぞれに対して、データ圧縮を施してデータ形式を変更するデータ形式変更部を備え、データ送信部１０４が上記データ形式変更部によりデータ形式が変更された観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを含む上記送信対象データを送信するとしてもよい。
【００８０】
また、データ送信装置１０１は、基準点のそれぞれに対して計算した上記基準点固有誤差データを補間することにより、測位する際の差分に使用する基準点における固有誤差データを計算して、計算した固有誤差データを用いて、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相のそれぞれを補正するデータ補正部を備え、データ送信部１０４が上記データ補正部によりデータが補正された観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを含む上記送信対象データを送信するとしてもよい。
【００８１】
また、補正データ計算部１０３は、１つ以上の電子基準点における電子基準点情報２として、各衛星に関する観測量（擬似距離と搬送波位相）を入力し、予め測定されている上記基準点の位置を取得する。
そして、補正データ計算部１０３は、入力した上記入力観測量と取得した上記基準点の位置とに対して、測位に使用する誤差を上記基準点における上記基準点固有誤差である衛星位置誤差と電離層遅延量とに分割して計算して、データ送信部１０４は、補正データ計算部１０３が計算した上記基準点における衛星毎の衛星位置誤差と電離層遅延量とを、それぞれ上記基準点固有誤差データとして配信するとしてもよい。
また、補正データ計算部１０３は、入力した上記入力観測量と取得した上記基準点の位置とに対して、測位に使用する誤差を上記基準点における上記基準点固有誤差である衛星位置誤差と電離層遅延量とを合成して計算して、データ送信部１０４は、補正データ計算部１０３が計算した上記基準点における各人工衛星毎の衛星位置誤差と電離層遅延量との合成値を、それぞれ上記基準点固有誤差データとして配信するとしてもよい。
【００８２】
この実施の形態に係るデータ送信装置１０１の特徴は以下の通りである。
測位情報１を送信する人工衛星から上記測位情報１を受信して所定の情報を出力する複数の電子基準点のそれぞれから、上記所定の情報を電子基準点情報２として収集する源泉データ収集処理部１０２と、
上記収集部の収集した上記電子基準点情報２を使用することにより、上記基準点のそれぞれに固有な誤差量を示す基準点固有誤差を上記複数の電子基準点のそれぞれについて計算し、上記基準点のそれぞれに対して計算した上記基準点固有誤差データを送信対象データとして出力するとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを送信対象データとして出力する補正データ計算部１０３と、
上記計算部が出力した上記送信対象データを送信するデータ送信部１０４と
を備える。
【００８３】
源泉データ収集処理部１０２と補正データ計算部１０３とデータ送信部１０４とを備えたデータ送信装置１０１が行うデータ送信方法の特徴は以下の通りである。
源泉データ収集処理部１０２が、測位情報１を送信する人工衛星から上記測位情報１を受信して所定の情報を出力する複数の電子基準点のそれぞれから、上記所定の情報を電子基準点情報２として収集する工程と、
補正データ計算部１０３が、収集した上記電子基準点情報２を使用することにより、上記基準点の位置を測位する場合の測位精度に影響するとともに上記基準点のそれぞれに固有な誤差量を示す基準点固有誤差を上記複数の電子基準点のそれぞれについて計算し、上記基準点のそれぞれに対して計算した上記基準点固有誤差データを送信対象データとして出力するとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを送信対象データとして出力する工程と、
データ送信部１０４が、上記計算部が出力した上記送信対象データを送信する工程と
を備える。
【００８４】
この実施の形態に係る測位装置２０１の特徴は以下の通りである。
データ送信装置１０１の送信する上記基準点固有誤差データとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを受信する補正データ受信部２０２と、
受信した上記基準点固有誤差データを現在の概略位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて現在の位置における観測データを補正するとともに、受信した上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを上記基準点の位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて上記基準点の観測データを補正する固有誤差計算部２０３と、
補正したデータを用いて測位する測位部２０４と
を備える。
【００８５】
また、補正データ受信部２０２は、データ送信装置１０１の送信する上記基準点固有誤差データとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを受信する。
固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点固有誤差データを現在の概略位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて現在の位置における観測データを補正する。
測位部２０４は、補正したデータを用いて測位する。
【００８６】
