測位システム及び測位方法
【課題】ＧＰＳ衛星などが送信した電波を受信することにより受信装置の位置を測位する測位システムにおいて、ミリメートル級の高精度な測位を実現する。
【解決手段】ＧＰＳ衛星などが送信した電波を、校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０が受信する。受信した電波に基づいて、校正点擬似距離算出装置１２０及び測定点擬似距離算出装置２２０が擬似距離を算出する。電子基準点においてＧＰＳ衛星などが送信した電波を受信することにより算出した誤差に基づいて、校正点擬似距離誤差補正装置１６０及び測定点擬似距離誤差補正装置２６０が擬似距離を補正する。補正した擬似距離に基づいて、校正点位置算出装置１７０及び測定点位置算出装置２７０が校正点算出位置及び測定点算出位置を算出する。算出した校正点算出位置及び測定点算出位置に基づいて、測定点相対位置算出装置３４０が測定点相対位置を算出する。
【解決手段】ＧＰＳ衛星などが送信した電波を、校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０が受信する。受信した電波に基づいて、校正点擬似距離算出装置１２０及び測定点擬似距離算出装置２２０が擬似距離を算出する。電子基準点においてＧＰＳ衛星などが送信した電波を受信することにより算出した誤差に基づいて、校正点擬似距離誤差補正装置１６０及び測定点擬似距離誤差補正装置２６０が擬似距離を補正する。補正した擬似距離に基づいて、校正点位置算出装置１７０及び測定点位置算出装置２７０が校正点算出位置及び測定点算出位置を算出する。算出した校正点算出位置及び測定点算出位置に基づいて、測定点相対位置算出装置３４０が測定点相対位置を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星などが送信した電波を受信して受信装置の位置を測位する測位システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ衛星などが送信した電波を受信して受信装置の位置を測位する測位システムでは、ＧＰＳ衛星などが電波を送信した時刻と受信装置が電波を受信した時刻との差から、電波の伝播時間を算出し、算出した伝播時間から、ＧＰＳ衛星などと受信装置との間の距離を求めることにより、受信装置の位置を測位する。
伝播時間から求めた距離は、様々な誤差要因により、実際の距離と異なり、測位結果の精度に影響を与える。
そのため、伝播時間から求めた距離と実際の距離との誤差を補正し、測位結果の精度を高める技術がある。
例えば、Ｄ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）ＧＰＳやＲＴＫ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）−ＧＰＳのように、測定点と異なる地点に設置した電子基準点でＧＰＳ衛星などが送信した電波を受信し、受信した電波の伝播時間を求めて、ＧＰＳ衛星などと電子基準点との距離を算出し、算出した距離を、あらかじめ測定しておいた電子基準点の位置から求めたＧＰＳ衛星などと電子基準点との距離と比較することにより、伝播時間から求めた距離と実際の距離との誤差を求める。
また、誤差要因のなかには受信装置の位置に依存する誤差要因もあるので、ネットワーク型ＲＴＫ−ＧＰＳのように、複数の電子基準点を設け、複数の電子基準点それぞれにおいて求めた誤差から、測定点における誤差を推定する技術もある。
【特許文献１】特開２００６−２７５８８２号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６７７２号公報
【特許文献３】特開２００２−３１１１２３号公報
【特許文献４】特開平６−１６７５６３号公報
【特許文献５】特開平７−２８０９１３号公報
【特許文献６】特開平７−２８０９１６号公報
【特許文献７】特開２００１−１１６８２０号公報
【特許文献８】特開２００４−１９８２９１号公報
【特許文献９】特開２００４−２８６６００号公報
【特許文献１０】特開２００５−７７２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
受信装置の位置に依存する誤差は、複数の電子基準点において求めた誤差から測定点における誤差を推定しても、正確に推定することはできない。このため、測位結果には、例えば、数センチメートル程度の誤差が残る。
電子基準点と測定点との間の距離が近ければ、誤差の推定残差は小さくなるが、電子基準点の設置には、多大なコストがかかる。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、誤差数ミリメートル以内の高精度な測位を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明にかかる測位システムは、校正点受信装置と、校正点位置算出装置と、測定点受信装置と、測定点位置算出装置と、測定点相対位置算出装置とを有し、
上記校正点受信装置は、複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記校正点位置算出装置は、上記校正点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記測定点受信装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記測定点位置算出装置は、上記測定点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点算出位置とし、
上記測定点相対位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置と、上記測定点位置算出装置が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正点受信装置に対する上記測定点受信装置の相対位置を算出して、測定点相対位置とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
この発明にかかる測位システムによれば、校正点受信装置及び測定点受信装置がそれぞれ受信した電波と、所定の位置において同じ電波を受信することにより算出した誤差とに基づいて、校正点算出位置及び測定点算出位置を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができ、更に、算出した校正点算出位置及び測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出するので、校正点算出位置及び測定点算出位置に残っている誤差が打ち消し合い、更に、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
実施の形態１．
実施の形態１を、図１〜図４を用いて説明する。
【０００７】
図１は、この実施の形態における測位システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
【０００８】
測位システム８００は、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４や準天頂衛星５１１など、位置が特定できる複数の送信装置（以下「衛星送信装置」と呼ぶ。）が送信した電波を受信し、受信した電波の遅延時間に基づいて、複数の衛星送信装置それぞれとの距離を算出し、算出した距離に基づいて、電波を受信した位置を求めるシステムである。
【０００９】
測位システム８００は、電子基準点装置６０１〜６０４、電子基準点集計装置７０１、校正基準点装置１０１、校正基準点集計装置１１１、測定点装置２０１、測位装置３０１を備える。
【００１０】
電子基準点装置６０１〜６０４は、位置がわかっている場所に設置されている。電子基準点装置６０１〜６０４は、例えば、数十キロメートル間隔で設置されている。電子基準点装置６０１〜６０４は、複数の衛星送信装置がそれぞれ送信した電波を受信する。
【００１１】
電子基準点装置６０１〜６０４の設置位置がわかっているので、電子基準点装置６０１〜６０４と衛星送信装置との間の幾何学的な距離（以下「幾何距離」と呼ぶ。）を求めることができる。
また、電子基準点装置６０１〜６０４が受信した電波の伝播時間に基づいて、電子基準点装置６０１〜６０４と衛星送信装置との間の距離（以下「擬似距離」と呼ぶ。）を求めることができる。
衛星送信装置が送信した電波は、電離層や対流圏の状態により遅延するので、電波の遅延時間に基づいて算出した擬似距離には、誤差が含まれる。
擬似距離の誤差は、幾何距離と擬似距離の差を取ることにより求めることができる。
【００１２】
電子基準点集計装置７０１は、電子基準点装置６０１〜６０４が受信した電波に基づいて算出した擬似距離の誤差を集計し、面補正パラメータを生成する。
面補正パラメータとは、三次元の位置座標を引数とし、その位置座標が表わす位置における擬似距離の誤差を求める関数のパラメータである。
衛星送信装置と、衛星送信装置が送信した電波を受信する受信装置との位置関係により、衛星送信装置が送信した電波の伝播経路が異なるので、電離層や対流圏の状態も異なり、電波の遅延時間が変わってくる。
このため、擬似距離の誤差は、受信装置の位置の関数となる。
電子基準点集計装置７０１は、異なる場所における擬似距離の誤差を集計して、受信装置の位置と擬似距離の誤差との関係を推定し、推定した関係に基づいて、面補正パラメータを算出する。
【００１３】
測定点装置２０１は、測位したい位置に設置する。校正基準点装置１０１は、測定点装置２０１の近く（例えば、数百メートル〜数キロメートル以内）に設置する。校正基準点装置１０１及び測定点装置２０１は、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４や準天頂衛星５１１などの送信装置が送信した電波を受信する。
【００１４】
校正基準点集計装置１１１は、校正基準点装置１０１が受信した電波に基づいて算出した擬似距離などを用いて、校正基準点装置１０１の位置など校正基準点装置１０１に関する情報（以下「校正点情報」と呼ぶ。）を生成する。
測位装置３０１は、校正基準点装置１０１に対する測定点装置２０１の相対位置を算出する。
校正基準点装置１０１及び測定点装置２０１が受信した電波に基づいて算出した擬似距離を、電子基準点集計装置７０１が算出した面補正パラメータに基づいて補正することにより、より正確な擬似距離を求めることができる。補正した擬似距離に基づいて、校正基準点装置１０１及び測定点装置２０１の位置を算出し、算出した位置に基づいて、校正基準点装置１０１に対する測定点装置２０１の相対位置を算出することができる。
【００１５】
図２は、この実施の形態における電子基準点装置６０１〜６０４及び電子基準点集計装置７０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
【００１６】
電子基準点装置６０１〜６０４は、それぞれ、電子基準点受信装置６１０、電子基準点擬似距離算出装置６２０を有する。
電子基準点集計装置７０１は、衛星位置算出装置６３０、電子基準点位置記憶装置６４０、電子基準点幾何距離算出装置６５０、電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０、面補正パラメータ算出装置７１０、面補正パラメータ送信装置７２０を有する。
なお、電子基準点擬似距離算出装置６２０は、必ずしも電子基準点装置６０１〜６０４が有している必要はなく、電子基準点集計装置７０１が有していてもよい。また、衛星位置算出装置６３０、電子基準点位置記憶装置６４０、電子基準点幾何距離算出装置６５０、電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０は、必ずしも電子基準点集計装置７０１が有している必要はなく、電子基準点装置６０１〜６０４が有していてもよい。
【００１７】
電子基準点受信装置６１０は、複数の衛星送信装置がそれぞれ送信した電波を受信する。
なお、ＧＰＳ測位システムでは、電離層などにおける遅延時間を予測するための情報や、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４の軌道に関する情報（航法データ）が、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４が送信する電波に載せて送信される。電子基準点受信装置６１０は、受信した電波を復調して、これらの情報を取得する。
【００１８】
電子基準点擬似距離算出装置６２０は、電子基準点受信装置６１０が受信した複数の電波それぞれに基づいて、電子基準点受信装置６１０が受信した電波を複数の衛星送信装置それぞれが送信した時刻と、複数の衛星送信装置それぞれが送信した電波を電子基準点受信装置６１０が受信した時刻との差（伝播時間）を算出する。
電子基準点擬似距離算出装置６２０は、算出した伝播時間に基づいて、電子基準点受信装置６１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれと、電子基準点受信装置６１０との間の擬似距離（以下、「電子基準点擬似距離」と呼ぶ。）を算出する。
なお、ＧＰＳ測位システムでは、電離層などにおける遅延時間を予測するための情報を載せた電波をＧＰＳ衛星５０１〜５０４が送信するので、電子基準点擬似距離算出装置６２０は、電子基準点受信装置６１０が取得した情報に基づいて予測した遅延時間による補正を加えた上で、電子基準点擬似距離を算出する。
【００１９】
衛星位置算出装置６３０は、電子基準点受信装置６１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれについて、衛星送信装置の位置を算出する。
なお、ＧＰＳ測位システムでは、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４の軌道を表わす情報を載せた電波をＧＰＳ衛星５０１〜５０４が送信するので、衛星位置算出装置６３０は、電子基準点受信装置６１０が取得した情報に基づいて送信装置の位置を算出する。
また、衛星位置算出装置６３０に代えて衛星位置取得装置を設け、他の装置が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置を、衛星位置取得装置が取得する構成としてもよい。
【００２０】
電子基準点位置記憶装置６４０は、電子基準点受信装置６１０の位置を記憶している。
電子基準点位置記憶装置６４０が記憶している電子基準点受信装置６１０の位置は、あらかじめ測量など他の方法で求められたものであり、電子基準点受信装置６１０の正確な位置（例えば、誤差１ｍｍ以内）を表わす。
【００２１】
電子基準点幾何距離算出装置６５０は、衛星位置算出装置６３０が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置と、電子基準点位置記憶装置６４０が記憶した電子基準点受信装置６１０の位置とに基づいて、複数の衛星送信装置それぞれと、電子基準点受信装置６１０との間の幾何距離（以下「電子基準点幾何距離」と呼ぶ。）を算出する。
【００２２】
電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０は、電子基準点擬似距離算出装置６２０が算出した電子基準点擬似距離と、電子基準点幾何距離算出装置６５０が算出した電子基準点幾何距離とに基づいて、電子基準点受信装置６１０が設置された場所における擬似距離の誤差（以下「電子基準点擬似距離誤差」と呼ぶ。）を算出する。電子基準点擬似距離算出装置６２０及び電子基準点幾何距離算出装置６５０は、電子基準点受信装置６１０が受信した複数の電波をそれぞれ送信した複数の衛星送信装置に対応して、それぞれ複数の電子基準点擬似距離及び電子基準点幾何距離を算出している。電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０も同様に、電子基準点受信装置６１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれに対応する複数の電子基準点擬似距離誤差を算出する。
【００２３】
面補正パラメータ算出装置７１０は、電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０が算出した電子基準点擬似距離誤差に基づいて、面補正パラメータ（ＦＫＰ：Ｆｌａｅｃｈｅｎ Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を算出する。
面補正パラメータは、衛星送信装置ごとに異なる。面補正パラメータ算出装置７１０は、電子基準点装置６０１〜６０４から電子基準点擬似距離誤差を取得し、衛星送信装置ごとに分類する。面補正パラメータ算出装置７１０は、分類した電子基準点擬似距離誤差から、複数の衛星送信装置それぞれに対応する面補正パラメータを算出する。
【００２４】
面補正パラメータ送信装置７２０は、面補正パラメータ算出装置７１０が算出した面補正パラメータを、校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などに対して送信する。
なお、この例では、電子基準点集計装置７０１が校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などに対して面補正パラメータを送信し、送信した面補正パラメータを受信した校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などが、受信した面補正パラメータに基づいて、位置情報から擬似距離の誤差を求める。しかし、校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などが電子基準点集計装置７０１に対して自己の位置情報を送信し、送信した位置情報を受信した電子基準点集計装置７０１が、面補正パラメータに基づいて、受信した位置情報から擬似距離の誤差を求め、求めた擬似距離の誤差を校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などに対して返信する構成としてもよい。
【００２５】
次に、面補正パラメータ算出装置７１０が面補正パラメータを算出する原理の一例について説明する。
【００２６】
電子基準点擬似距離算出装置６２０が算出する電子基準点擬似距離と、電子基準点幾何距離との間には、以下の観測方程式で示される関係が成立する。
【００２７】
【数１】
【００２８】
ここで、添え字ｒは電子基準点装置６０１〜６０４、添え字ｉは衛星送信装置、添え字ｓは搬送波の種類（例えば、Ｌ１、Ｌ２など）を区別するためのものである。ＰＲは擬似距離、λは搬送波の波長、φは電子基準点装置６０１〜６０４が観測した位相量、ベクトルＲは電子基準点装置６０１〜６０４と衛星送信装置との間の相対位置ベクトル（ベクトルＲの絶対値は電子基準点装置６０１〜６０４と衛星送信装置との間の幾何学的距離（電子基準点幾何距離）を表わす）、Ｎはアンビギィティ、ｃは光速、δｔｒは電子基準点装置６０１〜６０４のクロックバイアス、δｔｉは衛星送信装置のクロックバイアス、ベクトルδｏは衛星送信装置の軌道誤差ベクトル、δＩは電離層遅延量、ｆは搬送波の周波数、δＴは対流圏遅延量、εは観測ノイズである。
【００２９】
擬似距離の補正量ＰＲＣは、定義より、
【００３０】
【数２】
【００３１】
であるから、数１に代入すると、以下の関係が成立する。
【００３２】
【数３】
【００３３】
この補正値は、受信位置に依存する。
次に、電子基準点装置６０１〜６０４以外の場所において校正基準点装置１０１や測定点装置２０１が受信した電波から算出した擬似距離を、数３の補正値で補正すると、
【００３４】
【数４】
【００３５】
ここで、添え字ｕは校正基準点装置１０１や測定点装置２０１を区別するためのものである。ＣＰＲは補正後の擬似距離である。
【００３６】
数１、数３および数４より、
【００３７】
【数５】
【００３８】
数５において、位置に依存する項をＤとすると、
【００３９】
【数６】
【００４０】
ここで、
【００４１】
【数７】
【００４２】
面補正パラメータ算出装置７１０は、電子基準点装置６０１〜６０４が算出した電子基準点距離誤差から、位置に依存する誤差要因と位置に依存しない誤差要因とを推定する。更に、面補正パラメータ算出装置７１０は、位置に依存する誤差要因について、受信位置の関数を推定する。
面補正パラメータ算出装置７１０は、受信位置から、推定した誤差要因を求める関数のパラメータを算出し、面補正パラメータとする。
【００４３】
面補正パラメータ算出装置７１０が推定した位置に依存する誤差要因をＤハット、推定誤差をＰバーとすると、
【００４４】
【数８】
【００４５】
であるから、補正後の擬似距離ＣＰＲは、以下のようになる。
【００４６】
【数９】
【００４７】
このうち、アンビギィティＮは、校正基準点装置１０１や測定点装置２０１ごとに求めることができるので、残りの部分が補正後の擬似距離の誤差となる。補正後の擬似距離の誤差は、例えば、数センチメートル程度である。
【００４８】
図３は、この実施の形態における校正基準点装置１０１、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
【００４９】
校正基準点装置１０１は、校正点受信装置１１０、校正点擬似距離算出装置１２０を有する。
校正基準点集計装置１１１は、衛星位置算出装置１３０、校正点仮位置算出装置１４０、校正点擬似距離誤差推定装置１５０、校正点擬似距離誤差補正装置１６０、校正点位置算出装置１７０、校正点情報送信装置１７５を有する。
測定点装置２０１は、測定点受信装置２１０、測定点擬似距離算出装置２２０を有する。
測位装置３０１は、衛星位置算出装置２３０、測定点仮位置算出装置２４０、面補正パラメータ受信装置３２２、測定点擬似距離誤差推定装置２５０、測定点擬似距離誤差補正装置２６０、測定点位置算出装置２７０、校正点情報受信装置２７５、測定点相対位置算出装置３４０、測定点相対位置表示装置３９０を有する。
なお、校正点擬似距離算出装置１２０は、必ずしも校正基準点装置１０１が有している必要はなく、校正基準点集計装置１１１が有していてもよい。同様に、測定点擬似距離算出装置２２０は、必ずしも測定点装置２０１が有している必要はなく、測位装置３０１が有していてもよい。また、衛星位置算出装置１３０、校正点仮位置算出装置１４０、面補正パラメータ受信装置３２１、校正点擬似距離誤差推定装置１５０、校正点擬似距離誤差補正装置１６０、校正点位置算出装置１７０は、必ずしも校正基準点集計装置１１１が有している必要はなく、校正基準点装置１０１が有していてもよい。同様に、衛星位置算出装置２３０、測定点仮位置算出装置２４０、面補正パラメータ受信装置３２２、測定点擬似距離誤差推定装置２５０、測定点擬似距離誤差補正装置２６０、測定点位置算出装置２７０は、必ずしも測位装置３０１が有している必要はなく、測定点装置２０１が有していてもよい。
また、校正基準点装置１０１と校正基準点集計装置１１１とが一つの装置であってもよいし、測定点装置２０１と測位装置３０１が一つの装置であってもよい。あるいは、校正基準点集計装置１１１と測位装置３０１とが一つの装置であってもよい。
【００５０】
校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０は、複数の衛星送信装置がそれぞれ送信した電波を受信する。
【００５１】
