衛星測位装置
【課題】少ないチャンネル数で正確な電離層補正係数を決定し、精度の良い位置を計算することができる衛星測位装置を提供する。
【解決手段】衛星から第一の周波数を用いて送られる航法信号を復調処理するＬ１信号処理部２と、第二の周波数を用いて送られる航法信号を復調処理するＬ２信号処理部３と、Ｌ１信号処理部２とＬ２信号処理部３で測定した時刻から電離層補正係数を算出する電離層補正係数算出部４と、主にＬ１信号処理部２の情報を用いて位置を算出する測位部５と、Ｌ１信号処理部２とＬ２信号処理部３の各チャンネルに設定する衛星を決定する衛星選択部６を備え、Ｌ２信号処理部３は必要最低限のチャンネル数（１〜２チャンネル）で構成され、Ｌ２信号処理部３に設定する衛星番号を順次切り替えながら、電離層補正係数算出部４で各衛星の電離層補正係数を算出する。
【解決手段】衛星から第一の周波数を用いて送られる航法信号を復調処理するＬ１信号処理部２と、第二の周波数を用いて送られる航法信号を復調処理するＬ２信号処理部３と、Ｌ１信号処理部２とＬ２信号処理部３で測定した時刻から電離層補正係数を算出する電離層補正係数算出部４と、主にＬ１信号処理部２の情報を用いて位置を算出する測位部５と、Ｌ１信号処理部２とＬ２信号処理部３の各チャンネルに設定する衛星を決定する衛星選択部６を備え、Ｌ２信号処理部３は必要最低限のチャンネル数（１〜２チャンネル）で構成され、Ｌ２信号処理部３に設定する衛星番号を順次切り替えながら、電離層補正係数算出部４で各衛星の電離層補正係数を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を代表とするＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用した衛星測位装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な衛星測位装置においては、アンテナで衛星からの信号を受信し、同時に複数の衛星からの信号を復調して、衛星からのデータを受信処理する。衛星からは衛星の軌道情報および衛星の時刻情報が含まれており、衛星の位置を中心とし、伝搬距離を半径とする球の方程式を受信衛星全てについて算出する。未知数としては、測位装置の位置（緯度、経度、高度）と衛星測位装置の時計誤差の合計４つであるため、４つ以上の衛星を同時に受信する必要がある。
【０００３】
衛星の位置は衛星からの詳細軌道情報で決定されるため、ほとんど誤差は含まれない。一方、伝搬距離については、様々な誤差が考えられるが、上空が開けた環境においては電離層遅延誤差が最大の誤差要因となる。電離層遅延誤差は、大気上空の電離層を電波が通過する際に、その速度が変化するために発生する現象である。単独測位においては、衛星から送られる電離層モデルを用いて補正を行うが、電波が通過する電離層の場所により、電離層遅延量が大きく異なるため、モデルを用いた補正では、遅延量を十分に補正することができず、大きな誤差が残ってしまう。
【０００４】
その電離層遅延誤差を補正するために、電離層遅延は周波数により遅延量が異なる性質を利用して電離層補正値の推測方法を応用した技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。ＧＰＳ衛星では、民生用にＬ１帯しか開放されていないため、ロシアのGLONASSでは２周波の信号を活用し、その伝搬時間差から電離層の補正係数を算出／記憶し、GPS衛星から位置を算出するときに、GLONASS衛星から算出した補正値を用いて補正することで、精度よい位置を算出することができる。
【特許文献１】特開平１０−５４８７１号公報（第４−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、GLONASS衛星を用いた電離層補正では、GPS信号復調を行う信号処理部の他に、GLONASS衛星の復調処理を行う信号処理部が必要であり、コストが倍増してしまう。
【０００６】
今後、米国が進めるＧＰＳの近代化政策の中で、現在民間に開放されているＬ１帯の信号の他に、Ｌ２帯やＬ５帯の異なる周波数帯の信号も民間に開放される予定である。従って、GLONASS衛星の代わりに、GPSの第２周波数を用いることで、電離層補正係数の算出が可能である。しかしながら、現在のＬ１帯の信号処理回路が保有するチャンネル数に対して、同じチャンネル数がL２帯（もしくはＬ５帯）の信号処理回路に必要となり、信号処理回路だけを考えても、２倍のコストアップになってしまう。