また、補正データ受信部２０２は、データ送信装置１０１の送信する上記基準点における各人工衛星毎の衛星位置誤差と電離層遅延量である上記基準点固有誤差データとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを受信する。
固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点固有誤差データを現在の概略位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて現在の位置における観測データを補正する。また、固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを上記基準点の位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて上記基準点の観測データを補正する。
測位部２０４は、補正したデータを用いて測位する。
【００８７】
また、補正データ受信部２０２は、データ送信装置１０１の送信する上記基準点における各人工衛星毎の衛星位置誤差と電離層遅延量との合成値である上記基準点固有誤差データとともに、上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを受信する。
固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点固有誤差データを現在の概略位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて現在の位置における観測データを補正する。また、固有誤差計算部２０３は、受信した上記基準点の観測量である各人工衛星に関する擬似距離と、搬送波位相とを上記基準点の位置における誤差データに変換し、変換した上記誤差データを用いて上記基準点の観測データを補正する。
測位部２０４は、補正したデータを用いて測位する。
【００８８】
次に、上記実施の形態におけるデータ送信装置１０１、測位装置２０１のハードウェア構成について説明する。
図１７は、データ送信装置１０１、測位装置２０１のハードウェア構成の一例を示す図である。
図１７に示すように、データ送信装置１０１、測位装置２０１は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、ＬＣＤ９０１（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、キーボード９０２、通信ボード９１５、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。
【００８９】
ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０は、不揮発性メモリの一例である。ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３とＲＡＭ９１４と磁気ディスク装置９２０とは、記憶装置の一例である。通信ボード９１５とキーボード９０２とは、入力装置の一例である。また、通信ボード９１５は、出力装置の一例である。さらに、通信ボード９１５は、通信装置の一例である。また、さらに、ＬＣＤ９０１は、表示装置の一例である。
【００９０】
磁気ディスク装置９２０又はＲＯＭ９１３などには、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【００９１】
プログラム群９２３には、上記の説明において「源泉データ収集処理部１０２」、「補正データ計算部１０３」、「データ送信部１０４」、「電子基準点データ記憶部１０５」等として説明した機能を実行するプログラムやその他のプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、上記の説明において電子基準点データ記憶部１０５が記憶するデータや、「補正データ３」等として説明した情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「ファイル」や「データベース」の各項目として記憶される。「ファイル」や「データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵ９１１の動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵ９１１の動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、上記の説明におけるフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、その他光ディスク等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００９２】
また、上記の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。また、「〜装置」として説明するものは、「〜回路」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。さらに、「〜処理」として説明するものは「〜ステップ」であっても構わない。すなわち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、ＲＯＭ９１３等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、上記で述べた「〜部」としてコンピュータ等を機能させるものである。あるいは、上記で述べた「〜部」の手順や方法をコンピュータ等に実行させるものである。
【００９３】