校正点擬似距離算出装置１２０は、校正点受信装置１１０が受信した複数の電波それぞれに基づいて、校正点受信装置１１０が受信した電波の伝播時間を算出する。校正点擬似距離算出装置１２０は、算出した伝播時間に基づいて、校正点受信装置１１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれと、校正点受信装置１１０との間の擬似距離（以下「校正点擬似距離」と呼ぶ。）を算出する。
測定点擬似距離算出装置２２０も同様に、測定点受信装置２１０が受信した複数の電波それぞれに基づいて、測定点受信装置２１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれと、測定点受信装置２１０との間の擬似距離（以下「測定点擬似距離」と呼ぶ。）を算出する。
【００５２】
衛星位置算出装置１３０は、校正点受信装置１１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれについて、衛星送信装置の位置を算出する。
衛星位置算出装置２３０も同様に、測定点受信装置２１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれについて、衛星送信装置の位置を算出する。
なお、衛星位置算出装置１３０，２３０に代えて衛星位置取得装置を設け、電子基準点集計装置７０１など他の装置が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置を、衛星位置取得装置が電子基準点集計装置７０１など他の装置から取得する構成としてもよい。
【００５３】
校正点仮位置算出装置１４０は、校正点擬似距離算出装置１２０が算出した複数の校正点擬似距離と、衛星位置算出装置１３０が算出した複数の送信装置それぞれの位置とに基づいて、校正点受信装置１１０の位置（以下「校正点仮位置」と呼ぶ。）を算出する。
校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離が誤差を含むので、校正点仮位置算出装置１４０が算出する校正点仮位置の精度は、数十センチメートル〜数メートル程度である。
測定点仮位置算出装置２４０も同様に、測定点擬似距離算出装置２２０が算出した複数の測定点擬似距離と、衛星位置算出装置２３０が算出した複数の送信装置それぞれの位置とに基づいて、測定点受信装置２１０の位置（以下「測定点仮位置」と呼ぶ。）を算出する。
【００５４】
面補正パラメータ受信装置３２１，３２２は、面補正パラメータ送信装置７２０が送信した面補正パラメータを受信する。
【００５５】
校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、校正点仮位置算出装置１４０が算出した校正点仮位置に基づいて、校正点擬似距離算出装置１２０が算出した複数の校正点擬似距離それぞれの誤差（以下「校正点擬似距離誤差推定値」と呼ぶ。）を推定する。
例えば、校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、面補正パラメータ受信装置３２１が受信した面補正パラメータに基づいて、複数の衛星送信装置それぞれに対応して、受信位置から擬似距離の誤差を求める関数を求める。校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、校正点仮位置算出装置１４０が算出した校正点仮位置に基づいて、求めた関数を使って、複数の衛星送信装置それぞれに対応する校正点仮位置における擬似距離の誤差を算出して、校正点擬似距離誤差推定値とする。
測定点擬似距離誤差推定装置２５０も同様に、測定点仮位置算出装置２４０が算出した測定点仮位置に基づいて、測定点擬似距離算出装置２２０が算出した複数の測定点擬似距離それぞれの誤差（以下「測定点擬似距離誤差推定値」と呼ぶ。）を推定する。
【００５６】
校正点擬似距離誤差補正装置１６０は、校正点擬似距離誤差推定装置１５０が推定した複数の校正点擬似距離誤差推定値に基づいて、校正点擬似距離算出装置１２０が算出した複数の校正点擬似距離をそれぞれ補正して、校正点補正済擬似距離とする。
例えば、校正点擬似距離誤差補正装置１６０は、複数の衛星送信装置それぞれに対応して、校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離から、校正点擬似距離誤差推定装置１５０が算出した校正点擬似距離誤差推定値を差し引いて、校正点補正済擬似距離とする。
測定点擬似距離誤差補正装置２６０も同様に、測定点擬似距離誤差推定装置２５０が推定した複数の測定点擬似距離誤差推定値に基づいて、測定点擬似距離算出装置２２０が算出した複数の測定点擬似距離をそれぞれ補正して、測定点補正済擬似距離とする。
【００５７】
校正点位置算出装置１７０は、校正点擬似距離誤差補正装置１６０が補正した複数の校正点補正済擬似距離と、衛星位置算出装置１３０が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置とに基づいて、校正点の位置（以下「校正点算出位置」と呼ぶ。）を算出する。
校正点位置算出装置１７０が算出する校正点算出位置は、校正点擬似距離誤差補正装置１６０が誤差を補正した校正点補正済擬似距離に基づいて算出したものなので、数センチメートル以内の精度を有する。
測定点位置算出装置２７０も同様に、測定点擬似距離誤差補正装置２６０が補正した複数の測定点補正済擬似距離と、衛星位置算出装置２３０が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置とに基づいて、測定点の位置（以下「測定点算出位置」と呼ぶ。）を算出する。
【００５８】
校正点情報送信装置１７５は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置を、校正点情報として測位装置３０１に対して送信する。
校正点情報受信装置２７５は、校正基準点集計装置１１１が送信した校正点情報を受信する。
【００５９】
測定点相対位置算出装置３４０は、校正点情報受信装置２７５が受信した校正点情報から、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置を取得する。測定点相対位置算出装置３４０は、取得した校正点算出位置と、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、校正点受信装置１１０に対する測定点受信装置２１０の相対位置（以下「測定点相対位置」と呼ぶ。）を算出する。
例えば、測定点相対位置算出装置３４０は、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置を表わす位置ベクトルから、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置を表わす位置ベクトルを差し引いて、測定点相対位置を表わす位置ベクトルを求める。
【００６０】
測定点相対位置表示装置３９０は、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置に基づいて、液晶画面などの表示装置に、測定点装置２０１の位置を表示する。測定点相対位置表示装置３９０は、測定点装置２０１の位置を、校正基準点装置１０１の位置に対する相対座標を表わす数値で表示してもよいし、地図上にプロットするなどして視覚的に表示してもよい。
なお、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置は、測定点相対位置表示装置３９０が表示するだけなく（あるいは、測定点相対位置表示装置３９０が表示する代わりに）、他の用途に利用してもよい。
例えば、測定点装置２０１をパワーショベルの先端に設置し、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置に基づいて、パワーショベルのアームを自動制御して、精度の高い作業を行うシステムに利用してもよい。このとき、校正基準点装置１０１は、地上などに動かないように固定して設置してもよいし、パワーショベル本体など移動可能な場所に固定して設置してもよい。
【００６１】
図４は、受信位置と擬似距離の誤差との関係の一例を模式的に示すグラフ図である。
この図において、横軸は受信位置、縦軸は誤差を示す。受信位置は本来三次元であるが、ここでは模式的に一次元で表現している。下のグラフは、上のグラフの円Ａのなかを拡大したものである。
【００６２】
擬似距離誤差曲線４００は、受信位置と擬似距離の誤差との実際の関係を示す曲線である。なお、実際には、受信位置が三次元なので、擬似距離誤差曲線４００は曲面となる。
電子基準点擬似距離誤差４０１は、電子基準点装置６０１が位置Ｂ１で受信した電波に基づいて算出した擬似距離の誤差である。
電子基準点擬似距離誤差４０２は、電子基準点装置６０２が位置Ｂ２で受信した電波に基づいて算出した擬似距離の誤差である。
電子基準点装置６０１，６０２の位置は正確にわかっているので、電子基準点擬似距離誤差４０１及び電子基準点擬似距離誤差４０２は、正しく擬似距離誤差曲線４００上にある。
【００６３】
擬似距離誤差推定関数曲線４１０は、面補正パラメータ算出装置７１０が電子基準点擬似距離誤差４０１，４０２に基づいて算出した面補正パラメータが表わす関数を示す曲線である。なお、実際には、受信位置が三次元なので、擬似距離誤差推定関数曲線４１０は曲面（平面も含む）となる。
【００６４】
位置Ｂ１と位置Ｂ２との間は、例えば、数十キロメートル程度離れているので、図に示したように、擬似距離誤差曲線４００と擬似距離誤差推定関数曲線４１０とがずれる場合がある。このため、面補正パラメータに基づいて算出した擬似距離の誤差により補正した補正済擬似距離で位置を算出しても、数センチメートル程度の誤差が残る。
【００６５】
校正点擬似距離誤差推定値４１３は、面補正パラメータに基づいて推定した位置Ｃ（校正基準点装置１０１が電波を受信した位置）における擬似距離の誤差である。擬似距離誤差４０３は、位置Ｃにおける実際の擬似距離の誤差である。したがって、校正基準点装置１０１が位置Ｃで受信した電波に基づいて算出した校正点擬似距離を、校正点擬似距離誤差推定値４１３で補正すると、残余誤差４２３が残る。
測定点擬似距離誤差推定値４１４は、擬似距離誤差推定関数曲線４１０が表わす関数に基づいて推定した位置Ｐ（測定点装置２０１が電波を受信した位置）における擬似距離の誤差である。擬似距離誤差４０４は、位置Ｐにおける実際の擬似距離の誤差である。測定点装置２０１が位置Ｐで受信した電波に基づいて算出した測定点擬似距離を、測定点擬似距離誤差推定値４１４で補正すると、残余誤差４２４が残る。
【００６６】
この実施の形態では、面補正パラメータを用いて校正点擬似距離誤差推定値４１３、測定点擬似距離誤差推定値４１４を算出しているので、残余誤差４２３，４２４は数センチメートル程度である。
位置Ｂ１と位置Ｂ２との間の距離が数十キロメートルであるのに対し、位置Ｃと位置Ｐとの間の距離は、数百メートル〜数キロメートル以内なので、擬似距離誤差曲線４００は、擬似距離誤差推定関数曲線４１０とほぼ平行な直線とみなすことができる。したがって、残余誤差４２３と残余誤差４２４とはほぼ等しい。
【００６７】
残余誤差４２３と残余誤差４２４とがほぼ等しいので、校正点補正済擬似距離に基づいて算出した校正点算出位置の誤差と、測定点補正済擬似距離に基づいて算出した測定点算出位置の誤差とは、ほぼ等しくなる。したがって、測定点算出位置と校正点算出位置との差分を取ると、両者の誤差が打ち消しあい、誤差を非常に小さくすることができる。これにより、測定点算出位置と校正点算出位置とに基づいて算出した測定点相対位置の誤差は、数ミリメートル程度となる。
【００６８】
これにより、例えば、測定点装置２０１の移動量などを、誤差数ミリメートル以内の精度で正確に測定することができるので、高い精度が必要な建設工事などに、測位結果を利用することができる。
【００６９】
なお、面補正パラメータを用いず、例えば、単独ＲＴＫ−ＧＰＳ方式により擬似距離の誤差を推定する場合、電子基準点装置と校正基準点装置１０１や測定点装置２０１との間の距離（基線長）が数キロメートル以上離れると、残余誤差が急速に大きくなる。このため、必ずしも、擬似距離誤差曲線４００と擬似距離誤差推定関数曲線４１０とが平行であるとみなすことができず、残余誤差４２３と残余誤差４２４とがほぼ等しいとは言えない。
【００７０】
この実施の形態における測位システム８００は、校正点受信装置１１０と、校正点位置算出装置１７０と、測定点受信装置２１０と、測定点位置算出装置２７０と、測定点相対位置算出装置３４０とを有することを特徴とする。
上記校正点受信装置１１０は、複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を受信することを特徴とする。
上記校正点位置算出装置１７０は、上記校正点受信装置１１０が受信した電波と、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置（電子基準点位置）において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正点受信装置１１０の位置を算出して、校正点算出位置とすることを特徴とする。
上記測定点受信装置２１０は、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を受信することを特徴とする。
上記測定点位置算出装置２７０は、上記測定点受信装置２１０が受信した電波と、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点受信装置２１０の位置を算出して、測定点算出位置とすることを特徴とする。
上記測定点相対位置算出装置３４０は、上記校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置と、上記測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正点受信装置１１０に対する上記測定点受信装置２１０の相対位置を算出して、測定点相対位置とすることを特徴とする。
【００７１】
この実施の形態における測位システム８００によれば、校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０がそれぞれ受信した電波と、他の位置（電子基準点位置）において同じ電波を受信することにより算出した誤差とに基づいて、校正点算出位置及び測定点算出位置を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができ、更に、算出した校正点算出位置及び測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出するので、校正点算出位置及び測定点算出位置に残っている誤差が打ち消し合い、更に、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
【００７２】
この実施の形態における測位システム８００は、更に、校正点擬似距離算出装置１２０と、校正点仮位置算出装置１４０と、校正点擬似距離誤差推定装置１５０と、校正点擬似距離誤差補正装置１６０と、測定点擬似距離算出装置２２０と、測定点仮位置算出装置２４０と、測定点擬似距離誤差推定装置２５０と、測定点擬似距離誤差補正装置２６０とを有することを特徴とする。
上記校正点擬似距離算出装置１２０は、上記校正点受信装置１１０が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置（衛星送信装置）それぞれと上記校正点受信装置１１０との距離を算出して、校正点擬似距離とすることを特徴とする。
上記校正点仮位置算出装置１４０は、上記校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置１１０の位置を算出して、校正点仮位置とすることを特徴とする。
上記校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置（電子基準点位置）において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記校正点仮位置算出装置１４０が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
上記校正点擬似距離誤差補正装置１６０は、上記校正点擬似距離誤差推定装置１５０が推定した校正点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離を補正して、校正点補正済擬似距離とすることを特徴とする。
上記校正点位置算出装置１７０は、上記校正点擬似距離誤差補正装置１６０が補正した校正点補正済擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置１１０の位置を算出して、校正点算出位置とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離算出装置２２０は、上記測定点受信装置２１０が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置（衛星送信装置）それぞれと上記測定点受信装置２１０との距離を算出して、測定点擬似距離とすることを特徴とする。
上記測定点仮位置算出装置２４０は、上記測定点擬似距離算出装置２２０が算出した測定点擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置２１０の位置を算出して、測定点仮位置とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離誤差推定装置２５０は、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置（電子基準点位置）において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記測定点仮位置算出装置２４０が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置２２０が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離誤差補正装置２６０は、上記測定点擬似距離誤差推定装置２５０が推定した測定点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記測定点擬似距離算出装置２２０が算出した測定点擬似距離の誤差を補正して、測定点補正済擬似距離とすることを特徴とする。
上記測定点位置算出装置２７０は、上記測定点擬似距離誤差補正装置２６０が補正した測定点補正済擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置２１０の位置を算出して、測定点算出位置とすることを特徴とする。
【００７３】
この実施の形態における測位システム８００によれば、校正点擬似距離算出装置１２０及び測定点擬似距離算出装置２２０がそれぞれ算出した校正点擬似距離及び測定点擬似距離に基づいて、校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０のおおよその位置（校正点仮位置及び測定点仮位置）を算出し、算出した位置に基づいて、校正点擬似距離誤差推定装置１５０及び測定点擬似距離誤差推定装置２５０がそれぞれ擬似距離の誤差（校正点擬似距離誤差推定値及び測定点擬似距離誤差推定値）を推定するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができるという効果を奏する。
【００７４】
この実施の形態における測位システム８００は、更に、電子基準点受信装置６１０と、電子基準点擬似距離算出装置６２０と、電子基準点幾何距離算出装置６５０と、電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０とを有することを特徴とする。
上記電子基準点受信装置６１０は、所定の電子基準点位置に位置し、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を受信することを特徴とする。
上記電子基準点擬似距離算出装置６２０は、上記電子基準点受信装置６１０が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置（衛星送信装置）それぞれと上記電子基準点受信装置６１０との距離を算出して、電子基準点擬似距離とすることを特徴とする。
上記電子基準点幾何距離算出装置６５０は、上記電子基準点位置に基づいて、上記複数の送信装置（衛星送信装置）それぞれと上記電子基準点受信装置６１０との距離を算出して、電子基準点幾何距離とすることを特徴とする。
上記電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０は、上記電子基準点擬似距離算出装置６２０が算出した電子基準点擬似距離と、上記電子基準点幾何距離算出装置６５０が算出した電子基準点幾何距離とに基づいて、上記電子基準点擬似距離の誤差を算出して、電子基準点擬似距離誤差とすることを特徴とする。
上記校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０が算出した電子基準点擬似距離誤差と、上記校正点仮位置算出装置１４０が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離誤差推定装置２５０は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０が算出した電子基準点距離誤差と、上記測定点仮位置算出装置２４０が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置２２０が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
【００７５】
この実施の形態における測位システム８００によれば、電子基準点受信装置６１０が電子基準点位置で受信した電波に基づいて算出した擬似距離（電子基準点擬似距離）の誤差（電子基準点擬似距離誤差）を電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０が算出し、算出した電子基準点擬似距離誤差に基づいて、校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０の位置における擬似距離の誤差（校正点擬似距離誤差推定値及び測定点擬似距離誤差推定値）を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができるという効果を奏する。
【００７６】
この実施の形態における測位システム８００が測定点の位置を測位する測位方法は、以下の工程を有することを特徴とする。
複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を校正基準点において受信する。
校正基準点において受信した電波と、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置（電子基準点）において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正基準点の位置を算出して、校正点算出位置とする。
上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を測定点において受信する。