【０００７】
更に、欧州で計画されているガリレオとＧＰＳの共用した衛星測位装置では、受信可能な衛星数が現在のＧＰＳ受信機に対して約２倍になると考えられる。その為、例えば２周波のＧＰＳ＋ガリレオ受信機を構築しようとした場合、現在の１周波のＧＰＳ受信機に対して、信号処理回路は約４倍の規模が必要となり、大きなコストアップになってしまう。
【０００８】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、大幅なコストアップなく、電離層補正係数を算出でき、精度の良い位置を算出できる、衛星測位装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、地球上の絶対座標を計算する衛星測位装置であって、衛星から送られる第一の周波数を用いた航法信号を復調処理するＬ１信号処理部と、第二の周波数を用いた航法信号を復調処理するＬ２信号処理部と、Ｌ１信号処理部とＬ２信号処理部で測定した時刻差から電離層補正係数を計算する電離層補正係数算出部と、Ｌ１信号処理部とＬ２信号処理部に設定する衛星を選択する衛星選択部と、電離層補正係数算出部で算出された電離層補正係数とＬ１信号処理部の情報を用いて位置を算出する測位部を備え、Ｌ２信号処理部のチャンネル数はＬ１信号処理部のチャンネル数に対して少ないチャンネル数で構成され、衛星選択部はＬ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星を順次変更することを特徴とする。
【００１０】
この構成により、衛星ごとの正確な電離層補正係数を取得しながら第２の周波数を受信するＬ２信号処理部のチャンネル数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、電離層の正確な補正係数を求めるには、第二の周波数を受信するＬ２信号処理部では受信する全ての衛星数分についてチャンネル数が必要なところ、少ないチャンネル数で構成しながら、電離層補正係数も正確に求めることができ、低コストでありながら、高い位置精度を実現できるという効果を有する衛星測位装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態にかかかる衛星測位装置の構成を示すブロック図である。図１において、アンテナ部１は、ＧＰＳを代表とするＧＮＳＳ衛星からの信号を受信し、受信した入力信号は、Ｌ１信号処理部２、Ｌ２信号処理部３で復調処理される。Ｌ１信号処理部２は衛星から第一の周波数（Ｌ１帯）の搬送波を用いて送信された信号を復調する処理であり、複数のチャンネルを有して、衛星ごとにチャンネルが割り当てられ、同時に複数の衛星を受信することができる。
【００１４】
Ｌ２信号処理部３は、衛星から第二の周波数の搬送波を用いて送信された信号を復調する処理であり、１〜２チャンネルだけで構成されている。なお、理解しやすいようにＬ２信号処理部という名称で説明するが、Ｌ２帯の信号に限るわけではなく、その他の周波数帯の信号を用いても構わない。衛星選択部６では、受信可能な衛星を推定し、Ｌ１信号処理部２およびＬ２信号処理部３の各チャンネルに設定する衛星を決定する。
【００１５】
電離層補正係数算出部４では、Ｌ１信号処理部２およびＬ２信号処理部３で測定した信号から、電離層補正係数を算出する。測位部５は、Ｌ１信号処理部２で復調された信号と、電離層補正係数を用いて、電離層による遅延を補正した現在位置を決定するものである。
【００１６】
以上のように構成された衛星測位装置について、以下にその動作を説明する。
【００１７】
ＧＰＳを代表とするＧＮＳＳは、衛星を用いた全地球上で利用できる位置決定システムであり、米国が管理するＧＰＳの他にも、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳが知られている。また、欧州のガリレオも今後実用化が予定されている。これらの測位システムは、それぞれ単独で、または統合した受信機が開発されて、陸海空のさまざまな場所で利用されることが想定される。今日においては、ＧＰＳを用いた車両用ナビゲーション装置が広く普及しており、本発明においてもＧＰＳを用いた場合を前提として説明するが、その他のＧＮＳＳについても応用可能な発明であり、ＧＰＳに限定されるものではない。