つまり、データ送信装置１０１の源泉データ収集処理部１０２、固有誤差データ生成部１０３１、観測データ生成部１０３２、データ送信部１０４、電子基準点データ記憶部１０５等の各部が行う動作は、ハードウェアのみでも実施することができ、ソフトウェアのみ（ハードウェアと協調して）でも実施することができ、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせでも実施することができる。また、電子基準点データ記憶部１０５は、磁気記憶装置と考えてもよい。
つまり、上記実施の形態では、データ送信装置１０１として説明したが、データ送信方法、データ送信プログラムと考えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】補正データ配信システム５００の構成を示す図。
【図２】各補正データ３のビット数と（最適化した）更新周期を示す図。
【図３】日本における使用基準点の例を示す図。
【図４】各補正データ３の伝送量を示す図。
【図５】データ送信装置１０１の機能を示す機能ブロック図。
【図６】データ送信装置１０１の動作を示すフローチャート。
【図７】各基準点における衛星位置誤差の計算過程を示すフローチャート。
【図８】各基準点における電離層遅延量の計算過程を示すフローチャート。
【図９】固有誤差データの配信フォーマットを示す図。
【図１０】測位装置２０１の機能を示す機能ブロック図。
【図１１】電子基準点と観測点（測位装置２０１）との位置関係を示す図。
【図１２】衛星位置誤差や電離層遅延量を求める場合の線形補間の概念を示す図。
【図１３】衛星位置誤差と電離層遅延量を個別に使用した場合の測位結果の例を示す図。
【図１４】衛星位置誤差と電離層遅延量の合成値を使用した場合の測位結果の例を示す図。
【図１５】補正データ３を使用しない場合の測位結果の例を示す図。
【図１６】衛星位置誤差と電離層遅延量による補正データ使用／不使用場合の測位結果のまとめを示す図。
【図１７】データ送信装置１０１、測位装置２０１のハードウェア構成の一例を示す図。
【符号の説明】
【００９５】
１ 測位情報、２ 電子基準点情報、３ 補正データ、１０ａ，１０ｎ 電子基準点、１００ センター局、１０１ データ送信装置、１０２ 源泉データ収集処理部、１０３ 補正データ計算部、１０３１ 固有誤差データ生成部、１０３２ 観測データ生成部、１０４ データ送信部、１０５ 電子基準点データ記憶部、２０１ 測位装置、２０２ 補正データ受信部、２０３ 固有誤差計算部、２０４ 測位部、３００ａ，３００ｎ ＧＰＳ衛星、４００ 準天頂衛星、５００ 測位用補正データ配信システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の衛星の各衛星から受信した信号に基づき複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報を収集して記憶装置に記憶する収集部と、
上記収集部が取得した電子基準点情報から上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を上記各電子基準点について処理装置により計算する計算部と、
上記計算部が計算した基準点固有誤差を測位装置の位置を補正するための補正データとして通信装置から送信するデータ送信部と
を備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
上記計算部は、
上記複数の衛星の第１の衛星と上記複数の電子基準点の第１の電子基準点との間の第１の基準点固有誤差と、上記複数の衛星の第２の衛星と上記第１の電子基準点との間の第２の基準点固有誤差と、上記第１の衛星と上記第１の電子基準点と上記複数の電子基準点の第２の電子基準点との間の基準点固有誤差の一重差と、上記第１の衛星と上記第２の衛星と上記第１の電子基準点と第２の電子基準点との間の基準点固有誤差の二重差とを計算して、
計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と一重差と二重差とから、第１の衛星と第２の電子基準点との間の第３の基準点固有誤差と、第２の衛星と上記第２の電子基準点との間の第４の基準点固有誤差とを計算して、
上記第１の基準点固有誤差と上記第２の基準点固有誤差と上記第３の基準点固有誤差と上記第４の基準点固有誤差とを上記第１の電子基準点についての基準点固有誤差とする
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項３】
上記計算部は、
上記各電子基準点を電子基準点を第１の電子基準点として選択して、基準点固有誤差を計算する
ことを特徴とする請求項２に記載のデータ送信装置。
【請求項４】
上記データ送信部は、上記計算部が計算した基準点固有誤差のうち、補完が成り立つ間隔毎に選択した所定の電子基準点についての基準点固有誤差のみを補正データとして送信する
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のデータ送信装置。
【請求項５】
上記データ送信部は、上記複数の電子基準点のうち１つの電子基準点についての擬似距離と搬送波位相とを、上記基準点固有誤差とともに補正データとして送信する
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載のデータ送信装置。
【請求項６】
上記計算部は、衛星位置誤差と電離層遅延量とを合成した値を上記基準点固有誤差として計算する
ことを特徴とする請求項５に記載のデータ送信装置。
【請求項７】
複数の衛星の各衛星から受信した信号に基づき複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報を収集する収集ステップと、