測定点において受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点の位置を算出して、測定点算出位置とする。
算出した校正点算出位置と、算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正基準点に対する上記測定点の相対位置を算出して、測定点相対位置とする。
【００７７】
この実施の形態のおける測位方法によれば、校正基準点及び測定点においてそれぞれ受信した電波と、他の位置（電子基準点位置）において同じ電波を受信することにより算出した誤差とに基づいて、校正点算出位置及び測定点算出位置を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができ、更に、算出した校正点算出位置及び測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出するので、校正点算出位置及び測定点算出位置に残っている誤差が打ち消し合い、更に、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
【００７８】
なお、校正基準点装置１０１の絶対位置をあらかじめ測定しておけば、測定点相対位置から測定点装置２０１の絶対位置を求めることもできる。また、移動しない校正基準点装置１０１が長時間継続して衛星送信装置が送信した電波を受信して算出した校正点算出位置の平均を取ることにより、校正基準点装置１０１の絶対位置を測定してもよい。
【００７９】
その場合、校正点算出位置と測定点算出位置とに基づいて算出した測定点相対位置を、校正基準点装置１０１の絶対位置に加えることにより、測定点装置２０１の絶対位置を求める。なお、校正基準点装置１０１の絶対位置から、校正点算出位置を差し引いて、校正点算出位置の位置誤差を求め、求めた位置誤差を、測定点算出位置に加えることにより、測定点装置２０１の絶対位置を求めてもよい。
【００８０】
なお、多くの場合、校正基準点装置１０１の絶対位置を測定するには、時間やコストがかかる。したがって、あえて測定点装置２０１の絶対位置を求めようとしなくてもよい。
例えば、滑走路を造成する場合、滑走路の表面をいかに平らにするかが課題となる。したがって、滑走路上の２つの地点の間の相対位置を正確に測定することが重要である。これに対し、滑走路の絶対位置が全体として数センチメートルずれていても問題ないので、ある地点の絶対位置を正確に測定することは、あまり重要ではない。
【００８１】
また、ここでは、複数の電子基準点装置６０１〜６０４がある場合について説明したが、電子基準点装置は１つでもよい。その場合、電子基準点装置と、校正基準点装置１０１及び測定点装置２０１との間の距離（基線長）が、数キロメートル以内であれば、電子基準点装置が複数ある場合と同様の精度を得ることができる。
【００８２】
これに対し、この実施の形態で説明したように、電子基準点装置を複数設け、複数の電子基準点装置で受信した電波に基づいて面補正パラメータを算出し、算出した面補正パラメータに基づいて校正点擬似距離誤差推定値や測定点擬似距離誤差推定値を算出すれば、測定したい場所が電子基準点装置から数キロメートル〜数十キロメートル離れている場合であっても、精度の高い測位が可能となる。
【００８３】
実施の形態２．
実施の形態２について、図５〜図６を用いて説明する。
【００８４】
この実施の形態における測位システム８００の全体構成は、実施の形態１で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
校正基準点装置１０１は、例えば、作業用車両に取り付けられているなど、移動可能である。
測位装置３０１は、校正基準点装置１０１に対する測定点装置２０１の相対位置を算出する代わりに、移動しない校正基準点を仮想的に設定し、仮想的に設定した校正基準点（以下「仮想基準点」と呼ぶ。）に対する相対位置を算出する。
【００８５】
図５は、この実施の形態における校正基準点装置１０１、校正基準点集計装置１１１、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態１で説明したブロックと共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００８６】
測位装置３０１は、更に、校正点移動量抽出装置１８０、仮想点位置算出装置１８５を有する。
【００８７】
校正点移動量抽出装置１８０は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置の変化から、校正点受信装置１１０の移動量（以下「校正点移動量推定値」と呼ぶ。）を抽出する。
例えば、校正点移動量抽出装置１８０は、ローパスフィルタにより、校正点算出位置の変化のうち、所定の周波数よりも低い周波数の成分だけを抽出し、校正点移動量推定値とする。あるいは、校正点移動量抽出装置１８０は、スムージング（平滑化）・移動平均・時間平均などにより、校正点算出位置の変化から、校正点移動量推定値を算出してもよい。
【００８８】
仮想点位置算出装置１８５は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置と、校正点移動量抽出装置１８０が抽出した校正点移動量推定値とに基づいて、仮想基準点の位置（以下「仮想点算出位置」と呼ぶ。）を算出する。
例えば、仮想点位置算出装置１８５は、校正点移動量推定値を積算して、仮想基準点に対する校正点受信装置１１０の相対位置を算出する。仮想点位置算出装置１８５は、校正点算出位置から、算出した相対位置を差し引いて、仮想点算出位置とする。
【００８９】
測定点相対位置算出装置３４０は、仮想点位置算出装置１８５が算出した仮想点算出位置と、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出する。
例えば、測定点相対位置算出装置３４０は、測定点算出位置から仮想点算出位置を差し引いて、測定点相対位置とする。
【００９０】
図６は、この実施の形態における測定点相対位置算出装置３４０などが算出する測定点相対位置などの関係を模式的に示すグラフ図である。
この図において、横軸は時刻、縦軸は算出位置を示す。算出位置は本来三次元であるが、ここでは模式的に一次元で表現している。
【００９１】
校正点算出位置４３３は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点受信装置１１０の位置である。校正点位置４４３は、校正点受信装置１１０の真の位置である。残余位置誤差４５３は、校正点算出位置４３３と校正点位置４４３との差である。
測定点算出位置４３４は、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点受信装置２１０の位置である。測定点位置４４４は、測定点受信装置２１０の真の位置である。残余位置誤差４５４は、測定点算出位置４３４と測定点位置４４４との差である。
実施の形態１で説明したように、残余位置誤差４５３と残余位置誤差４５４とはほぼ等しい。
【００９２】
残余位置誤差４５３は、電離層や対流圏の局所的な影響によるものである。ＧＰＳ衛星５０１〜５０４や準天頂衛星５１１は、衛星軌道上を高速で移動しているので、残余位置誤差４５３は、短い周期で変化する。
これに対し、校正点位置４４３は、校正点受信装置１１０の最大移動速度よりも遅く変化する。
したがって、校正点算出位置４３３をフィルタリング処理して、高周波成分と低周波成分とに分解することにより、校正点位置４４３と残余位置誤差４５３とを分離することができる。このとき、境界となる周波数は、校正点受信装置１１０の最大移動速度に基づいて決定すればよい。測位装置３０１は、あらかじめ決定しておいた境界周波数を記憶しておいてもよいし、測位装置３０１が、校正点受信装置１１０の最大移動速度に基づいて、境界周波数を計算して求めてもよい。
【００９３】
このようにして、校正点移動量抽出装置１８０は、校正点算出位置４３３から残余位置誤差４５３を分離することにより、校正点位置４４３を推定し、推定した校正点位置４４３の変化（校正点移動量推定値）を算出する。
【００９４】
仮想点位置算出装置１８５は、校正点移動量抽出装置１８０が算出した校正点移動量推定値を積算し、仮想基準点に対する校正点受信装置１１０の相対位置４６３を算出する。
仮想点位置算出装置１８５は、校正点算出位置４３３から相対位置４６３を差し引いて、仮想点算出位置４３５を算出する。
【００９５】
仮想基準点は移動しないので、仮想基準点の真の位置である仮想点位置４４５は、変化しない。これに対して、仮想点位置算出装置１８５が算出した仮想点算出位置４３５は、変化する。仮想点算出位置４３５と仮想点位置４４５との差（残余位置誤差４５５）は、校正点算出位置４３３における残余位置誤差４５３を反映したものである。したがって、残余位置誤差４５５は、残余位置誤差４５３とほぼ等しく、残余位置誤差４５４ともほぼ等しい。
【００９６】
測定点相対位置算出装置３４０は、測定点算出位置４３４から仮想点算出位置４３５を差し引いて、測定点相対位置４６４を算出する。残余位置誤差４５４と残余位置誤差４５５とがほぼ等しいので、測定点相対位置４６４は、仮想点位置４４５に対する測定点位置４４４の相対位置とほぼ等しい。したがって、測定点相対位置４６４は、実施の形態１と同様、誤差数ミリメートル以内の精度となる。
【００９７】
このように、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置４３３に基づいて、校正点移動量抽出装置１８０が、校正点移動量推定値を算出し、算出した校正点移動量推定値に基づいて、仮想点位置算出装置１８５が、移動しない仮想基準点の位置を算出し、測定点相対位置算出装置３４０は、仮想基準点に対する測定点受信装置２１０の相対位置（測定点相対位置４６４）を算出するので、校正点受信装置１１０が移動する場合であっても、移動しない仮想基準点に対する測定点受信装置２１０の相対位置を高い精度で求めることができる。
このようにして求めた測定点相対位置４６４は、移動しない仮想基準点に対する相対位置なので、例えば、地図上にプロットすることができるなど、利用価値が高い。
また、校正基準点装置１０１を地上などに移動しないよう固定する必要がないので、校正基準点装置１０１を設置する手間を省くことができ、また、校正基準点装置１０１を設置できるスペースがない場合などであっても、利用価値の高い測位結果を得ることができる。
【００９８】
この実施の形態における測位システム８００は、更に、校正点移動量抽出装置１８０を有することを特徴とする。
上記校正点受信装置１１０は、所定の速度より遅い速度で移動可能であることを特徴とする。
上記校正点移動量抽出装置１８０は、上記校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置に基づいて、上記所定の速度に対応する所定の周波数よりも低い周波数成分を抽出して、校正点移動量推定値とすることを特徴とする。
上記測定点相対位置算出装置３４０は、上記校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置と、上記校正点移動量抽出装置１８０が抽出した校正点移動量推定値と、上記測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、移動しない仮想基準点に対する上記測定点受信装置２１０の相対位置を算出して、測定点相対位置とすることを特徴とする。
【００９９】
この実施の形態における測位システム８００によれば、校正基準点装置１０１が移動可能である場合であっても、移動しない仮想基準点に対する測定点装置２０１の相対位置を算出することができるので、校正基準点装置１０１を地上に固定するなどの手間を省くことができるとともに、校正基準点装置１０１を設置するスペースがない場合などであっても、利用価値の高い測位結果を得ることができる。
【０１００】
実施の形態３．
実施の形態３について、図７〜図９を用いて説明する。
【０１０１】
図７は、この実施の形態における測位システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
なお、実施の形態１で説明した測位システム８００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【０１０２】
測位システム８００は、複数の校正基準点装置１０１〜１０４を有する。
校正基準点装置１０１〜１０４は、互いの距離が、例えば、数キロメートル程度であり、測定点装置２０１を取り囲むように配置する。校正基準点装置１０１〜１０４は、地上などに移動しないよう固定する。
なお、校正基準点装置の数は、２以上であればよい。校正基準点装置の数が２の場合、２つの校正基準点装置を結ぶ線分から近い範囲（例えば数百メートル以内の範囲）に測定点装置２０１を配置する。したがって、測定したい点がほぼ一直線上に分布している場合には、校正基準点装置が２つあればよい。これに対し、測定したい点が面的な広がりを持つ範囲に分布している場合には、校正基準点装置が３以上あることが好ましい。
【０１０３】
図８は、この実施の形態における校正基準点装置１０１〜１０４、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態１で説明したブロックと共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【０１０４】
校正基準点集計装置１１１は、更に、校正点相対位置算出装置３５０、校正点位置誤差算出装置３６０を有する。
測位装置３０１は、更に、測定点位置誤差推定装置３７０、測定点位置誤差補正装置３８０を有する。
【０１０５】
校正点位置算出装置１７０は、複数の校正基準点装置１０１〜１０４それぞれについて、校正点算出位置を算出する。
【０１０６】
複数の校正基準点装置１０１〜１０４のうちの一つを、基準校正点としてあらかじめ定めておく。あるいは、複数の校正基準点装置１０１〜１０４との位置関係により規定される仮想的な校正基準点を、基準校正点としてもよい。
【０１０７】
校正点相対位置算出装置３５０は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置から、基準校正点の位置（以下「基準校正点算出位置」と呼ぶ。）を算出する。例えば、校正基準点装置１０１を基準校正点とした場合であれば、測定点相対位置算出装置３４０は、校正点位置算出装置１７０が校正基準点装置１０１について算出した校正点算出位置を、基準校正点算出位置とする。
【０１０８】
校正点相対位置算出装置３５０は、算出した基準校正点算出位置と、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置とに基づいて、基準校正点に対する校正基準点装置１０１〜１０４の相対位置を算出し、校正点相対位置とする。
【０１０９】
校正点位置誤差算出装置３６０は、複数の校正基準点装置１０１〜１０４それぞれについて、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置に基づいて、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置の誤差（以下「校正点位置誤差」と呼ぶ。）を算出する。
校正基準点装置１０１〜１０４は、動かないよう固定されているので、校正基準点装置１０１〜１０４の間の相対位置は変化しないはずである。したがって、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置が変化した場合、それは誤差に起因するものといえる。
例えば、校正点位置誤差算出装置３６０は、ある程度の時間にわたり、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置を平均して、校正点平均相対位置を求める。求めた校正点平均相対位置を正しい相対位置とみなして、校正点位置誤差算出装置３６０は、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置から、校正点平均相対位置を差し引いて、校正点位置誤差とする。
【０１１０】
校正点情報送信装置１７５は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置、校正点相対位置算出装置３５０が算出した基準校正点算出位置、校正点位置誤差算出装置３６０が算出した校正点位置誤差を、校正点情報として、測位装置３０１に対して送信する。
校正点情報受信装置２７５は、校正基準点集計装置１１１が送信した校正点情報を受信する。
【０１１１】
測定点相対位置算出装置３４０は、校正点情報受信装置２７５が受信した校正点情報から、校正点相対位置算出装置３５０が算出した基準校正点算出位置を取得する。測定点相対位置算出装置３４０は、取得した基準校正点算出位置と、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、基準校正点に対する測定点装置２０１の相対位置を算出し、測定点相対位置とする。
【０１１２】
測定点位置誤差推定装置３７０は、校正点情報受信装置２７５が受信した校正点情報から、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置と、校正点位置誤差算出装置３６０が算出した校正点位置誤差とを取得する。測定点位置誤差推定装置３７０は、取得した校正点算出位置と、取得した校正点位置誤差と、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置とに基づいて、測定点相対位置における相対位置の誤差（以下「測定点位置誤差推定値」と呼ぶ。）を推定する。
【０１１３】
測定点位置誤差補正装置３８０は、測定点位置誤差推定装置３７０が算出した測定点位置誤差推定値に基づいて、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置を補正する。例えば、測定点位置誤差補正装置３８０は、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置から、測定点位置誤差推定装置３７０が算出した測定点位置誤差推定値を差し引いて、補正した測定点相対位置を算出する。
【０１１４】
測定点相対位置表示装置３９０は、測定点位置誤差補正装置３８０が補正した測定点相対位置に基づいて、液晶画面などの表示装置に、測定点装置の位置を表示する。
【０１１５】
図９は、この実施の形態における測定点位置誤差推定装置３７０が測定点位置誤差を推定する方式の一例を示す模式図である。
【０１１６】
校正点相対位置４７１〜４７３は、校正点相対位置算出装置３５０が校正基準点装置１０１〜１０３それぞれについて算出した校正点相対位置である。この例において、測定点位置誤差推定装置３７０は、校正基準点装置１０１〜１０４のうちから３つの校正基準点装置１０１〜１０３を選択して、選択した校正基準点装置１０１〜１０３の校正点相対位置４７１〜４７３から測定点位置誤差を推定する。測定点位置誤差推定装置３７０は、測定点装置２０１に近く、測定点装置２０１から見た方向が互いに離れていて、測定点装置２０１の周りを取り囲むように配置されている３以上の校正基準点装置を選択する。すなわち、測定点位置誤差推定装置３７０は、測定点装置２０１が選択した校正基準点装置を頂点とする多角形の内部になるよう、校正基準点装置を選択する。なお、選択する校正基準点装置の数は２以上であればよく、すべての校正基準点装置を選択してもよい。
測定点相対位置４７５は、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置である。校正点位置誤差ベクトルｅ１〜ｅ３は、校正点位置誤差算出装置３６０が校正基準点装置１０１〜１０３それぞれについて算出した校正点位置誤差である。測定点位置誤差ベクトルｅは、測定点位置誤差推定装置３７０が算出する測定点位置誤差推定値である。
【０１１７】
測定点位置誤差推定装置３７０は、校正点相対位置４７１〜４７３と、測定点相対位置４７５とに基づいて、校正基準点装置１０１〜１０３それぞれと測定点装置２０１との間の距離ｌ１〜ｌ３（スカラー値）を算出する。測定点位置誤差推定装置３７０は、算出した距離ｌ１〜ｌ３に基づいて、距離ｌ１〜ｌ３の逆数の総和Σ（１／ｌｉ）を算出する。測定点位置誤差推定装置３７０は、校正点位置誤差ベクトルｅ１〜ｅ３と、距離ｌ１〜ｌ３とに基づいて、校正点位置誤差ベクトルｅ１〜ｅ３を距離ｌ１〜ｌ３で割った商の総和ベクトルΣ（ｅｉ／ｌｉ）を算出する。測定点位置誤差推定装置３７０は、算出した総和ベクトルΣ（ｅｉ／ｌｉ）を総和Σ（１／ｌｉ）で割った商ベクトルｅを算出し、測定点位置誤差推定値とする。
【０１１８】
実施の形態１で説明したように、校正基準点装置１０１〜１０４や測定点装置２０１の間の距離が近ければ（例えば、数百メートル程度）、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置や測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置に含まれる残余位置誤差はほぼ等しく、相対位置を求めることにより、相殺することができる。
しかし、校正基準点装置１０１〜１０４や測定点装置２０１の間の距離が少し遠くなると（例えば、数キロメートル程度）、校正点算出位置や測定点算出位置に含まれる残余位置誤差に差が出てくる可能性があるので、相対位置を求めても、相殺しきれずに残る誤差がある。
【０１１９】
そこで、この実施の形態では、位置を固定した複数の校正基準点装置１０１〜１０４を設け、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置に基づいて、校正点相対位置算出装置３５０が校正基準点装置１０１〜１０４の間の相対位置（校正点相対位置）を算出する。算出した校正点相対位置に基づいて、校正点位置誤差算出装置３６０が校正点位置誤差を算出することにより、相殺しきれずに残った位置誤差を求める。
このようにして求めた誤差は、校正点位置において残った位置誤差であるから、測定点位置誤差推定装置３７０は、これに基づいて、測定点位置における位置誤差を推定する。
例えば、上記説明したように、測定点位置誤差推定装置３７０は、測定点装置２０１と校正基準点装置１０１〜１０４との間の距離に反比例する重み付けをして、校正点位置誤差算出装置３６０が算出した校正点位置誤差の加重平均を取ることにより、測定点位置誤差を算出する。これにより、測定点位置に最も近い校正点位置における位置誤差を最も重視しつつ、他の校正点位置における位置誤差も加味して、測定点位置誤差を推定することとなるので、測定点位置誤差を高精度に推定することができる。
【０１２０】
測定点相対位置算出装置３４０が求めた測定点相対位置を、以上のようにして求めた測定点位置誤差に基づいて、測定点位置誤差補正装置３８０が補正するので、測定点相対位置に残っていた位置誤差はほとんどなくなり、誤差数ミリメートル程度の精度で、測定点相対位置を求めることができる。
【０１２１】
この実施の形態における測位システム８００は、上記校正点受信装置１１０を複数有し、更に、校正点相対位置算出装置３５０と、校正点位置誤差算出装置３６０と、測定点位置誤差推定装置３７０と、測定点位置誤差補正装置３８０とを有することを特徴とする。
上記校正点相対位置算出装置３５０は、上記校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置に基づいて、上記校正点受信装置１１０の間の相対位置を算出して、校正点相対位置とすることを特徴とする。