【００１８】
ＧＰＳでは、Ｌ１帯（１．５７５４２ＧＨｚ）の信号が民生用として開放されており、将来的にはＬ２帯（１．２２７６ＧＨｚ）およびＬ５帯（１．１７６４５ＧＨｚ）についても民生用の信号が追加される予定である。アンテナ部１では、これらの衛星からの信号を受信する。
【００１９】
Ｌ１信号処理部２は、複数のチャンネルを有しており、各チャンネルで異なる衛星を復調処理する。ＧＰＳ衛星からの信号は、Ｃ／Ａコードと呼ばれる各衛星固有の符号でスペクトラム拡散されている。そのため、送信信号はノイズ以下のレベルに拡散されており、受信するためにはＣ／Ａコードの位相を合わせて逆拡散処理する必要がある。また、衛星は約１２時間で地球を周回する速度で移動しているため、移動に伴うドップラーシフト周波数が発生し、最大で±５０００Ｈｚにもなる。Ｌ１信号処理部２においては、Ｃ／Ａコードの同期合わせに加えて、ドップラーシフト周波数を除去するように制御する必要がある。
【００２０】
また衛星からは、５０ｂｐｓの速度で衛星の軌道情報などの航法データが上記搬送波に載せて、放送されている。航法データは、３００bit毎にサブフレームと呼ばれる単位で構成されており、１〜５までの５種類あり、順番に送信されてくる。サブフレームには、先頭を示すプリアンブルパターンと呼ばれるｂｉｔ列が格納されており、サブフレームのデータを取得するためには、まずプリアンブルパターンを検出する必要がある。
【００２１】
サブフレーム１〜５は、まとめてメインフレームと呼ばれ、メインフレームは２５種類定義されて、順番に送信される。つまり、メインフレーム１サブフレーム１から、メインフレーム１サブフレーム２、・・・・、メインフレーム１サブフレーム５、メインフレーム２サブフレーム１、・・・・、メインフレーム２５サブフレーム５という順番で放送され、再びメインフレーム１サブフレーム１に戻ることとなる。
【００２２】
サブフレーム１〜３は、主に放送している衛星の詳細な軌道情報や衛星管理時刻の補正値等が放送されており、位置算出には必要不可欠なデータである。これらのデータは、基本的には４時間の有効期限があり、２時間は同一のデータが放送されている。サブフレーム４〜５については、主に他の衛星の軌道情報や健康状態等が格納されており、Ｌ１信号処理部においては、これらの衛星からの航法データを収集管理する。
【００２３】
Ｌ２信号処理部３の処理は基本的にはＬ１信号処理部２と同じである。Ｌ２帯の民生用信号では、Ｌ１信号のＣ／Ａコードに代わり、Ｌ２ＣＭ（L2-Civil-Moderate）およびＬ２ＣＬ（L2-Civil-Long）が準備されており、相互相関性能の改善、データレスチャンネルの導入による補足、追尾限界の改善がなされている。
【００２４】
測位部５においては、Ｌ１信号処理部２で復調処理された信号を用いて、衛星測位装置の位置を決定するものである。測位部５の位置算出原理は、受信中の衛星の位置を中心として、衛星からの伝播時間を半径とする球の連立方程式を立てて、その連立方程式を解くことである。
【００２５】
√（（Ｘｉ−Ｘｒ）−２＋（Ｙｉ−Ｙｒ）−２＋（Ｚｉ−Ｚｒ）-２）＝Ｌｉ ・・・（１）
（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ） ：衛星ｉの位置
（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ） ：衛星測位装置の位置
Ｌｉ ：衛星ｉから衛星測位装置までの伝搬距離
衛星ｉの位置は、Ｌ１信号処理部２で取得した各衛星の詳細な軌道情報により正確に算出することができる。また伝搬距離Ｌｉについては、（衛星測位装置の受信時刻−衛星ｉの送信時刻）×光速で算出するものであるが、衛星測位装置の受信時刻には、誤差が含まれるため正確な距離は算出できない。しかしながら、この時刻誤差は、全ての衛星に共通な誤差となるため、１つの未知数として扱える。従って、連立方程式における未知数は、衛星測位装置の位置（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ）と衛星測位装置の時刻誤差の４つであり、４衛星以上の衛星について、上記の連立方程式を解くことにより、位置と正確な時刻を算出することができる。