上記収集ステップで取得した電子基準点情報から上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を上記各電子基準点について計算する計算ステップと、
上記計算ステップで計算した基準点固有誤差を測位装置の位置を補正するための補正データとして送信するデータ送信ステップと
を備えることを特徴とするデータ送信方法。
【請求項８】
複数の衛星の各衛星から受信した信号に基づき複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報を収集する収集処理と、
上記収集処理で取得した電子基準点情報から上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を上記各電子基準点について計算する計算処理と、
上記計算処理で計算した基準点固有誤差を測位装置の位置を補正するための補正データとして送信するデータ送信処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ送信プログラム。
【請求項９】
複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報に基づきデータ送信装置が計算した上記各電子基準点の固有の誤差量を示す基準点固有誤差を補正データとして、上記データ送信装置から通信装置を介して受信する受信部と、
上記受信部が受信した補正データを補完して現在の概略位置における固有誤差を処理装置により計算する固有誤差生成部と、
上記固有誤差生成部が補正した現在の概略位置における固有誤差と、所定の電子基準点の基準点固有誤差とに基づき処理装置により測位する測位部と
を備えることを特徴とする測位装置。
【請求項１０】
上記固有誤差生成部は、さらに、上記所定の基準点の基準点固有誤差が上記受信部が受信した補正データに含まれていない場合、上記受信部が受信した補正データに含まれる基準点固有誤差を補完して上記所定の基準点の基準点固有誤差を計算する
ことを特徴とする請求項９に記載の測位装置。
【請求項１１】
上記測位部は、上記現在の概略位置における固有誤差と、上記所定の電子基準点の基準点固有誤差とから、上記現在の概略位置と上記所定の電子基準点との間の二重差を計算して、計算した二重差と上記所定の電子基準点の位置情報とから測位する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の測位装置。
【請求項１２】
複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報に基づきデータ送信装置が計算した上記各電子基準点の固有の誤差量を示す基準点固有誤差を補正データとして、上記データ送信装置から受信する受信ステップと、
衛星から受信した信号に基づき自観測データを生成する観測データ生成ステップと、
上記受信ステップで受信した補正データを補完して現在の概略位置における固有誤差を生成する固有誤差生成ステップと、
上記固有誤差生成ステップで補正した現在の概略位置における固有誤差と、所定の電子基準点の基準点固有誤差と、上記所定の基準点の位置情報とに基づき測位する測位ステップと
を備えることを特徴とする測位方法。
【請求項１３】
複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報に基づきデータ送信装置が計算した上記各電子基準点の固有の誤差量を示す基準点固有誤差を補正データとして、上記データ送信装置から受信する受信処理と、
衛星から受信した信号に基づき自観測データを生成する観測データ生成処理と、
上記受信処理で受信した補正データを補完して現在の概略位置における固有誤差を生成する固有誤差生成処理と、
上記固有誤差生成処理で補正した現在の概略位置における固有誤差と、所定の電子基準点の基準点固有誤差と、上記所定の基準点の位置情報とに基づき測位する測位処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする測位プログラム。
【請求項１】
複数の衛星の各衛星から受信した信号に基づき複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報を収集して記憶装置に記憶する収集部と、
上記収集部が取得した電子基準点情報から上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を上記各電子基準点について処理装置により計算する計算部と、
上記計算部が計算した基準点固有誤差を測位装置の位置を補正するための補正データとして通信装置から送信するデータ送信部と
を備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
上記計算部は、
上記複数の衛星の第１の衛星と上記複数の電子基準点の第１の電子基準点との間の第１の基準点固有誤差と、上記複数の衛星の第２の衛星と上記第１の電子基準点との間の第２の基準点固有誤差と、上記第１の衛星と上記第１の電子基準点と上記複数の電子基準点の第２の電子基準点との間の基準点固有誤差の一重差と、上記第１の衛星と上記第２の衛星と上記第１の電子基準点と第２の電子基準点との間の基準点固有誤差の二重差とを計算して、
計算した第１の基準点固有誤差と第２の基準点固有誤差と一重差と二重差とから、第１の衛星と第２の電子基準点との間の第３の基準点固有誤差と、第２の衛星と上記第２の電子基準点との間の第４の基準点固有誤差とを計算して、
上記第１の基準点固有誤差と上記第２の基準点固有誤差と上記第３の基準点固有誤差と上記第４の基準点固有誤差とを上記第１の電子基準点についての基準点固有誤差とする
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項３】