上記校正点位置誤差算出装置３６０は、上記校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置の変化に基づいて、上記校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置の誤差を算出して、校正点位置誤差とすることを特徴とする。
上記測定点位置誤差推定装置３７０は、上記校正点位置誤差算出装置３６０が算出した校正点位置誤差と、上記測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置とに基づいて、上記測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置の誤差を推定して、測定点相対位置誤差推定値とすることを特徴とする。
上記測定点位置誤差補正装置３８０は、上記測定点位置誤差推定装置３７０が推定した測定点相対位置誤差推定値に基づいて、上記測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置を補正することを特徴とする。
【０１２２】
この実施の形態における測位システム８００によれば、複数の校正基準点装置１０１〜１０４について算出した校正点算出位置に基づいて、校正点相対位置を算出し、算出した校正点相対位置の誤差に基づいて、測定点相対位置誤差推定値を算出し、算出した測定点相対位置誤差推定値に基づいて、測定点相対位置を補正するので、校正基準点装置１０１〜１０４や測定点装置２０１の間隔が離れている場合であっても、相殺できずに残った位置誤差を補正して、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
【０１２３】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している位置（電子基準点位置）に設置され、観測情報（電子基準点擬似距離）あるいは補正情報（電子基準点距離誤差）を校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）と測定点（測定点装置２０１）とに転送する電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）と、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置され、正確な位置が判明している校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）とで構成され、
まず、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）において、電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）の観測情報（電子基準点擬似距離）あるいは補正情報（電子基準点距離誤差）と、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の観測量（校正点擬似距離）とに基づき測位を実施し、
その測位結果（校正点算出位置）と校正用電子基準点の位置（校正点位置）との差分を校正用補正情報とし、
ＧＰＳ測位装置（測位装置３０１）は、電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）の観測情報あるいは補正情報と、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の校正用補正情報により、測位計算を行う。
【０１２４】
これにより、補正データにより補正しきれず誤差となっていたネットワーク誤差（残余誤差４２４）を、校正用補正データで校正し、測位することにより、高精度測位が可能となる。
すなわち、あらかじめ高精度に位置を測定した校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）で測位を行い、得られた測位座標値Ｐａ（ｘＰａ，ｙＰａ，ｚＰａ）（校正点算出位置）と、校正用電子基準点の既知座標値Ｋａ（ｘＫａ，ｙＫａ，ｚＫａ）との差分ｅａ（ｘｅａ，ｙｅａ，ｚｅａ）＝Ｋａ−Ｐａ＝（ｘＫａ−ｘＰａ，ｙＫａ−ｙＰａ，ｚＫａ−ｚＰａ）を求める。差分ｅａは、ネットワークＧＰＳによる推定誤差を反映したものである。測定点（測定点装置２０１）で測位を行い、得られた測位座標値Ｐｕ（ｘＰｕ，ｙＰｕ，ｚＰｕ）（測定点算出位置）を差分ｅａ（ｘｅａ，ｙｅａ，ｚｅａ）で校正して、測定点（測定点装置２０１）の絶対位置Ａｕ＝Ｐｕ＋ｅａ＝（ｘＰｕ＋ｘｅａ，ｙＰｕ＋ｙｅａ，ｚＰｕ＋ｚｅａ）を得る。
このように、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の絶対位置があらかじめわかっている場合には、測定点（測定点装置２０１）の絶対位置を誤差数ミリメートルの精度で求めることができる。
【０１２５】
また、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の絶対位置が不明であっても、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）に対する測定点（測定点装置２０１）の相対位置を誤差数ミリメートルの精度で求めることができる。なぜなら、測定点相対位置Ｒｕは、Ｒｕ＝Ａｕ−Ｋａ＝（Ｐｕ＋ｅａ）−Ｋａ＝Ｐｕ＋（Ｋａ−Ｐａ）−Ｋａ＝Ｐｕ−Ｐａであるから、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の絶対位置Ｋａが不明であっても、算出することができる。
【０１２６】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している複数の電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）で構成されるネットワーク型ＧＰＳにより補正データ（面補正パラメータ）を求める。
【０１２７】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している位置（電子基準点位置）に設置され、観測情報あるいは補正情報を校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）と測定点（測定点装置２０１）とに転送する電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）と、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置される校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）とで構成され、
校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の位置（校正点算出位置）は、電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）による補正データ（電子基準点距離誤差）と校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の観測情報（校正点擬似距離）により測位計算を実施し、時間軸の高周波帯の変動を除去するフィルタ処理を操作して求める。
【０１２８】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している複数の電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）で構成されるネットワーク型ＧＰＳと、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置される校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）とで構成され、
校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の位置（校正点算出位置）は、ネットワーク型ＧＰＳによる補正データ（面補正パラメータ）と校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の観測情報（校正点擬似距離）により測位計算を実施し、時間軸の高周波帯の変動を除去するフィルタ処理を操作し求めるＧＰＳ測位装置。
【０１２９】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している位置（電子基準点位置）に設置され、観測情報（電子基準点擬似距離）あるいは補正情報（電子基準点距離誤差）を校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）と測定点（測定点装置２０１）とに転送する電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）と、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置される複数の校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）とで構成され、
この校正用補正データ（測定点位置誤差推定値）は、複数の校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）を設置して、それぞれで校正用補正データ（校正点位置誤差）を求め、各校正用補正データ（校正点位置誤差）から測位点（測定点算出位置）における校正用補正データ（測定点位置誤差推定値）を内挿して求める。
【０１３０】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している複数の電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）で構成されるネットワーク型ＧＰＳと、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置される複数の校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）とで構成され、
この校正用補正データ（測定点位置誤差推定値）は、複数の校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）を設置して、それぞれで校正用補正データ（校正点位置誤差）を求め、各校正用補正データ（校正点位置誤差）から測位点（測定点算出位置）における校正用補正データ（測定点位置誤差推定値）を内挿して求める。
【０１３１】
なお、内挿の具体的な方式は、上記説明した方式に限らず、例えば、平面補間や二次曲面補間など他の方式でもよい。
【０１３２】
また、校正基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）における位置誤差に基づいて測定点（測定点装置２０１）における位置誤差を推定して、測定点算出位置を補正する代わりに、校正基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）における観測値（擬似距離）の誤差を求め、求めた観測値（擬似距離）の誤差に基づいて測定点（測定点装置２０１）における観測値（擬似距離）の誤差を推定して、観測値（擬似距離）の補正を行い、補正した観測値（擬似距離）に基づいて測位計算を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】実施の形態１における測位システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図。
【図２】実施の形態１における電子基準点装置６０１〜６０４及び電子基準点集計装置７０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図３】実施の形態１における校正基準点装置１０１、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図４】受信位置と擬似距離の誤差との関係の一例を模式的に示すグラフ図。
【図５】実施の形態２における校正基準点装置１０１、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図６】実施の形態２における測定点相対位置算出装置３４０などが算出する測定点相対位置などの関係を模式的に示すグラフ図。
【図７】実施の形態３における測位システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図。
【図８】実施の形態３における校正基準点装置１０１〜１０４、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図９】実施の形態３における測定点位置誤差推定装置３７０が測定点位置誤差を推定する方式の一例を示す模式図。
【符号の説明】
【０１３４】
１０１〜１０４ 校正基準点装置、１１０ 校正点受信装置、１１１ 校正基準点集計装置、１２０ 校正点擬似距離算出装置、１３０，２３０ 衛星位置算出装置、１４０ 校正点仮位置算出装置、１５０ 校正点擬似距離誤差推定装置、１６０ 校正点擬似距離誤差補正装置、１７０ 校正点位置算出装置、１７５ 校正点情報送信装置、１８０ 校正点移動量抽出装置、１８５ 仮想点位置算出装置、２０１ 測定点装置、２１０ 測定点受信装置、２２０ 測定点擬似距離算出装置、２４０ 測定点仮位置算出装置、２５０ 測定点擬似距離誤差推定装置、２６０ 測定点擬似距離誤差補正装置、２７０ 測定点位置算出装置、２７５ 校正点情報受信装置、３０１ 測位装置、３２１，３２２ 面補正パラメータ受信装置、３４０ 測定点相対位置算出装置、３５０ 校正点相対位置算出装置、３６０ 校正点位置誤差算出装置、３７０ 測定点位置誤差推定装置、３８０ 測定点位置誤差補正装置、３９０ 測定点相対位置表示装置、４００ 擬似距離誤差曲線、４０１，４０２ 電子基準点擬似距離誤差、４０３，４０４ 擬似距離誤差、４１０ 擬似距離誤差推定関数曲線、４１３ 校正点擬似距離誤差推定値、４１４ 測定点擬似距離誤差推定値、４２３，４２４ 残余誤差、４３３ 校正点算出位置、４３４ 測定点算出位置、４３５ 仮想点算出位置、４４３ 校正点位置、４４４ 測定点位置、４４５ 仮想点位置、４５３〜４５５ 残余位置誤差、４６３ 相対位置、４６４ 測定点相対位置、４７１〜４７３ 校正点相対位置、４７５ 測定点相対位置、５０１〜５０４ ＧＰＳ衛星、５１１ 準天頂衛星、６０１〜６０４ 電子基準点装置、６１０ 電子基準点受信装置、６２０ 電子基準点擬似距離算出装置、６３０ 衛星位置算出装置、６４０ 電子基準点位置記憶装置、６５０ 電子基準点幾何距離算出装置、６６０ 電子基準点擬似距離誤差算出装置、７０１ 電子基準点集計装置、７１０ 面補正パラメータ算出装置、７２０ 面補正パラメータ送信装置、８００ 測位システム。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星などが送信した電波を受信して受信装置の位置を測位する測位システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ衛星などが送信した電波を受信して受信装置の位置を測位する測位システムでは、ＧＰＳ衛星などが電波を送信した時刻と受信装置が電波を受信した時刻との差から、電波の伝播時間を算出し、算出した伝播時間から、ＧＰＳ衛星などと受信装置との間の距離を求めることにより、受信装置の位置を測位する。
伝播時間から求めた距離は、様々な誤差要因により、実際の距離と異なり、測位結果の精度に影響を与える。
そのため、伝播時間から求めた距離と実際の距離との誤差を補正し、測位結果の精度を高める技術がある。
例えば、Ｄ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）ＧＰＳやＲＴＫ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）−ＧＰＳのように、測定点と異なる地点に設置した電子基準点でＧＰＳ衛星などが送信した電波を受信し、受信した電波の伝播時間を求めて、ＧＰＳ衛星などと電子基準点との距離を算出し、算出した距離を、あらかじめ測定しておいた電子基準点の位置から求めたＧＰＳ衛星などと電子基準点との距離と比較することにより、伝播時間から求めた距離と実際の距離との誤差を求める。
また、誤差要因のなかには受信装置の位置に依存する誤差要因もあるので、ネットワーク型ＲＴＫ−ＧＰＳのように、複数の電子基準点を設け、複数の電子基準点それぞれにおいて求めた誤差から、測定点における誤差を推定する技術もある。
【特許文献１】特開２００６−２７５８８２号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６７７２号公報
【特許文献３】特開２００２−３１１１２３号公報
【特許文献４】特開平６−１６７５６３号公報
【特許文献５】特開平７−２８０９１３号公報
【特許文献６】特開平７−２８０９１６号公報
【特許文献７】特開２００１−１１６８２０号公報
【特許文献８】特開２００４−１９８２９１号公報
【特許文献９】特開２００４−２８６６００号公報
【特許文献１０】特開２００５−７７２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
受信装置の位置に依存する誤差は、複数の電子基準点において求めた誤差から測定点における誤差を推定しても、正確に推定することはできない。このため、測位結果には、例えば、数センチメートル程度の誤差が残る。
電子基準点と測定点との間の距離が近ければ、誤差の推定残差は小さくなるが、電子基準点の設置には、多大なコストがかかる。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、誤差数ミリメートル以内の高精度な測位を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明にかかる測位システムは、校正点受信装置と、校正点位置算出装置と、測定点受信装置と、測定点位置算出装置と、測定点相対位置算出装置とを有し、
上記校正点受信装置は、複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記校正点位置算出装置は、上記校正点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記測定点受信装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記測定点位置算出装置は、上記測定点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点算出位置とし、
上記測定点相対位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置と、上記測定点位置算出装置が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正点受信装置に対する上記測定点受信装置の相対位置を算出して、測定点相対位置とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
この発明にかかる測位システムによれば、校正点受信装置及び測定点受信装置がそれぞれ受信した電波と、所定の位置において同じ電波を受信することにより算出した誤差とに基づいて、校正点算出位置及び測定点算出位置を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができ、更に、算出した校正点算出位置及び測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出するので、校正点算出位置及び測定点算出位置に残っている誤差が打ち消し合い、更に、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
実施の形態１．
実施の形態１を、図１〜図４を用いて説明する。
【０００７】
図１は、この実施の形態における測位システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
【０００８】
測位システム８００は、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４や準天頂衛星５１１など、位置が特定できる複数の送信装置（以下「衛星送信装置」と呼ぶ。）が送信した電波を受信し、受信した電波の遅延時間に基づいて、複数の衛星送信装置それぞれとの距離を算出し、算出した距離に基づいて、電波を受信した位置を求めるシステムである。
【０００９】
測位システム８００は、電子基準点装置６０１〜６０４、電子基準点集計装置７０１、校正基準点装置１０１、校正基準点集計装置１１１、測定点装置２０１、測位装置３０１を備える。
【００１０】
電子基準点装置６０１〜６０４は、位置がわかっている場所に設置されている。電子基準点装置６０１〜６０４は、例えば、数十キロメートル間隔で設置されている。電子基準点装置６０１〜６０４は、複数の衛星送信装置がそれぞれ送信した電波を受信する。
【００１１】
電子基準点装置６０１〜６０４の設置位置がわかっているので、電子基準点装置６０１〜６０４と衛星送信装置との間の幾何学的な距離（以下「幾何距離」と呼ぶ。）を求めることができる。
また、電子基準点装置６０１〜６０４が受信した電波の伝播時間に基づいて、電子基準点装置６０１〜６０４と衛星送信装置との間の距離（以下「擬似距離」と呼ぶ。）を求めることができる。
衛星送信装置が送信した電波は、電離層や対流圏の状態により遅延するので、電波の遅延時間に基づいて算出した擬似距離には、誤差が含まれる。
擬似距離の誤差は、幾何距離と擬似距離の差を取ることにより求めることができる。
【００１２】
電子基準点集計装置７０１は、電子基準点装置６０１〜６０４が受信した電波に基づいて算出した擬似距離の誤差を集計し、面補正パラメータを生成する。
面補正パラメータとは、三次元の位置座標を引数とし、その位置座標が表わす位置における擬似距離の誤差を求める関数のパラメータである。
衛星送信装置と、衛星送信装置が送信した電波を受信する受信装置との位置関係により、衛星送信装置が送信した電波の伝播経路が異なるので、電離層や対流圏の状態も異なり、電波の遅延時間が変わってくる。
このため、擬似距離の誤差は、受信装置の位置の関数となる。
電子基準点集計装置７０１は、異なる場所における擬似距離の誤差を集計して、受信装置の位置と擬似距離の誤差との関係を推定し、推定した関係に基づいて、面補正パラメータを算出する。
【００１３】
測定点装置２０１は、測位したい位置に設置する。校正基準点装置１０１は、測定点装置２０１の近く（例えば、数百メートル〜数キロメートル以内）に設置する。校正基準点装置１０１及び測定点装置２０１は、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４や準天頂衛星５１１などの送信装置が送信した電波を受信する。
【００１４】
校正基準点集計装置１１１は、校正基準点装置１０１が受信した電波に基づいて算出した擬似距離などを用いて、校正基準点装置１０１の位置など校正基準点装置１０１に関する情報（以下「校正点情報」と呼ぶ。）を生成する。
測位装置３０１は、校正基準点装置１０１に対する測定点装置２０１の相対位置を算出する。