【００２６】
伝搬距離Ｌｉの算出では、衛星ｉの送信時刻が必要となる。衛星ｉの送信時刻は、受信している衛星の信号から算出することが可能である。具体的には、サブフレームの先頭には６秒単位の時刻が格納されており、この時刻はサブフレームの先頭の時刻を表している。つまりサブフレーム先頭に格納されているプリアンブルパターンを検出し、６秒単位の時刻データを取得すれば６秒単位で正確な時刻を決定することができる。次に、既に説明したがサブフレームの先頭からは５０ｂｐｓで航法データが送信されており、サブフレームの先頭からのデータ数をカウントすることで、２０ｍｓｅｃ単位の時刻を決定することができる。更に、航法データの先頭とＣ／Ａコードの先頭は完全に同期するように管理されており、またＣ／Ａコードは１ｍｓｅｃの周期であるため、航法データのｂｉｔエッジからのＣ／Ａコードの発生数をカウントすることで、１ｍｓｅｃ単位の時刻を決定することができる。更に、Ｃ／Ａコード先頭からの位相を観測することで、１ｍｓｅｃ以下の時刻が決定できる。
【００２７】
ところで、衛星から送られる電波は地球大気の上層部に存在する電離層を通過する際に、速度が変化するため、結果として伝搬距離の測定に誤差を与えることが知られている。この電離層遅延を補正するため、衛星から送られる航法データを用いたモデルを用いて補正値を算出するが、電離層は場所により、その遅延量が大きく異なるため、モデルを用いた補正では精度に限界がある。
【００２８】
ところで、電離層を電波が通過する際の遅延量は、その周波数の２乗に比例するという特徴がある。
【００２９】
Ｒ ＝ ｎ ／ ｆ2 ・・・（２）
Ｒ： 電離層遅延[sec]
ｎ： 比例係数
ｆ： 搬送波周波数[Hz]
Ｌ１帯とＬ２帯の信号を受信した場合に、式（１）に代入すると以下の式となる。
【００３０】
Ｒ１ ＝ ｎ ／ ｆ12 ・・・（３）
Ｒ２ ＝ ｎ ／ ｆ22
Ｒ１：Ｌ１帯の電離層遅延[sec]
Ｒ２：Ｌ２帯の電離層遅延[sec]
ｆ１：Ｌ１帯の搬送波周波数（＝1.57542GHz）
ｆ２：Ｌ２帯の搬送波周波数（＝1.22760GHz）
式（３）の２つの式の差分を取ると以下の式となる。
【００３１】
Ｒ１−Ｒ２ ＝ ｎ×（ｆ22−ｆ12）／（ｆ１2×ｆ22） ・・・（４）
ここで、Ｌ１信号処理部２とＬ２信号処理部３で信号復調した結果、衛星からのそれぞれの送信時刻（Ｔ１およびＴ２）が測定され、Ｔ１とＴ２の差は、電離層遅延の差によるものと考えることができる。
【００３２】
Ｒ１−Ｒ２ ＝ Ｔ１−Ｔ２ ・・・（５）
式（４）と式（５）を整理すると、比例係数ｎは以下の式で求めることができる。
【００３３】
ｎ ＝ （Ｔ１−Ｔ２）×（ｆ１2×ｆ22）／（ｆ22−ｆ12） ・・・（６）
式（６）で求めた比例係数（電離層補正係数）ｎは、電波が電離層を通過するポイントに依存する値であり、通過ポイントにより大きな差が現れる。しかしながら、衛星は高度約２６，０００ｋｍの上空を約１２時間の周期で周回しているため、電離層の通過ポイントは短時間では大きく変わらない。つまり、１秒間隔で位置を算出した場合においても、上記の電離層補正係数は、ほぼ同じ値をとることとなる。
【００３４】
以上のことから、正確な電離層補正係数を測定するためにはＬ１信号処理部２とＬ２信号処理部３で同一の衛星を受信する必要があるが、常に受信を継続する必要は無いことがわかる。そこで、Ｌ２信号処理部３のチャンネル数を１〜２の最低限のチャンネル数として、チャンネルに設定する衛星を決定する衛星選択部６を定期的に起動し、そのチャンネルに設定する衛星を適切に切り替え、順番にＬ２信号を受信するものとする。そのＬ２信号処理部３とＬ１信号処理部２の受信信号を用いて、電離層補正係数算出部４において、正確な電離層補正係数を測定することができ、その電離層補正係数を用いて測位部５で、電離層補正値を算出して補正する。その結果、Ｌ２信号処理部３のチャンネル数が少ないにもかかわらず、Ｌ１信号処理部２と同等の衛星をＬ２信号処理部で継続して受信していた場合と同等の位置精度が得られるものである。
【００３５】
以下、Ｌ１信号処理部２およびＬ２信号処理部３のチャンネルに衛星を設定する衛星選択部６について図２、３、４を用いて詳細に説明する。