上記計算部は、
上記各電子基準点を電子基準点を第１の電子基準点として選択して、基準点固有誤差を計算する
ことを特徴とする請求項２に記載のデータ送信装置。
【請求項４】
上記データ送信部は、上記計算部が計算した基準点固有誤差のうち、補完が成り立つ間隔毎に選択した所定の電子基準点についての基準点固有誤差のみを補正データとして送信する
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のデータ送信装置。
【請求項５】
上記データ送信部は、上記複数の電子基準点のうち１つの電子基準点についての擬似距離と搬送波位相とを、上記基準点固有誤差とともに補正データとして送信する
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載のデータ送信装置。
【請求項６】
上記計算部は、衛星位置誤差と電離層遅延量とを合成した値を上記基準点固有誤差として計算する
ことを特徴とする請求項５に記載のデータ送信装置。
【請求項７】
複数の衛星の各衛星から受信した信号に基づき複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報を収集する収集ステップと、
上記収集ステップで取得した電子基準点情報から上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を上記各電子基準点について計算する計算ステップと、
上記計算ステップで計算した基準点固有誤差を測位装置の位置を補正するための補正データとして送信するデータ送信ステップと
を備えることを特徴とするデータ送信方法。
【請求項８】
複数の衛星の各衛星から受信した信号に基づき複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報を収集する収集処理と、
上記収集処理で取得した電子基準点情報から上記各電子基準点に固有の誤差量を示す基準点固有誤差を上記各電子基準点について計算する計算処理と、
上記計算処理で計算した基準点固有誤差を測位装置の位置を補正するための補正データとして送信するデータ送信処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ送信プログラム。
【請求項９】
複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報に基づきデータ送信装置が計算した上記各電子基準点の固有の誤差量を示す基準点固有誤差を補正データとして、上記データ送信装置から通信装置を介して受信する受信部と、
上記受信部が受信した補正データを補完して現在の概略位置における固有誤差を処理装置により計算する固有誤差生成部と、
上記固有誤差生成部が補正した現在の概略位置における固有誤差と、所定の電子基準点の基準点固有誤差とに基づき処理装置により測位する測位部と
を備えることを特徴とする測位装置。
【請求項１０】
上記固有誤差生成部は、さらに、上記所定の基準点の基準点固有誤差が上記受信部が受信した補正データに含まれていない場合、上記受信部が受信した補正データに含まれる基準点固有誤差を補完して上記所定の基準点の基準点固有誤差を計算する
ことを特徴とする請求項９に記載の測位装置。
【請求項１１】
上記測位部は、上記現在の概略位置における固有誤差と、上記所定の電子基準点の基準点固有誤差とから、上記現在の概略位置と上記所定の電子基準点との間の二重差を計算して、計算した二重差と上記所定の電子基準点の位置情報とから測位する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の測位装置。
【請求項１２】
複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報に基づきデータ送信装置が計算した上記各電子基準点の固有の誤差量を示す基準点固有誤差を補正データとして、上記データ送信装置から受信する受信ステップと、
衛星から受信した信号に基づき自観測データを生成する観測データ生成ステップと、
上記受信ステップで受信した補正データを補完して現在の概略位置における固有誤差を生成する固有誤差生成ステップと、
上記固有誤差生成ステップで補正した現在の概略位置における固有誤差と、所定の電子基準点の基準点固有誤差と、上記所定の基準点の位置情報とに基づき測位する測位ステップと
を備えることを特徴とする測位方法。
【請求項１３】
複数の電子基準点の各電子基準点が出力する電子基準点情報に基づきデータ送信装置が計算した上記各電子基準点の固有の誤差量を示す基準点固有誤差を補正データとして、上記データ送信装置から受信する受信処理と、
衛星から受信した信号に基づき自観測データを生成する観測データ生成処理と、
上記受信処理で受信した補正データを補完して現在の概略位置における固有誤差を生成する固有誤差生成処理と、
上記固有誤差生成処理で補正した現在の概略位置における固有誤差と、所定の電子基準点の基準点固有誤差と、上記所定の基準点の位置情報とに基づき測位する測位処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする測位プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−２５７８０２（Ｐ２００９−２５７８０２Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０４２１１（Ｐ２００８−１０４２１１）
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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