校正基準点装置１０１及び測定点装置２０１が受信した電波に基づいて算出した擬似距離を、電子基準点集計装置７０１が算出した面補正パラメータに基づいて補正することにより、より正確な擬似距離を求めることができる。補正した擬似距離に基づいて、校正基準点装置１０１及び測定点装置２０１の位置を算出し、算出した位置に基づいて、校正基準点装置１０１に対する測定点装置２０１の相対位置を算出することができる。
【００１５】
図２は、この実施の形態における電子基準点装置６０１〜６０４及び電子基準点集計装置７０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
【００１６】
電子基準点装置６０１〜６０４は、それぞれ、電子基準点受信装置６１０、電子基準点擬似距離算出装置６２０を有する。
電子基準点集計装置７０１は、衛星位置算出装置６３０、電子基準点位置記憶装置６４０、電子基準点幾何距離算出装置６５０、電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０、面補正パラメータ算出装置７１０、面補正パラメータ送信装置７２０を有する。
なお、電子基準点擬似距離算出装置６２０は、必ずしも電子基準点装置６０１〜６０４が有している必要はなく、電子基準点集計装置７０１が有していてもよい。また、衛星位置算出装置６３０、電子基準点位置記憶装置６４０、電子基準点幾何距離算出装置６５０、電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０は、必ずしも電子基準点集計装置７０１が有している必要はなく、電子基準点装置６０１〜６０４が有していてもよい。
【００１７】
電子基準点受信装置６１０は、複数の衛星送信装置がそれぞれ送信した電波を受信する。
なお、ＧＰＳ測位システムでは、電離層などにおける遅延時間を予測するための情報や、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４の軌道に関する情報（航法データ）が、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４が送信する電波に載せて送信される。電子基準点受信装置６１０は、受信した電波を復調して、これらの情報を取得する。
【００１８】
電子基準点擬似距離算出装置６２０は、電子基準点受信装置６１０が受信した複数の電波それぞれに基づいて、電子基準点受信装置６１０が受信した電波を複数の衛星送信装置それぞれが送信した時刻と、複数の衛星送信装置それぞれが送信した電波を電子基準点受信装置６１０が受信した時刻との差（伝播時間）を算出する。
電子基準点擬似距離算出装置６２０は、算出した伝播時間に基づいて、電子基準点受信装置６１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれと、電子基準点受信装置６１０との間の擬似距離（以下、「電子基準点擬似距離」と呼ぶ。）を算出する。
なお、ＧＰＳ測位システムでは、電離層などにおける遅延時間を予測するための情報を載せた電波をＧＰＳ衛星５０１〜５０４が送信するので、電子基準点擬似距離算出装置６２０は、電子基準点受信装置６１０が取得した情報に基づいて予測した遅延時間による補正を加えた上で、電子基準点擬似距離を算出する。
【００１９】
衛星位置算出装置６３０は、電子基準点受信装置６１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれについて、衛星送信装置の位置を算出する。
なお、ＧＰＳ測位システムでは、ＧＰＳ衛星５０１〜５０４の軌道を表わす情報を載せた電波をＧＰＳ衛星５０１〜５０４が送信するので、衛星位置算出装置６３０は、電子基準点受信装置６１０が取得した情報に基づいて送信装置の位置を算出する。
また、衛星位置算出装置６３０に代えて衛星位置取得装置を設け、他の装置が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置を、衛星位置取得装置が取得する構成としてもよい。
【００２０】
電子基準点位置記憶装置６４０は、電子基準点受信装置６１０の位置を記憶している。
電子基準点位置記憶装置６４０が記憶している電子基準点受信装置６１０の位置は、あらかじめ測量など他の方法で求められたものであり、電子基準点受信装置６１０の正確な位置（例えば、誤差１ｍｍ以内）を表わす。
【００２１】
電子基準点幾何距離算出装置６５０は、衛星位置算出装置６３０が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置と、電子基準点位置記憶装置６４０が記憶した電子基準点受信装置６１０の位置とに基づいて、複数の衛星送信装置それぞれと、電子基準点受信装置６１０との間の幾何距離（以下「電子基準点幾何距離」と呼ぶ。）を算出する。
【００２２】
電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０は、電子基準点擬似距離算出装置６２０が算出した電子基準点擬似距離と、電子基準点幾何距離算出装置６５０が算出した電子基準点幾何距離とに基づいて、電子基準点受信装置６１０が設置された場所における擬似距離の誤差（以下「電子基準点擬似距離誤差」と呼ぶ。）を算出する。電子基準点擬似距離算出装置６２０及び電子基準点幾何距離算出装置６５０は、電子基準点受信装置６１０が受信した複数の電波をそれぞれ送信した複数の衛星送信装置に対応して、それぞれ複数の電子基準点擬似距離及び電子基準点幾何距離を算出している。電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０も同様に、電子基準点受信装置６１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれに対応する複数の電子基準点擬似距離誤差を算出する。
【００２３】
面補正パラメータ算出装置７１０は、電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０が算出した電子基準点擬似距離誤差に基づいて、面補正パラメータ（ＦＫＰ：Ｆｌａｅｃｈｅｎ Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を算出する。
面補正パラメータは、衛星送信装置ごとに異なる。面補正パラメータ算出装置７１０は、電子基準点装置６０１〜６０４から電子基準点擬似距離誤差を取得し、衛星送信装置ごとに分類する。面補正パラメータ算出装置７１０は、分類した電子基準点擬似距離誤差から、複数の衛星送信装置それぞれに対応する面補正パラメータを算出する。
【００２４】
面補正パラメータ送信装置７２０は、面補正パラメータ算出装置７１０が算出した面補正パラメータを、校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などに対して送信する。
なお、この例では、電子基準点集計装置７０１が校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などに対して面補正パラメータを送信し、送信した面補正パラメータを受信した校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などが、受信した面補正パラメータに基づいて、位置情報から擬似距離の誤差を求める。しかし、校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などが電子基準点集計装置７０１に対して自己の位置情報を送信し、送信した位置情報を受信した電子基準点集計装置７０１が、面補正パラメータに基づいて、受信した位置情報から擬似距離の誤差を求め、求めた擬似距離の誤差を校正基準点集計装置１１１や測位装置３０１などに対して返信する構成としてもよい。
【００２５】
次に、面補正パラメータ算出装置７１０が面補正パラメータを算出する原理の一例について説明する。
【００２６】
電子基準点擬似距離算出装置６２０が算出する電子基準点擬似距離と、電子基準点幾何距離との間には、以下の観測方程式で示される関係が成立する。
【００２７】
【数１】
【００２８】
ここで、添え字ｒは電子基準点装置６０１〜６０４、添え字ｉは衛星送信装置、添え字ｓは搬送波の種類（例えば、Ｌ１、Ｌ２など）を区別するためのものである。ＰＲは擬似距離、λは搬送波の波長、φは電子基準点装置６０１〜６０４が観測した位相量、ベクトルＲは電子基準点装置６０１〜６０４と衛星送信装置との間の相対位置ベクトル（ベクトルＲの絶対値は電子基準点装置６０１〜６０４と衛星送信装置との間の幾何学的距離（電子基準点幾何距離）を表わす）、Ｎはアンビギィティ、ｃは光速、δｔｒは電子基準点装置６０１〜６０４のクロックバイアス、δｔｉは衛星送信装置のクロックバイアス、ベクトルδｏは衛星送信装置の軌道誤差ベクトル、δＩは電離層遅延量、ｆは搬送波の周波数、δＴは対流圏遅延量、εは観測ノイズである。
【００２９】
擬似距離の補正量ＰＲＣは、定義より、
【００３０】
【数２】
【００３１】
であるから、数１に代入すると、以下の関係が成立する。
【００３２】
【数３】
【００３３】
この補正値は、受信位置に依存する。
次に、電子基準点装置６０１〜６０４以外の場所において校正基準点装置１０１や測定点装置２０１が受信した電波から算出した擬似距離を、数３の補正値で補正すると、
【００３４】
【数４】
【００３５】
ここで、添え字ｕは校正基準点装置１０１や測定点装置２０１を区別するためのものである。ＣＰＲは補正後の擬似距離である。
【００３６】
数１、数３および数４より、
【００３７】
【数５】
【００３８】
数５において、位置に依存する項をＤとすると、
【００３９】
【数６】
【００４０】
ここで、
【００４１】
【数７】
【００４２】
面補正パラメータ算出装置７１０は、電子基準点装置６０１〜６０４が算出した電子基準点距離誤差から、位置に依存する誤差要因と位置に依存しない誤差要因とを推定する。更に、面補正パラメータ算出装置７１０は、位置に依存する誤差要因について、受信位置の関数を推定する。
面補正パラメータ算出装置７１０は、受信位置から、推定した誤差要因を求める関数のパラメータを算出し、面補正パラメータとする。
【００４３】
面補正パラメータ算出装置７１０が推定した位置に依存する誤差要因をＤハット、推定誤差をＰバーとすると、
【００４４】
【数８】
【００４５】
であるから、補正後の擬似距離ＣＰＲは、以下のようになる。
【００４６】
【数９】
【００４７】
このうち、アンビギィティＮは、校正基準点装置１０１や測定点装置２０１ごとに求めることができるので、残りの部分が補正後の擬似距離の誤差となる。補正後の擬似距離の誤差は、例えば、数センチメートル程度である。
【００４８】
図３は、この実施の形態における校正基準点装置１０１、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
【００４９】
校正基準点装置１０１は、校正点受信装置１１０、校正点擬似距離算出装置１２０を有する。
校正基準点集計装置１１１は、衛星位置算出装置１３０、校正点仮位置算出装置１４０、校正点擬似距離誤差推定装置１５０、校正点擬似距離誤差補正装置１６０、校正点位置算出装置１７０、校正点情報送信装置１７５を有する。
測定点装置２０１は、測定点受信装置２１０、測定点擬似距離算出装置２２０を有する。
測位装置３０１は、衛星位置算出装置２３０、測定点仮位置算出装置２４０、面補正パラメータ受信装置３２２、測定点擬似距離誤差推定装置２５０、測定点擬似距離誤差補正装置２６０、測定点位置算出装置２７０、校正点情報受信装置２７５、測定点相対位置算出装置３４０、測定点相対位置表示装置３９０を有する。
なお、校正点擬似距離算出装置１２０は、必ずしも校正基準点装置１０１が有している必要はなく、校正基準点集計装置１１１が有していてもよい。同様に、測定点擬似距離算出装置２２０は、必ずしも測定点装置２０１が有している必要はなく、測位装置３０１が有していてもよい。また、衛星位置算出装置１３０、校正点仮位置算出装置１４０、面補正パラメータ受信装置３２１、校正点擬似距離誤差推定装置１５０、校正点擬似距離誤差補正装置１６０、校正点位置算出装置１７０は、必ずしも校正基準点集計装置１１１が有している必要はなく、校正基準点装置１０１が有していてもよい。同様に、衛星位置算出装置２３０、測定点仮位置算出装置２４０、面補正パラメータ受信装置３２２、測定点擬似距離誤差推定装置２５０、測定点擬似距離誤差補正装置２６０、測定点位置算出装置２７０は、必ずしも測位装置３０１が有している必要はなく、測定点装置２０１が有していてもよい。
また、校正基準点装置１０１と校正基準点集計装置１１１とが一つの装置であってもよいし、測定点装置２０１と測位装置３０１が一つの装置であってもよい。あるいは、校正基準点集計装置１１１と測位装置３０１とが一つの装置であってもよい。
【００５０】
校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０は、複数の衛星送信装置がそれぞれ送信した電波を受信する。
【００５１】
校正点擬似距離算出装置１２０は、校正点受信装置１１０が受信した複数の電波それぞれに基づいて、校正点受信装置１１０が受信した電波の伝播時間を算出する。校正点擬似距離算出装置１２０は、算出した伝播時間に基づいて、校正点受信装置１１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれと、校正点受信装置１１０との間の擬似距離（以下「校正点擬似距離」と呼ぶ。）を算出する。
測定点擬似距離算出装置２２０も同様に、測定点受信装置２１０が受信した複数の電波それぞれに基づいて、測定点受信装置２１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれと、測定点受信装置２１０との間の擬似距離（以下「測定点擬似距離」と呼ぶ。）を算出する。
【００５２】
衛星位置算出装置１３０は、校正点受信装置１１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれについて、衛星送信装置の位置を算出する。
衛星位置算出装置２３０も同様に、測定点受信装置２１０が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれについて、衛星送信装置の位置を算出する。
なお、衛星位置算出装置１３０，２３０に代えて衛星位置取得装置を設け、電子基準点集計装置７０１など他の装置が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置を、衛星位置取得装置が電子基準点集計装置７０１など他の装置から取得する構成としてもよい。
【００５３】
校正点仮位置算出装置１４０は、校正点擬似距離算出装置１２０が算出した複数の校正点擬似距離と、衛星位置算出装置１３０が算出した複数の送信装置それぞれの位置とに基づいて、校正点受信装置１１０の位置（以下「校正点仮位置」と呼ぶ。）を算出する。
校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離が誤差を含むので、校正点仮位置算出装置１４０が算出する校正点仮位置の精度は、数十センチメートル〜数メートル程度である。
測定点仮位置算出装置２４０も同様に、測定点擬似距離算出装置２２０が算出した複数の測定点擬似距離と、衛星位置算出装置２３０が算出した複数の送信装置それぞれの位置とに基づいて、測定点受信装置２１０の位置（以下「測定点仮位置」と呼ぶ。）を算出する。
【００５４】
面補正パラメータ受信装置３２１，３２２は、面補正パラメータ送信装置７２０が送信した面補正パラメータを受信する。
【００５５】
校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、校正点仮位置算出装置１４０が算出した校正点仮位置に基づいて、校正点擬似距離算出装置１２０が算出した複数の校正点擬似距離それぞれの誤差（以下「校正点擬似距離誤差推定値」と呼ぶ。）を推定する。
例えば、校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、面補正パラメータ受信装置３２１が受信した面補正パラメータに基づいて、複数の衛星送信装置それぞれに対応して、受信位置から擬似距離の誤差を求める関数を求める。校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、校正点仮位置算出装置１４０が算出した校正点仮位置に基づいて、求めた関数を使って、複数の衛星送信装置それぞれに対応する校正点仮位置における擬似距離の誤差を算出して、校正点擬似距離誤差推定値とする。
測定点擬似距離誤差推定装置２５０も同様に、測定点仮位置算出装置２４０が算出した測定点仮位置に基づいて、測定点擬似距離算出装置２２０が算出した複数の測定点擬似距離それぞれの誤差（以下「測定点擬似距離誤差推定値」と呼ぶ。）を推定する。
【００５６】
校正点擬似距離誤差補正装置１６０は、校正点擬似距離誤差推定装置１５０が推定した複数の校正点擬似距離誤差推定値に基づいて、校正点擬似距離算出装置１２０が算出した複数の校正点擬似距離をそれぞれ補正して、校正点補正済擬似距離とする。
例えば、校正点擬似距離誤差補正装置１６０は、複数の衛星送信装置それぞれに対応して、校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離から、校正点擬似距離誤差推定装置１５０が算出した校正点擬似距離誤差推定値を差し引いて、校正点補正済擬似距離とする。
測定点擬似距離誤差補正装置２６０も同様に、測定点擬似距離誤差推定装置２５０が推定した複数の測定点擬似距離誤差推定値に基づいて、測定点擬似距離算出装置２２０が算出した複数の測定点擬似距離をそれぞれ補正して、測定点補正済擬似距離とする。
【００５７】
校正点位置算出装置１７０は、校正点擬似距離誤差補正装置１６０が補正した複数の校正点補正済擬似距離と、衛星位置算出装置１３０が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置とに基づいて、校正点の位置（以下「校正点算出位置」と呼ぶ。）を算出する。
校正点位置算出装置１７０が算出する校正点算出位置は、校正点擬似距離誤差補正装置１６０が誤差を補正した校正点補正済擬似距離に基づいて算出したものなので、数センチメートル以内の精度を有する。
測定点位置算出装置２７０も同様に、測定点擬似距離誤差補正装置２６０が補正した複数の測定点補正済擬似距離と、衛星位置算出装置２３０が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置とに基づいて、測定点の位置（以下「測定点算出位置」と呼ぶ。）を算出する。
【００５８】
校正点情報送信装置１７５は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置を、校正点情報として測位装置３０１に対して送信する。
校正点情報受信装置２７５は、校正基準点集計装置１１１が送信した校正点情報を受信する。
【００５９】
測定点相対位置算出装置３４０は、校正点情報受信装置２７５が受信した校正点情報から、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置を取得する。測定点相対位置算出装置３４０は、取得した校正点算出位置と、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、校正点受信装置１１０に対する測定点受信装置２１０の相対位置（以下「測定点相対位置」と呼ぶ。）を算出する。
例えば、測定点相対位置算出装置３４０は、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置を表わす位置ベクトルから、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置を表わす位置ベクトルを差し引いて、測定点相対位置を表わす位置ベクトルを求める。
【００６０】
測定点相対位置表示装置３９０は、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置に基づいて、液晶画面などの表示装置に、測定点装置２０１の位置を表示する。測定点相対位置表示装置３９０は、測定点装置２０１の位置を、校正基準点装置１０１の位置に対する相対座標を表わす数値で表示してもよいし、地図上にプロットするなどして視覚的に表示してもよい。
なお、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置は、測定点相対位置表示装置３９０が表示するだけなく（あるいは、測定点相対位置表示装置３９０が表示する代わりに）、他の用途に利用してもよい。
例えば、測定点装置２０１をパワーショベルの先端に設置し、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置に基づいて、パワーショベルのアームを自動制御して、精度の高い作業を行うシステムに利用してもよい。このとき、校正基準点装置１０１は、地上などに動かないように固定して設置してもよいし、パワーショベル本体など移動可能な場所に固定して設置してもよい。
【００６１】
図４は、受信位置と擬似距離の誤差との関係の一例を模式的に示すグラフ図である。
この図において、横軸は受信位置、縦軸は誤差を示す。受信位置は本来三次元であるが、ここでは模式的に一次元で表現している。下のグラフは、上のグラフの円Ａのなかを拡大したものである。
【００６２】
擬似距離誤差曲線４００は、受信位置と擬似距離の誤差との実際の関係を示す曲線である。なお、実際には、受信位置が三次元なので、擬似距離誤差曲線４００は曲面となる。
電子基準点擬似距離誤差４０１は、電子基準点装置６０１が位置Ｂ１で受信した電波に基づいて算出した擬似距離の誤差である。
電子基準点擬似距離誤差４０２は、電子基準点装置６０２が位置Ｂ２で受信した電波に基づいて算出した擬似距離の誤差である。
電子基準点装置６０１，６０２の位置は正確にわかっているので、電子基準点擬似距離誤差４０１及び電子基準点擬似距離誤差４０２は、正しく擬似距離誤差曲線４００上にある。
【００６３】
擬似距離誤差推定関数曲線４１０は、面補正パラメータ算出装置７１０が電子基準点擬似距離誤差４０１，４０２に基づいて算出した面補正パラメータが表わす関数を示す曲線である。なお、実際には、受信位置が三次元なので、擬似距離誤差推定関数曲線４１０は曲面（平面も含む）となる。
【００６４】
位置Ｂ１と位置Ｂ２との間は、例えば、数十キロメートル程度離れているので、図に示したように、擬似距離誤差曲線４００と擬似距離誤差推定関数曲線４１０とがずれる場合がある。このため、面補正パラメータに基づいて算出した擬似距離の誤差により補正した補正済擬似距離で位置を算出しても、数センチメートル程度の誤差が残る。
【００６５】
校正点擬似距離誤差推定値４１３は、面補正パラメータに基づいて推定した位置Ｃ（校正基準点装置１０１が電波を受信した位置）における擬似距離の誤差である。擬似距離誤差４０３は、位置Ｃにおける実際の擬似距離の誤差である。したがって、校正基準点装置１０１が位置Ｃで受信した電波に基づいて算出した校正点擬似距離を、校正点擬似距離誤差推定値４１３で補正すると、残余誤差４２３が残る。
測定点擬似距離誤差推定値４１４は、擬似距離誤差推定関数曲線４１０が表わす関数に基づいて推定した位置Ｐ（測定点装置２０１が電波を受信した位置）における擬似距離の誤差である。擬似距離誤差４０４は、位置Ｐにおける実際の擬似距離の誤差である。測定点装置２０１が位置Ｐで受信した電波に基づいて算出した測定点擬似距離を、測定点擬似距離誤差推定値４１４で補正すると、残余誤差４２４が残る。