【００３６】
図２は、衛星選択部６における処理の流れを示すフローチャートである。衛星選択部６は、例えば１０秒間隔で一定時間ごとに動作するものとする。まずは衛星から送られる軌道情報、現在時刻を用いて全ての衛星の位置を計算する（ステップＳ００１）。次に、衛星測位装置の概略位置を用いて、その衛星の仰角をステップＳ００２で算出し、受信可能な衛星（例えば仰角が５度以上）を推定する（ステップＳ００３）。次に、ステップＳ００４でＬ１信号処理部２のチャンネルに設定する衛星を決定する。
【００３７】
ここで、ステップＳ００４の処理について、図３のフローチャートを用いて具体的に説明する。まず、ステップＳ０１１でＬ１信号処理部２のチャンネルを初期値１に設定する。そして、Ｌ１信号処理部２のチャンネルに設定されている衛星番号が、受信可能と推定した衛星かどうか判定する（ステップＳ０１２）。ステップＳ０１２で受信可能と推定した衛星以外が設定されていれば、受信可能と推定される衛星番号に切り替える（ステップＳ０１３）。受信可能と推定された衛星が複数存在する場合は、仰角が高い衛星がより周囲の建物の影響を受けにくく、受信しやすいと考えられるため、仰角の高い衛星を優先して設定するものとする。次に、チャンネルを１増加させ（ステップＳ０１４）、チャンネルが保持しているチャンネル数（ＭＡＸ）になるまで（ステップＳ０１５）この切り替え処理を行い、処理を終了する。
【００３８】
次に、図２のフローチャートに戻り、Ｌ２信号処理部３のチャンネルに設定する衛星番号を決定する（ステップＳ００５）。Ｌ２信号処理部３のチャンネル数は、１〜２チャンネルしかないため、受信可能と推定される衛星を全て設定することはできない。そこで、受信可能と推定した衛星を順番に設定する。
【００３９】
ここで、ステップＳ００５の処理について、具体的な一例を図４のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ０２１で、前回設定した衛星番号を記憶領域から読み出す。その衛星番号を１増加させ(Ｓ０２２)、次に設定候補の衛星番号とする。ＧＰＳ衛星の場合は最大３２衛星までなので、３２番を超えた場合は、衛星番号を１に戻す（ステップＳ０２３、Ｓ０２４）。次に、設定候補の衛星番号が、受信可能と推測された衛星であるか否かを判定する（ステップＳ０２５）。受信可能な衛星であれば該当する衛星をＬ２信号処理部３のチャンネルに設定する（ステップＳ０２６）。ステップＳ０２５の判定結果が受信可能な衛星でなければ、ステップＳ０２２に戻り、衛星番号を１つ進めて同様に判定を行う。ステップＳ０２６でチャンネルに衛星番号を設定完了した後は、設定した衛星番号を記憶して（ステップＳ０２７）処理を終了する。
【００４０】
なお、ここではＬ２信号処理部３のチャンネル数は１つとして説明したが、２チャンネルなど複数のチャンネルを有していた時は、同じ衛星番号が設定されないようにする。
【００４１】
次に、電離層補正係数算出部４における処理の流れについて、図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。電離層補正係数算出部４は、衛星選択部６と同じように一定間隔で動作するものであるが、衛星選択部６と比較して十分に小さな時間間隔（例えば１秒）で動作するものである。電離層補正係数算出部４においては、まずＬ２信号処理部３で設定されているチャンネルで、衛星を受信できているかどうかを判定する（ステップＳ０３１）。衛星を受信できている状態であれば、Ｌ１信号処理部２のチャンネルを順番にチェックして、Ｌ２信号処理部３と同じ衛星が設定されている衛星番号を探す（ステップＳ０３２〜Ｓ０３５）。
【００４２】
ステップＳ０３３で同一の衛星があれば、ステップ０３６でＬ１送信時刻Ｔ１、ステップ０３７でＬ２送信時刻Ｔ２を測定し、ステップＳ０３８で電離層補正係数ｎを式（６）に示す方法で計算する。衛星毎の電離層補正係数は記憶領域に保存しておき、測位部５において位置を計算するときに、読み出して伝搬時間を補正するものである。
【００４３】
以上のように、かかる衛星測位装置の構成によれば、第２の周波数の信号を復調するＬ２信号処理部３の衛星を定期的に変更する衛星選択部６を備えることにより、第２の周波数のチャンネル数を削減することができ、低コストで高精度の衛星測位装置を実現することができる。