【００６６】
この実施の形態では、面補正パラメータを用いて校正点擬似距離誤差推定値４１３、測定点擬似距離誤差推定値４１４を算出しているので、残余誤差４２３，４２４は数センチメートル程度である。
位置Ｂ１と位置Ｂ２との間の距離が数十キロメートルであるのに対し、位置Ｃと位置Ｐとの間の距離は、数百メートル〜数キロメートル以内なので、擬似距離誤差曲線４００は、擬似距離誤差推定関数曲線４１０とほぼ平行な直線とみなすことができる。したがって、残余誤差４２３と残余誤差４２４とはほぼ等しい。
【００６７】
残余誤差４２３と残余誤差４２４とがほぼ等しいので、校正点補正済擬似距離に基づいて算出した校正点算出位置の誤差と、測定点補正済擬似距離に基づいて算出した測定点算出位置の誤差とは、ほぼ等しくなる。したがって、測定点算出位置と校正点算出位置との差分を取ると、両者の誤差が打ち消しあい、誤差を非常に小さくすることができる。これにより、測定点算出位置と校正点算出位置とに基づいて算出した測定点相対位置の誤差は、数ミリメートル程度となる。
【００６８】
これにより、例えば、測定点装置２０１の移動量などを、誤差数ミリメートル以内の精度で正確に測定することができるので、高い精度が必要な建設工事などに、測位結果を利用することができる。
【００６９】
なお、面補正パラメータを用いず、例えば、単独ＲＴＫ−ＧＰＳ方式により擬似距離の誤差を推定する場合、電子基準点装置と校正基準点装置１０１や測定点装置２０１との間の距離（基線長）が数キロメートル以上離れると、残余誤差が急速に大きくなる。このため、必ずしも、擬似距離誤差曲線４００と擬似距離誤差推定関数曲線４１０とが平行であるとみなすことができず、残余誤差４２３と残余誤差４２４とがほぼ等しいとは言えない。
【００７０】
この実施の形態における測位システム８００は、校正点受信装置１１０と、校正点位置算出装置１７０と、測定点受信装置２１０と、測定点位置算出装置２７０と、測定点相対位置算出装置３４０とを有することを特徴とする。
上記校正点受信装置１１０は、複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を受信することを特徴とする。
上記校正点位置算出装置１７０は、上記校正点受信装置１１０が受信した電波と、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置（電子基準点位置）において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正点受信装置１１０の位置を算出して、校正点算出位置とすることを特徴とする。
上記測定点受信装置２１０は、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を受信することを特徴とする。
上記測定点位置算出装置２７０は、上記測定点受信装置２１０が受信した電波と、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点受信装置２１０の位置を算出して、測定点算出位置とすることを特徴とする。
上記測定点相対位置算出装置３４０は、上記校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置と、上記測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正点受信装置１１０に対する上記測定点受信装置２１０の相対位置を算出して、測定点相対位置とすることを特徴とする。
【００７１】
この実施の形態における測位システム８００によれば、校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０がそれぞれ受信した電波と、他の位置（電子基準点位置）において同じ電波を受信することにより算出した誤差とに基づいて、校正点算出位置及び測定点算出位置を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができ、更に、算出した校正点算出位置及び測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出するので、校正点算出位置及び測定点算出位置に残っている誤差が打ち消し合い、更に、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
【００７２】
この実施の形態における測位システム８００は、更に、校正点擬似距離算出装置１２０と、校正点仮位置算出装置１４０と、校正点擬似距離誤差推定装置１５０と、校正点擬似距離誤差補正装置１６０と、測定点擬似距離算出装置２２０と、測定点仮位置算出装置２４０と、測定点擬似距離誤差推定装置２５０と、測定点擬似距離誤差補正装置２６０とを有することを特徴とする。
上記校正点擬似距離算出装置１２０は、上記校正点受信装置１１０が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置（衛星送信装置）それぞれと上記校正点受信装置１１０との距離を算出して、校正点擬似距離とすることを特徴とする。
上記校正点仮位置算出装置１４０は、上記校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置１１０の位置を算出して、校正点仮位置とすることを特徴とする。
上記校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置（電子基準点位置）において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記校正点仮位置算出装置１４０が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
上記校正点擬似距離誤差補正装置１６０は、上記校正点擬似距離誤差推定装置１５０が推定した校正点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離を補正して、校正点補正済擬似距離とすることを特徴とする。
上記校正点位置算出装置１７０は、上記校正点擬似距離誤差補正装置１６０が補正した校正点補正済擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置１１０の位置を算出して、校正点算出位置とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離算出装置２２０は、上記測定点受信装置２１０が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置（衛星送信装置）それぞれと上記測定点受信装置２１０との距離を算出して、測定点擬似距離とすることを特徴とする。
上記測定点仮位置算出装置２４０は、上記測定点擬似距離算出装置２２０が算出した測定点擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置２１０の位置を算出して、測定点仮位置とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離誤差推定装置２５０は、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置（電子基準点位置）において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記測定点仮位置算出装置２４０が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置２２０が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離誤差補正装置２６０は、上記測定点擬似距離誤差推定装置２５０が推定した測定点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記測定点擬似距離算出装置２２０が算出した測定点擬似距離の誤差を補正して、測定点補正済擬似距離とすることを特徴とする。
上記測定点位置算出装置２７０は、上記測定点擬似距離誤差補正装置２６０が補正した測定点補正済擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置２１０の位置を算出して、測定点算出位置とすることを特徴とする。
【００７３】
この実施の形態における測位システム８００によれば、校正点擬似距離算出装置１２０及び測定点擬似距離算出装置２２０がそれぞれ算出した校正点擬似距離及び測定点擬似距離に基づいて、校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０のおおよその位置（校正点仮位置及び測定点仮位置）を算出し、算出した位置に基づいて、校正点擬似距離誤差推定装置１５０及び測定点擬似距離誤差推定装置２５０がそれぞれ擬似距離の誤差（校正点擬似距離誤差推定値及び測定点擬似距離誤差推定値）を推定するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができるという効果を奏する。
【００７４】
この実施の形態における測位システム８００は、更に、電子基準点受信装置６１０と、電子基準点擬似距離算出装置６２０と、電子基準点幾何距離算出装置６５０と、電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０とを有することを特徴とする。
上記電子基準点受信装置６１０は、所定の電子基準点位置に位置し、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を受信することを特徴とする。
上記電子基準点擬似距離算出装置６２０は、上記電子基準点受信装置６１０が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置（衛星送信装置）それぞれと上記電子基準点受信装置６１０との距離を算出して、電子基準点擬似距離とすることを特徴とする。
上記電子基準点幾何距離算出装置６５０は、上記電子基準点位置に基づいて、上記複数の送信装置（衛星送信装置）それぞれと上記電子基準点受信装置６１０との距離を算出して、電子基準点幾何距離とすることを特徴とする。
上記電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０は、上記電子基準点擬似距離算出装置６２０が算出した電子基準点擬似距離と、上記電子基準点幾何距離算出装置６５０が算出した電子基準点幾何距離とに基づいて、上記電子基準点擬似距離の誤差を算出して、電子基準点擬似距離誤差とすることを特徴とする。
上記校正点擬似距離誤差推定装置１５０は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０が算出した電子基準点擬似距離誤差と、上記校正点仮位置算出装置１４０が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置１２０が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離誤差推定装置２５０は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０が算出した電子基準点距離誤差と、上記測定点仮位置算出装置２４０が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置２２０が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
【００７５】
この実施の形態における測位システム８００によれば、電子基準点受信装置６１０が電子基準点位置で受信した電波に基づいて算出した擬似距離（電子基準点擬似距離）の誤差（電子基準点擬似距離誤差）を電子基準点擬似距離誤差算出装置６６０が算出し、算出した電子基準点擬似距離誤差に基づいて、校正点受信装置１１０及び測定点受信装置２１０の位置における擬似距離の誤差（校正点擬似距離誤差推定値及び測定点擬似距離誤差推定値）を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができるという効果を奏する。
【００７６】
この実施の形態における測位システム８００が測定点の位置を測位する測位方法は、以下の工程を有することを特徴とする。
複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を校正基準点において受信する。
校正基準点において受信した電波と、上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を所定の位置（電子基準点）において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正基準点の位置を算出して、校正点算出位置とする。
上記複数の送信装置（衛星送信装置）がそれぞれ送信した電波を測定点において受信する。
測定点において受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点の位置を算出して、測定点算出位置とする。
算出した校正点算出位置と、算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正基準点に対する上記測定点の相対位置を算出して、測定点相対位置とする。
【００７７】
この実施の形態のおける測位方法によれば、校正基準点及び測定点においてそれぞれ受信した電波と、他の位置（電子基準点位置）において同じ電波を受信することにより算出した誤差とに基づいて、校正点算出位置及び測定点算出位置を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができ、更に、算出した校正点算出位置及び測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出するので、校正点算出位置及び測定点算出位置に残っている誤差が打ち消し合い、更に、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
【００７８】
なお、校正基準点装置１０１の絶対位置をあらかじめ測定しておけば、測定点相対位置から測定点装置２０１の絶対位置を求めることもできる。また、移動しない校正基準点装置１０１が長時間継続して衛星送信装置が送信した電波を受信して算出した校正点算出位置の平均を取ることにより、校正基準点装置１０１の絶対位置を測定してもよい。
【００７９】
その場合、校正点算出位置と測定点算出位置とに基づいて算出した測定点相対位置を、校正基準点装置１０１の絶対位置に加えることにより、測定点装置２０１の絶対位置を求める。なお、校正基準点装置１０１の絶対位置から、校正点算出位置を差し引いて、校正点算出位置の位置誤差を求め、求めた位置誤差を、測定点算出位置に加えることにより、測定点装置２０１の絶対位置を求めてもよい。
【００８０】
なお、多くの場合、校正基準点装置１０１の絶対位置を測定するには、時間やコストがかかる。したがって、あえて測定点装置２０１の絶対位置を求めようとしなくてもよい。
例えば、滑走路を造成する場合、滑走路の表面をいかに平らにするかが課題となる。したがって、滑走路上の２つの地点の間の相対位置を正確に測定することが重要である。これに対し、滑走路の絶対位置が全体として数センチメートルずれていても問題ないので、ある地点の絶対位置を正確に測定することは、あまり重要ではない。
【００８１】
また、ここでは、複数の電子基準点装置６０１〜６０４がある場合について説明したが、電子基準点装置は１つでもよい。その場合、電子基準点装置と、校正基準点装置１０１及び測定点装置２０１との間の距離（基線長）が、数キロメートル以内であれば、電子基準点装置が複数ある場合と同様の精度を得ることができる。
【００８２】
これに対し、この実施の形態で説明したように、電子基準点装置を複数設け、複数の電子基準点装置で受信した電波に基づいて面補正パラメータを算出し、算出した面補正パラメータに基づいて校正点擬似距離誤差推定値や測定点擬似距離誤差推定値を算出すれば、測定したい場所が電子基準点装置から数キロメートル〜数十キロメートル離れている場合であっても、精度の高い測位が可能となる。
【００８３】
実施の形態２．
実施の形態２について、図５〜図６を用いて説明する。
【００８４】
この実施の形態における測位システム８００の全体構成は、実施の形態１で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
校正基準点装置１０１は、例えば、作業用車両に取り付けられているなど、移動可能である。
測位装置３０１は、校正基準点装置１０１に対する測定点装置２０１の相対位置を算出する代わりに、移動しない校正基準点を仮想的に設定し、仮想的に設定した校正基準点（以下「仮想基準点」と呼ぶ。）に対する相対位置を算出する。
【００８５】
図５は、この実施の形態における校正基準点装置１０１、校正基準点集計装置１１１、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態１で説明したブロックと共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００８６】
測位装置３０１は、更に、校正点移動量抽出装置１８０、仮想点位置算出装置１８５を有する。
【００８７】
校正点移動量抽出装置１８０は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置の変化から、校正点受信装置１１０の移動量（以下「校正点移動量推定値」と呼ぶ。）を抽出する。
例えば、校正点移動量抽出装置１８０は、ローパスフィルタにより、校正点算出位置の変化のうち、所定の周波数よりも低い周波数の成分だけを抽出し、校正点移動量推定値とする。あるいは、校正点移動量抽出装置１８０は、スムージング（平滑化）・移動平均・時間平均などにより、校正点算出位置の変化から、校正点移動量推定値を算出してもよい。
【００８８】
仮想点位置算出装置１８５は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置と、校正点移動量抽出装置１８０が抽出した校正点移動量推定値とに基づいて、仮想基準点の位置（以下「仮想点算出位置」と呼ぶ。）を算出する。
例えば、仮想点位置算出装置１８５は、校正点移動量推定値を積算して、仮想基準点に対する校正点受信装置１１０の相対位置を算出する。仮想点位置算出装置１８５は、校正点算出位置から、算出した相対位置を差し引いて、仮想点算出位置とする。
【００８９】
測定点相対位置算出装置３４０は、仮想点位置算出装置１８５が算出した仮想点算出位置と、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出する。
例えば、測定点相対位置算出装置３４０は、測定点算出位置から仮想点算出位置を差し引いて、測定点相対位置とする。
【００９０】
図６は、この実施の形態における測定点相対位置算出装置３４０などが算出する測定点相対位置などの関係を模式的に示すグラフ図である。
この図において、横軸は時刻、縦軸は算出位置を示す。算出位置は本来三次元であるが、ここでは模式的に一次元で表現している。
【００９１】
校正点算出位置４３３は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点受信装置１１０の位置である。校正点位置４４３は、校正点受信装置１１０の真の位置である。残余位置誤差４５３は、校正点算出位置４３３と校正点位置４４３との差である。
測定点算出位置４３４は、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点受信装置２１０の位置である。測定点位置４４４は、測定点受信装置２１０の真の位置である。残余位置誤差４５４は、測定点算出位置４３４と測定点位置４４４との差である。
実施の形態１で説明したように、残余位置誤差４５３と残余位置誤差４５４とはほぼ等しい。
【００９２】
残余位置誤差４５３は、電離層や対流圏の局所的な影響によるものである。ＧＰＳ衛星５０１〜５０４や準天頂衛星５１１は、衛星軌道上を高速で移動しているので、残余位置誤差４５３は、短い周期で変化する。
これに対し、校正点位置４４３は、校正点受信装置１１０の最大移動速度よりも遅く変化する。
したがって、校正点算出位置４３３をフィルタリング処理して、高周波成分と低周波成分とに分解することにより、校正点位置４４３と残余位置誤差４５３とを分離することができる。このとき、境界となる周波数は、校正点受信装置１１０の最大移動速度に基づいて決定すればよい。測位装置３０１は、あらかじめ決定しておいた境界周波数を記憶しておいてもよいし、測位装置３０１が、校正点受信装置１１０の最大移動速度に基づいて、境界周波数を計算して求めてもよい。
【００９３】
このようにして、校正点移動量抽出装置１８０は、校正点算出位置４３３から残余位置誤差４５３を分離することにより、校正点位置４４３を推定し、推定した校正点位置４４３の変化（校正点移動量推定値）を算出する。
【００９４】
仮想点位置算出装置１８５は、校正点移動量抽出装置１８０が算出した校正点移動量推定値を積算し、仮想基準点に対する校正点受信装置１１０の相対位置４６３を算出する。
仮想点位置算出装置１８５は、校正点算出位置４３３から相対位置４６３を差し引いて、仮想点算出位置４３５を算出する。
【００９５】
仮想基準点は移動しないので、仮想基準点の真の位置である仮想点位置４４５は、変化しない。これに対して、仮想点位置算出装置１８５が算出した仮想点算出位置４３５は、変化する。仮想点算出位置４３５と仮想点位置４４５との差（残余位置誤差４５５）は、校正点算出位置４３３における残余位置誤差４５３を反映したものである。したがって、残余位置誤差４５５は、残余位置誤差４５３とほぼ等しく、残余位置誤差４５４ともほぼ等しい。
【００９６】
測定点相対位置算出装置３４０は、測定点算出位置４３４から仮想点算出位置４３５を差し引いて、測定点相対位置４６４を算出する。残余位置誤差４５４と残余位置誤差４５５とがほぼ等しいので、測定点相対位置４６４は、仮想点位置４４５に対する測定点位置４４４の相対位置とほぼ等しい。したがって、測定点相対位置４６４は、実施の形態１と同様、誤差数ミリメートル以内の精度となる。
【００９７】
このように、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置４３３に基づいて、校正点移動量抽出装置１８０が、校正点移動量推定値を算出し、算出した校正点移動量推定値に基づいて、仮想点位置算出装置１８５が、移動しない仮想基準点の位置を算出し、測定点相対位置算出装置３４０は、仮想基準点に対する測定点受信装置２１０の相対位置（測定点相対位置４６４）を算出するので、校正点受信装置１１０が移動する場合であっても、移動しない仮想基準点に対する測定点受信装置２１０の相対位置を高い精度で求めることができる。
このようにして求めた測定点相対位置４６４は、移動しない仮想基準点に対する相対位置なので、例えば、地図上にプロットすることができるなど、利用価値が高い。
また、校正基準点装置１０１を地上などに移動しないよう固定する必要がないので、校正基準点装置１０１を設置する手間を省くことができ、また、校正基準点装置１０１を設置できるスペースがない場合などであっても、利用価値の高い測位結果を得ることができる。
【００９８】