【００４４】
なお、図４においてＬ２信号処理部３に設定する衛星番号をＳ００３で受信可能と推測された衛星に決定したが、受信可能と推測された衛星の中から、Ｌ１信号処理部２で実際に衛星を受信できている衛星を優先して設定する様にしてもよい。そうすることで、衛星からの電波を確実に受信でき、電離層補正係数算出部４で確実に電離層補正係数を決定することができる。
【００４５】
また、電離層補正係数算出部４において、電離層補正係数とともにその更新時刻を記憶しておき、更新時刻が古い衛星を優先してチャンネルに設定するようにしてもよい。具体的には、図６にＬ２衛星選択部３のフローチャートを示す。
【００４６】
まず、ステップＳ０４１で更新時刻の最も古い時刻（最小値：SetTimeMin）と、チャンネル（CHN）に初期値を設定する。次に、記憶されている更新時刻を読み出し（ステップＳ０４２）、更新時刻の最小値と比較して、更新時刻の方が大きければ（新しければ）ステップＳ０４５に進み、大きくなければステップＳ０４４に進む（ステップＳ０４３）。ステップＳ０４４では、現チャンネル（CHN）の更新時刻（SetTime）を最小値（SetTimeMin）に設定し、現チャンネル（CHN）を更新時刻が最も古いチャンネル（MinChn）に設定する。次に、チャンネルを１増加させ（ステップＳ０４５）、チャンネル数になるまで（ステップＳ０４６）この処理を行い、更新時刻が最も遅い（古い）衛星を優先してＬ２信号処理部３に設定して（ステップＳ０４７）、処理を終了する。更新時刻が古い衛星を優先してチャンネルに設定することで、電離層補正係数が古くなってしまうことを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明にかかる衛星測位装置は、第２の周波数を受信するＬ２信号処理部に設定する衛星を定期的に切り替えるようにしたことにより、Ｌ２信号処理部のチャンネル数を必要最低限で構成することができ、低コストでありながら、正確に電離層遅延量を補正し、高精度な位置を計算することができるという効果を有し、ナビゲーション装置等の衛星測位装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態にかかかる衛星測位装置の構成を示すブロック図
【図２】衛星選択部の処理の流れを示すフローチャート
【図３】図２のＬ１信号処理部２の衛星選択処理の流れを示すフローチャート
【図４】図２のＬ２信号処理部３の衛星選択処理の流れを示すフローチャート
【図５】電離層補正係数算出部の処理の流れを示すフローチャート
【図６】図２のＬ２信号処理部３において更新時刻に基づいた衛星選択処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【００４９】
１ アンテナ部
２ Ｌ１信号処理部
３ Ｌ２信号処理部
４ 電離層補正係数算出部
５ 測位部
６ 衛星選択部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を代表とするＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用した衛星測位装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な衛星測位装置においては、アンテナで衛星からの信号を受信し、同時に複数の衛星からの信号を復調して、衛星からのデータを受信処理する。衛星からは衛星の軌道情報および衛星の時刻情報が含まれており、衛星の位置を中心とし、伝搬距離を半径とする球の方程式を受信衛星全てについて算出する。未知数としては、測位装置の位置（緯度、経度、高度）と衛星測位装置の時計誤差の合計４つであるため、４つ以上の衛星を同時に受信する必要がある。
【０００３】
衛星の位置は衛星からの詳細軌道情報で決定されるため、ほとんど誤差は含まれない。一方、伝搬距離については、様々な誤差が考えられるが、上空が開けた環境においては電離層遅延誤差が最大の誤差要因となる。電離層遅延誤差は、大気上空の電離層を電波が通過する際に、その速度が変化するために発生する現象である。単独測位においては、衛星から送られる電離層モデルを用いて補正を行うが、電波が通過する電離層の場所により、電離層遅延量が大きく異なるため、モデルを用いた補正では、遅延量を十分に補正することができず、大きな誤差が残ってしまう。