この実施の形態における測位システム８００は、更に、校正点移動量抽出装置１８０を有することを特徴とする。
上記校正点受信装置１１０は、所定の速度より遅い速度で移動可能であることを特徴とする。
上記校正点移動量抽出装置１８０は、上記校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置に基づいて、上記所定の速度に対応する所定の周波数よりも低い周波数成分を抽出して、校正点移動量推定値とすることを特徴とする。
上記測定点相対位置算出装置３４０は、上記校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置と、上記校正点移動量抽出装置１８０が抽出した校正点移動量推定値と、上記測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、移動しない仮想基準点に対する上記測定点受信装置２１０の相対位置を算出して、測定点相対位置とすることを特徴とする。
【００９９】
この実施の形態における測位システム８００によれば、校正基準点装置１０１が移動可能である場合であっても、移動しない仮想基準点に対する測定点装置２０１の相対位置を算出することができるので、校正基準点装置１０１を地上に固定するなどの手間を省くことができるとともに、校正基準点装置１０１を設置するスペースがない場合などであっても、利用価値の高い測位結果を得ることができる。
【０１００】
実施の形態３．
実施の形態３について、図７〜図９を用いて説明する。
【０１０１】
図７は、この実施の形態における測位システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
なお、実施の形態１で説明した測位システム８００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【０１０２】
測位システム８００は、複数の校正基準点装置１０１〜１０４を有する。
校正基準点装置１０１〜１０４は、互いの距離が、例えば、数キロメートル程度であり、測定点装置２０１を取り囲むように配置する。校正基準点装置１０１〜１０４は、地上などに移動しないよう固定する。
なお、校正基準点装置の数は、２以上であればよい。校正基準点装置の数が２の場合、２つの校正基準点装置を結ぶ線分から近い範囲（例えば数百メートル以内の範囲）に測定点装置２０１を配置する。したがって、測定したい点がほぼ一直線上に分布している場合には、校正基準点装置が２つあればよい。これに対し、測定したい点が面的な広がりを持つ範囲に分布している場合には、校正基準点装置が３以上あることが好ましい。
【０１０３】
図８は、この実施の形態における校正基準点装置１０１〜１０４、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態１で説明したブロックと共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【０１０４】
校正基準点集計装置１１１は、更に、校正点相対位置算出装置３５０、校正点位置誤差算出装置３６０を有する。
測位装置３０１は、更に、測定点位置誤差推定装置３７０、測定点位置誤差補正装置３８０を有する。
【０１０５】
校正点位置算出装置１７０は、複数の校正基準点装置１０１〜１０４それぞれについて、校正点算出位置を算出する。
【０１０６】
複数の校正基準点装置１０１〜１０４のうちの一つを、基準校正点としてあらかじめ定めておく。あるいは、複数の校正基準点装置１０１〜１０４との位置関係により規定される仮想的な校正基準点を、基準校正点としてもよい。
【０１０７】
校正点相対位置算出装置３５０は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置から、基準校正点の位置（以下「基準校正点算出位置」と呼ぶ。）を算出する。例えば、校正基準点装置１０１を基準校正点とした場合であれば、測定点相対位置算出装置３４０は、校正点位置算出装置１７０が校正基準点装置１０１について算出した校正点算出位置を、基準校正点算出位置とする。
【０１０８】
校正点相対位置算出装置３５０は、算出した基準校正点算出位置と、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置とに基づいて、基準校正点に対する校正基準点装置１０１〜１０４の相対位置を算出し、校正点相対位置とする。
【０１０９】
校正点位置誤差算出装置３６０は、複数の校正基準点装置１０１〜１０４それぞれについて、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置に基づいて、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置の誤差（以下「校正点位置誤差」と呼ぶ。）を算出する。
校正基準点装置１０１〜１０４は、動かないよう固定されているので、校正基準点装置１０１〜１０４の間の相対位置は変化しないはずである。したがって、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置が変化した場合、それは誤差に起因するものといえる。
例えば、校正点位置誤差算出装置３６０は、ある程度の時間にわたり、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置を平均して、校正点平均相対位置を求める。求めた校正点平均相対位置を正しい相対位置とみなして、校正点位置誤差算出装置３６０は、校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置から、校正点平均相対位置を差し引いて、校正点位置誤差とする。
【０１１０】
校正点情報送信装置１７５は、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置、校正点相対位置算出装置３５０が算出した基準校正点算出位置、校正点位置誤差算出装置３６０が算出した校正点位置誤差を、校正点情報として、測位装置３０１に対して送信する。
校正点情報受信装置２７５は、校正基準点集計装置１１１が送信した校正点情報を受信する。
【０１１１】
測定点相対位置算出装置３４０は、校正点情報受信装置２７５が受信した校正点情報から、校正点相対位置算出装置３５０が算出した基準校正点算出位置を取得する。測定点相対位置算出装置３４０は、取得した基準校正点算出位置と、測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置とに基づいて、基準校正点に対する測定点装置２０１の相対位置を算出し、測定点相対位置とする。
【０１１２】
測定点位置誤差推定装置３７０は、校正点情報受信装置２７５が受信した校正点情報から、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置と、校正点位置誤差算出装置３６０が算出した校正点位置誤差とを取得する。測定点位置誤差推定装置３７０は、取得した校正点算出位置と、取得した校正点位置誤差と、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置とに基づいて、測定点相対位置における相対位置の誤差（以下「測定点位置誤差推定値」と呼ぶ。）を推定する。
【０１１３】
測定点位置誤差補正装置３８０は、測定点位置誤差推定装置３７０が算出した測定点位置誤差推定値に基づいて、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置を補正する。例えば、測定点位置誤差補正装置３８０は、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置から、測定点位置誤差推定装置３７０が算出した測定点位置誤差推定値を差し引いて、補正した測定点相対位置を算出する。
【０１１４】
測定点相対位置表示装置３９０は、測定点位置誤差補正装置３８０が補正した測定点相対位置に基づいて、液晶画面などの表示装置に、測定点装置の位置を表示する。
【０１１５】
図９は、この実施の形態における測定点位置誤差推定装置３７０が測定点位置誤差を推定する方式の一例を示す模式図である。
【０１１６】
校正点相対位置４７１〜４７３は、校正点相対位置算出装置３５０が校正基準点装置１０１〜１０３それぞれについて算出した校正点相対位置である。この例において、測定点位置誤差推定装置３７０は、校正基準点装置１０１〜１０４のうちから３つの校正基準点装置１０１〜１０３を選択して、選択した校正基準点装置１０１〜１０３の校正点相対位置４７１〜４７３から測定点位置誤差を推定する。測定点位置誤差推定装置３７０は、測定点装置２０１に近く、測定点装置２０１から見た方向が互いに離れていて、測定点装置２０１の周りを取り囲むように配置されている３以上の校正基準点装置を選択する。すなわち、測定点位置誤差推定装置３７０は、測定点装置２０１が選択した校正基準点装置を頂点とする多角形の内部になるよう、校正基準点装置を選択する。なお、選択する校正基準点装置の数は２以上であればよく、すべての校正基準点装置を選択してもよい。
測定点相対位置４７５は、測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置である。校正点位置誤差ベクトルｅ１〜ｅ３は、校正点位置誤差算出装置３６０が校正基準点装置１０１〜１０３それぞれについて算出した校正点位置誤差である。測定点位置誤差ベクトルｅは、測定点位置誤差推定装置３７０が算出する測定点位置誤差推定値である。
【０１１７】
測定点位置誤差推定装置３７０は、校正点相対位置４７１〜４７３と、測定点相対位置４７５とに基づいて、校正基準点装置１０１〜１０３それぞれと測定点装置２０１との間の距離ｌ１〜ｌ３（スカラー値）を算出する。測定点位置誤差推定装置３７０は、算出した距離ｌ１〜ｌ３に基づいて、距離ｌ１〜ｌ３の逆数の総和Σ（１／ｌｉ）を算出する。測定点位置誤差推定装置３７０は、校正点位置誤差ベクトルｅ１〜ｅ３と、距離ｌ１〜ｌ３とに基づいて、校正点位置誤差ベクトルｅ１〜ｅ３を距離ｌ１〜ｌ３で割った商の総和ベクトルΣ（ｅｉ／ｌｉ）を算出する。測定点位置誤差推定装置３７０は、算出した総和ベクトルΣ（ｅｉ／ｌｉ）を総和Σ（１／ｌｉ）で割った商ベクトルｅを算出し、測定点位置誤差推定値とする。
【０１１８】
実施の形態１で説明したように、校正基準点装置１０１〜１０４や測定点装置２０１の間の距離が近ければ（例えば、数百メートル程度）、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置や測定点位置算出装置２７０が算出した測定点算出位置に含まれる残余位置誤差はほぼ等しく、相対位置を求めることにより、相殺することができる。
しかし、校正基準点装置１０１〜１０４や測定点装置２０１の間の距離が少し遠くなると（例えば、数キロメートル程度）、校正点算出位置や測定点算出位置に含まれる残余位置誤差に差が出てくる可能性があるので、相対位置を求めても、相殺しきれずに残る誤差がある。
【０１１９】
そこで、この実施の形態では、位置を固定した複数の校正基準点装置１０１〜１０４を設け、校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置に基づいて、校正点相対位置算出装置３５０が校正基準点装置１０１〜１０４の間の相対位置（校正点相対位置）を算出する。算出した校正点相対位置に基づいて、校正点位置誤差算出装置３６０が校正点位置誤差を算出することにより、相殺しきれずに残った位置誤差を求める。
このようにして求めた誤差は、校正点位置において残った位置誤差であるから、測定点位置誤差推定装置３７０は、これに基づいて、測定点位置における位置誤差を推定する。
例えば、上記説明したように、測定点位置誤差推定装置３７０は、測定点装置２０１と校正基準点装置１０１〜１０４との間の距離に反比例する重み付けをして、校正点位置誤差算出装置３６０が算出した校正点位置誤差の加重平均を取ることにより、測定点位置誤差を算出する。これにより、測定点位置に最も近い校正点位置における位置誤差を最も重視しつつ、他の校正点位置における位置誤差も加味して、測定点位置誤差を推定することとなるので、測定点位置誤差を高精度に推定することができる。
【０１２０】
測定点相対位置算出装置３４０が求めた測定点相対位置を、以上のようにして求めた測定点位置誤差に基づいて、測定点位置誤差補正装置３８０が補正するので、測定点相対位置に残っていた位置誤差はほとんどなくなり、誤差数ミリメートル程度の精度で、測定点相対位置を求めることができる。
【０１２１】
この実施の形態における測位システム８００は、上記校正点受信装置１１０を複数有し、更に、校正点相対位置算出装置３５０と、校正点位置誤差算出装置３６０と、測定点位置誤差推定装置３７０と、測定点位置誤差補正装置３８０とを有することを特徴とする。
上記校正点相対位置算出装置３５０は、上記校正点位置算出装置１７０が算出した校正点算出位置に基づいて、上記校正点受信装置１１０の間の相対位置を算出して、校正点相対位置とすることを特徴とする。
上記校正点位置誤差算出装置３６０は、上記校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置の変化に基づいて、上記校正点相対位置算出装置３５０が算出した校正点相対位置の誤差を算出して、校正点位置誤差とすることを特徴とする。
上記測定点位置誤差推定装置３７０は、上記校正点位置誤差算出装置３６０が算出した校正点位置誤差と、上記測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置とに基づいて、上記測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置の誤差を推定して、測定点相対位置誤差推定値とすることを特徴とする。
上記測定点位置誤差補正装置３８０は、上記測定点位置誤差推定装置３７０が推定した測定点相対位置誤差推定値に基づいて、上記測定点相対位置算出装置３４０が算出した測定点相対位置を補正することを特徴とする。
【０１２２】
この実施の形態における測位システム８００によれば、複数の校正基準点装置１０１〜１０４について算出した校正点算出位置に基づいて、校正点相対位置を算出し、算出した校正点相対位置の誤差に基づいて、測定点相対位置誤差推定値を算出し、算出した測定点相対位置誤差推定値に基づいて、測定点相対位置を補正するので、校正基準点装置１０１〜１０４や測定点装置２０１の間隔が離れている場合であっても、相殺できずに残った位置誤差を補正して、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
【０１２３】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している位置（電子基準点位置）に設置され、観測情報（電子基準点擬似距離）あるいは補正情報（電子基準点距離誤差）を校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）と測定点（測定点装置２０１）とに転送する電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）と、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置され、正確な位置が判明している校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）とで構成され、
まず、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）において、電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）の観測情報（電子基準点擬似距離）あるいは補正情報（電子基準点距離誤差）と、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の観測量（校正点擬似距離）とに基づき測位を実施し、
その測位結果（校正点算出位置）と校正用電子基準点の位置（校正点位置）との差分を校正用補正情報とし、
ＧＰＳ測位装置（測位装置３０１）は、電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）の観測情報あるいは補正情報と、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の校正用補正情報により、測位計算を行う。
【０１２４】
これにより、補正データにより補正しきれず誤差となっていたネットワーク誤差（残余誤差４２４）を、校正用補正データで校正し、測位することにより、高精度測位が可能となる。
すなわち、あらかじめ高精度に位置を測定した校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）で測位を行い、得られた測位座標値Ｐａ（ｘＰａ，ｙＰａ，ｚＰａ）（校正点算出位置）と、校正用電子基準点の既知座標値Ｋａ（ｘＫａ，ｙＫａ，ｚＫａ）との差分ｅａ（ｘｅａ，ｙｅａ，ｚｅａ）＝Ｋａ−Ｐａ＝（ｘＫａ−ｘＰａ，ｙＫａ−ｙＰａ，ｚＫａ−ｚＰａ）を求める。差分ｅａは、ネットワークＧＰＳによる推定誤差を反映したものである。測定点（測定点装置２０１）で測位を行い、得られた測位座標値Ｐｕ（ｘＰｕ，ｙＰｕ，ｚＰｕ）（測定点算出位置）を差分ｅａ（ｘｅａ，ｙｅａ，ｚｅａ）で校正して、測定点（測定点装置２０１）の絶対位置Ａｕ＝Ｐｕ＋ｅａ＝（ｘＰｕ＋ｘｅａ，ｙＰｕ＋ｙｅａ，ｚＰｕ＋ｚｅａ）を得る。
このように、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の絶対位置があらかじめわかっている場合には、測定点（測定点装置２０１）の絶対位置を誤差数ミリメートルの精度で求めることができる。
【０１２５】
また、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の絶対位置が不明であっても、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）に対する測定点（測定点装置２０１）の相対位置を誤差数ミリメートルの精度で求めることができる。なぜなら、測定点相対位置Ｒｕは、Ｒｕ＝Ａｕ−Ｋａ＝（Ｐｕ＋ｅａ）−Ｋａ＝Ｐｕ＋（Ｋａ−Ｐａ）−Ｋａ＝Ｐｕ−Ｐａであるから、校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の絶対位置Ｋａが不明であっても、算出することができる。
【０１２６】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している複数の電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）で構成されるネットワーク型ＧＰＳにより補正データ（面補正パラメータ）を求める。
【０１２７】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している位置（電子基準点位置）に設置され、観測情報あるいは補正情報を校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）と測定点（測定点装置２０１）とに転送する電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）と、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置される校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）とで構成され、
校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の位置（校正点算出位置）は、電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）による補正データ（電子基準点距離誤差）と校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の観測情報（校正点擬似距離）により測位計算を実施し、時間軸の高周波帯の変動を除去するフィルタ処理を操作して求める。
【０１２８】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している複数の電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）で構成されるネットワーク型ＧＰＳと、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置される校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）とで構成され、
校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の位置（校正点算出位置）は、ネットワーク型ＧＰＳによる補正データ（面補正パラメータ）と校正用電子基準点（校正基準点装置１０１）の観測情報（校正点擬似距離）により測位計算を実施し、時間軸の高周波帯の変動を除去するフィルタ処理を操作し求めるＧＰＳ測位装置。
【０１２９】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している位置（電子基準点位置）に設置され、観測情報（電子基準点擬似距離）あるいは補正情報（電子基準点距離誤差）を校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）と測定点（測定点装置２０１）とに転送する電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）と、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置される複数の校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）とで構成され、
この校正用補正データ（測定点位置誤差推定値）は、複数の校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）を設置して、それぞれで校正用補正データ（校正点位置誤差）を求め、各校正用補正データ（校正点位置誤差）から測位点（測定点算出位置）における校正用補正データ（測定点位置誤差推定値）を内挿して求める。
【０１３０】
以上説明した測位システム８００は、
あらかじめ正確な位置が判明している複数の電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）で構成されるネットワーク型ＧＰＳと、
電子基準点（電子基準点装置６０１〜６０４）より測定点（測定点装置２０１）に近傍に配置される複数の校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）とで構成され、
この校正用補正データ（測定点位置誤差推定値）は、複数の校正用電子基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）を設置して、それぞれで校正用補正データ（校正点位置誤差）を求め、各校正用補正データ（校正点位置誤差）から測位点（測定点算出位置）における校正用補正データ（測定点位置誤差推定値）を内挿して求める。
【０１３１】
なお、内挿の具体的な方式は、上記説明した方式に限らず、例えば、平面補間や二次曲面補間など他の方式でもよい。
【０１３２】
また、校正基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）における位置誤差に基づいて測定点（測定点装置２０１）における位置誤差を推定して、測定点算出位置を補正する代わりに、校正基準点（校正基準点装置１０１〜１０４）における観測値（擬似距離）の誤差を求め、求めた観測値（擬似距離）の誤差に基づいて測定点（測定点装置２０１）における観測値（擬似距離）の誤差を推定して、観測値（擬似距離）の補正を行い、補正した観測値（擬似距離）に基づいて測位計算を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】実施の形態１における測位システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図。
【図２】実施の形態１における電子基準点装置６０１〜６０４及び電子基準点集計装置７０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図３】実施の形態１における校正基準点装置１０１、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図４】受信位置と擬似距離の誤差との関係の一例を模式的に示すグラフ図。
【図５】実施の形態２における校正基準点装置１０１、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図６】実施の形態２における測定点相対位置算出装置３４０などが算出する測定点相対位置などの関係を模式的に示すグラフ図。
【図７】実施の形態３における測位システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図。
【図８】実施の形態３における校正基準点装置１０１〜１０４、測定点装置２０１、測位装置３０１の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図９】実施の形態３における測定点位置誤差推定装置３７０が測定点位置誤差を推定する方式の一例を示す模式図。
【符号の説明】
【０１３４】
１０１〜１０４ 校正基準点装置、１１０ 校正点受信装置、１１１ 校正基準点集計装置、１２０ 校正点擬似距離算出装置、１３０，２３０ 衛星位置算出装置、１４０ 校正点仮位置算出装置、１５０ 校正点擬似距離誤差推定装置、１６０ 校正点擬似距離誤差補正装置、１７０ 校正点位置算出装置、１７５ 校正点情報送信装置、１８０ 校正点移動量抽出装置、１８５ 仮想点位置算出装置、２０１ 測定点装置、２１０ 測定点受信装置、２２０ 測定点擬似距離算出装置、２４０ 測定点仮位置算出装置、２５０ 測定点擬似距離誤差推定装置、２６０ 測定点擬似距離誤差補正装置、２７０ 測定点位置算出装置、２７５ 校正点情報受信装置、３０１ 測位装置、３２１，３２２ 面補正パラメータ受信装置、３４０ 測定点相対位置算出装置、３５０ 校正点相対位置算出装置、３６０ 校正点位置誤差算出装置、３７０ 測定点位置誤差推定装置、３８０ 測定点位置誤差補正装置、３９０ 測定点相対位置表示装置、４００ 擬似距離誤差曲線、４０１，４０２ 電子基準点擬似距離誤差、４０３，４０４ 擬似距離誤差、４１０ 擬似距離誤差推定関数曲線、４１３ 校正点擬似距離誤差推定値、４１４ 測定点擬似距離誤差推定値、４２３，４２４ 残余誤差、４３３ 校正点算出位置、４３４ 測定点算出位置、４３５ 仮想点算出位置、４４３ 校正点位置、４４４ 測定点位置、４４５ 仮想点位置、４５３〜４５５ 残余位置誤差、４６３ 相対位置、４６４ 測定点相対位置、４７１〜４７３ 校正点相対位置、４７５ 測定点相対位置、５０１〜５０４ ＧＰＳ衛星、５１１ 準天頂衛星、６０１〜６０４ 電子基準点装置、６１０ 電子基準点受信装置、６２０ 電子基準点擬似距離算出装置、６３０ 衛星位置算出装置、６４０ 電子基準点位置記憶装置、６５０ 電子基準点幾何距離算出装置、６６０ 電子基準点擬似距離誤差算出装置、７０１ 電子基準点集計装置、７１０ 面補正パラメータ算出装置、７２０ 面補正パラメータ送信装置、８００ 測位システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
校正点受信装置と、校正点位置算出装置と、測定点受信装置と、測定点位置算出装置と、測定点相対位置算出装置とを有し、
上記校正点受信装置は、複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記校正点位置算出装置は、上記校正点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記測定点受信装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記測定点位置算出装置は、上記測定点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点算出位置とし、
上記測定点相対位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置と、上記測定点位置算出装置が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正点受信装置に対する上記測定点受信装置の相対位置を算出して、測定点相対位置とする
ことを特徴とする測位システム。
【請求項２】
上記測位システムは、更に、校正点擬似距離算出装置と、校正点仮位置算出装置と、校正点擬似距離誤差推定装置と、校正点擬似距離誤差補正装置と、測定点擬似距離算出装置と、測定点仮位置算出装置と、測定点擬似距離誤差推定装置と、測定点擬似距離誤差補正装置とを有し、
上記校正点擬似距離算出装置は、上記校正点受信装置が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記校正点受信装置との距離を算出して、校正点擬似距離とし、
上記校正点仮位置算出装置は、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点仮位置とし、
上記校正点擬似距離誤差推定装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記校正点仮位置算出装置が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とし、
上記校正点擬似距離誤差補正装置は、上記校正点擬似距離誤差推定装置が推定した校正点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離を補正して、校正点補正済擬似距離とし、
上記校正点位置算出装置は、上記校正点擬似距離誤差補正装置が補正した校正点補正済擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記測定点擬似距離算出装置は、上記測定点受信装置が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記測定点受信装置との距離を算出して、測定点擬似距離とし、
上記測定点仮位置算出装置は、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点仮位置とし、
上記測定点擬似距離誤差推定装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記測定点仮位置算出装置が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とし、
上記測定点擬似距離誤差補正装置は、上記測定点擬似距離誤差推定装置が推定した測定点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離の誤差を補正して、測定点補正済擬似距離とし、
上記測定点位置算出装置は、上記測定点擬似距離誤差補正装置が補正した測定点補正済擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点算出位置とする
ことを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
上記測位システムは、更に、電子基準点受信装置と、電子基準点擬似距離算出装置と、電子基準点幾何距離算出装置と、電子基準点擬似距離誤差算出装置とを有し、
上記電子基準点受信装置は、所定の電子基準点位置に位置し、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記電子基準点擬似距離算出装置は、上記電子基準点受信装置が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記電子基準点受信装置との距離を算出して、電子基準点擬似距離とし、
上記電子基準点幾何距離算出装置は、上記電子基準点位置に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記電子基準点受信装置との距離を算出して、電子基準点幾何距離とし、
上記電子基準点擬似距離誤差算出装置は、上記電子基準点擬似距離算出装置が算出した電子基準点擬似距離と、上記電子基準点幾何距離算出装置が算出した電子基準点幾何距離とに基づいて、上記電子基準点擬似距離の誤差を算出して、電子基準点擬似距離誤差とし、
上記校正点擬似距離誤差推定装置は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置が算出した電子基準点擬似距離誤差と、上記校正点仮位置算出装置が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とし、
上記測定点擬似距離誤差推定装置は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置が算出した電子基準点擬似距離誤差と、上記測定点仮位置算出装置が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とする
ことを特徴とする請求項２に記載の測位システム。
【請求項４】
上記測位システムは、更に、校正点移動量抽出装置と、仮想点位置算出装置とを有し、
上記校正点受信装置は、所定の速度より遅い速度で移動可能であり、
上記校正点移動量抽出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置に基づいて、上記校正点受信装置の移動量を推定して、校正点移動量推定値とし、
上記仮想点位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置と、上記校正点移動量抽出装置が推定した校正点移動量推定値とに基づいて、移動しない仮想基準点の位置を算出して、仮想点算出位置とし、
上記測定点相対位置算出装置は、上記仮想点位置算出装置が算出した仮想点算出位置と、上記測定点位置算出装置が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記仮想基準点に対する上記測定点受信装置の相対位置を算出して、測定点相対位置とする
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の測位システム。
【請求項５】
上記測位システムは、上記校正点受信装置を複数有し、更に、校正点相対位置算出装置と、校正点位置誤差算出装置と、測定点位置誤差推定装置と、測定点位置誤差補正装置とを有し、
上記校正点相対位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置に基づいて、上記校正点受信装置の間の相対位置を算出して、校正点相対位置とし、
上記校正点位置誤差算出装置は、上記校正点相対位置算出装置が算出した校正点相対位置の変化に基づいて、上記校正点相対位置算出装置が算出した校正点相対位置の誤差を算出して、校正点位置誤差とし、
上記測定点位置誤差推定装置は、上記校正点位置誤差算出装置が算出した校正点位置誤差と、上記測定点相対位置算出装置が算出した測定点相対位置とに基づいて、上記測定点相対位置算出装置が算出した測定点相対位置の誤差を推定して、測定点相対位置誤差推定値とし、
上記測定点位置誤差補正装置は、上記測定点位置誤差推定装置が推定した測定点相対位置誤差推定値に基づいて、上記測定点相対位置算出装置が算出した測定点相対位置を補正する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の測位システム。
【請求項６】
複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を校正基準点において受信し、
校正基準点において受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正基準点の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を測定点において受信し、
測定点において受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点の位置を算出して、測定点算出位置とし、
算出した校正点算出位置と、算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正基準点に対する上記測定点の相対位置を算出して、測定点相対位置とする
ことを特徴とする測位方法。
【請求項１】
校正点受信装置と、校正点位置算出装置と、測定点受信装置と、測定点位置算出装置と、測定点相対位置算出装置とを有し、
上記校正点受信装置は、複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記校正点位置算出装置は、上記校正点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記測定点受信装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記測定点位置算出装置は、上記測定点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点算出位置とし、
上記測定点相対位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置と、上記測定点位置算出装置が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正点受信装置に対する上記測定点受信装置の相対位置を算出して、測定点相対位置とする
ことを特徴とする測位システム。
【請求項２】
上記測位システムは、更に、校正点擬似距離算出装置と、校正点仮位置算出装置と、校正点擬似距離誤差推定装置と、校正点擬似距離誤差補正装置と、測定点擬似距離算出装置と、測定点仮位置算出装置と、測定点擬似距離誤差推定装置と、測定点擬似距離誤差補正装置とを有し、
上記校正点擬似距離算出装置は、上記校正点受信装置が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記校正点受信装置との距離を算出して、校正点擬似距離とし、
上記校正点仮位置算出装置は、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点仮位置とし、
上記校正点擬似距離誤差推定装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記校正点仮位置算出装置が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とし、
上記校正点擬似距離誤差補正装置は、上記校正点擬似距離誤差推定装置が推定した校正点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離を補正して、校正点補正済擬似距離とし、
上記校正点位置算出装置は、上記校正点擬似距離誤差補正装置が補正した校正点補正済擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記測定点擬似距離算出装置は、上記測定点受信装置が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記測定点受信装置との距離を算出して、測定点擬似距離とし、
上記測定点仮位置算出装置は、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点仮位置とし、
上記測定点擬似距離誤差推定装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記測定点仮位置算出装置が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とし、
上記測定点擬似距離誤差補正装置は、上記測定点擬似距離誤差推定装置が推定した測定点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離の誤差を補正して、測定点補正済擬似距離とし、
上記測定点位置算出装置は、上記測定点擬似距離誤差補正装置が補正した測定点補正済擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点算出位置とする
ことを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
上記測位システムは、更に、電子基準点受信装置と、電子基準点擬似距離算出装置と、電子基準点幾何距離算出装置と、電子基準点擬似距離誤差算出装置とを有し、
上記電子基準点受信装置は、所定の電子基準点位置に位置し、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記電子基準点擬似距離算出装置は、上記電子基準点受信装置が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記電子基準点受信装置との距離を算出して、電子基準点擬似距離とし、
上記電子基準点幾何距離算出装置は、上記電子基準点位置に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記電子基準点受信装置との距離を算出して、電子基準点幾何距離とし、
上記電子基準点擬似距離誤差算出装置は、上記電子基準点擬似距離算出装置が算出した電子基準点擬似距離と、上記電子基準点幾何距離算出装置が算出した電子基準点幾何距離とに基づいて、上記電子基準点擬似距離の誤差を算出して、電子基準点擬似距離誤差とし、
上記校正点擬似距離誤差推定装置は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置が算出した電子基準点擬似距離誤差と、上記校正点仮位置算出装置が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とし、
上記測定点擬似距離誤差推定装置は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置が算出した電子基準点擬似距離誤差と、上記測定点仮位置算出装置が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とする
ことを特徴とする請求項２に記載の測位システム。
【請求項４】
上記測位システムは、更に、校正点移動量抽出装置と、仮想点位置算出装置とを有し、
上記校正点受信装置は、所定の速度より遅い速度で移動可能であり、
上記校正点移動量抽出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置に基づいて、上記校正点受信装置の移動量を推定して、校正点移動量推定値とし、
上記仮想点位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置と、上記校正点移動量抽出装置が推定した校正点移動量推定値とに基づいて、移動しない仮想基準点の位置を算出して、仮想点算出位置とし、
上記測定点相対位置算出装置は、上記仮想点位置算出装置が算出した仮想点算出位置と、上記測定点位置算出装置が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記仮想基準点に対する上記測定点受信装置の相対位置を算出して、測定点相対位置とする
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の測位システム。
【請求項５】
上記測位システムは、上記校正点受信装置を複数有し、更に、校正点相対位置算出装置と、校正点位置誤差算出装置と、測定点位置誤差推定装置と、測定点位置誤差補正装置とを有し、
上記校正点相対位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置に基づいて、上記校正点受信装置の間の相対位置を算出して、校正点相対位置とし、
上記校正点位置誤差算出装置は、上記校正点相対位置算出装置が算出した校正点相対位置の変化に基づいて、上記校正点相対位置算出装置が算出した校正点相対位置の誤差を算出して、校正点位置誤差とし、
上記測定点位置誤差推定装置は、上記校正点位置誤差算出装置が算出した校正点位置誤差と、上記測定点相対位置算出装置が算出した測定点相対位置とに基づいて、上記測定点相対位置算出装置が算出した測定点相対位置の誤差を推定して、測定点相対位置誤差推定値とし、
上記測定点位置誤差補正装置は、上記測定点位置誤差推定装置が推定した測定点相対位置誤差推定値に基づいて、上記測定点相対位置算出装置が算出した測定点相対位置を補正する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の測位システム。
【請求項６】
複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を校正基準点において受信し、
校正基準点において受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正基準点の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を測定点において受信し、
測定点において受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点の位置を算出して、測定点算出位置とし、
算出した校正点算出位置と、算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正基準点に対する上記測定点の相対位置を算出して、測定点相対位置とする
ことを特徴とする測位方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−６３５３１（Ｐ２００９−６３５３１Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３３６４７（Ｐ２００７−２３３６４７）
【出願日】平成１９年９月１０日（２００７．９．１０）
【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３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１０日（２００７．９．１０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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