【０００４】
その電離層遅延誤差を補正するために、電離層遅延は周波数により遅延量が異なる性質を利用して電離層補正値の推測方法を応用した技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。ＧＰＳ衛星では、民生用にＬ１帯しか開放されていないため、ロシアのGLONASSでは２周波の信号を活用し、その伝搬時間差から電離層の補正係数を算出／記憶し、GPS衛星から位置を算出するときに、GLONASS衛星から算出した補正値を用いて補正することで、精度よい位置を算出することができる。
【特許文献１】特開平１０−５４８７１号公報（第４−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、GLONASS衛星を用いた電離層補正では、GPS信号復調を行う信号処理部の他に、GLONASS衛星の復調処理を行う信号処理部が必要であり、コストが倍増してしまう。
【０００６】
今後、米国が進めるＧＰＳの近代化政策の中で、現在民間に開放されているＬ１帯の信号の他に、Ｌ２帯やＬ５帯の異なる周波数帯の信号も民間に開放される予定である。従って、GLONASS衛星の代わりに、GPSの第２周波数を用いることで、電離層補正係数の算出が可能である。しかしながら、現在のＬ１帯の信号処理回路が保有するチャンネル数に対して、同じチャンネル数がL２帯（もしくはＬ５帯）の信号処理回路に必要となり、信号処理回路だけを考えても、２倍のコストアップになってしまう。
【０００７】
更に、欧州で計画されているガリレオとＧＰＳの共用した衛星測位装置では、受信可能な衛星数が現在のＧＰＳ受信機に対して約２倍になると考えられる。その為、例えば２周波のＧＰＳ＋ガリレオ受信機を構築しようとした場合、現在の１周波のＧＰＳ受信機に対して、信号処理回路は約４倍の規模が必要となり、大きなコストアップになってしまう。
【０００８】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、大幅なコストアップなく、電離層補正係数を算出でき、精度の良い位置を算出できる、衛星測位装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、地球上の絶対座標を計算する衛星測位装置であって、衛星から送られる第一の周波数を用いた航法信号を復調処理するＬ１信号処理部と、第二の周波数を用いた航法信号を復調処理するＬ２信号処理部と、Ｌ１信号処理部とＬ２信号処理部で測定した時刻差から電離層補正係数を計算する電離層補正係数算出部と、Ｌ１信号処理部とＬ２信号処理部に設定する衛星を選択する衛星選択部と、電離層補正係数算出部で算出された電離層補正係数とＬ１信号処理部の情報を用いて位置を算出する測位部を備え、Ｌ２信号処理部のチャンネル数はＬ１信号処理部のチャンネル数に対して少ないチャンネル数で構成され、衛星選択部はＬ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星を順次変更することを特徴とする。
【００１０】
この構成により、衛星ごとの正確な電離層補正係数を取得しながら第２の周波数を受信するＬ２信号処理部のチャンネル数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、電離層の正確な補正係数を求めるには、第二の周波数を受信するＬ２信号処理部では受信する全ての衛星数分についてチャンネル数が必要なところ、少ないチャンネル数で構成しながら、電離層補正係数も正確に求めることができ、低コストでありながら、高い位置精度を実現できるという効果を有する衛星測位装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態にかかかる衛星測位装置の構成を示すブロック図である。図１において、アンテナ部１は、ＧＰＳを代表とするＧＮＳＳ衛星からの信号を受信し、受信した入力信号は、Ｌ１信号処理部２、Ｌ２信号処理部３で復調処理される。Ｌ１信号処理部２は衛星から第一の周波数（Ｌ１帯）の搬送波を用いて送信された信号を復調する処理であり、複数のチャンネルを有して、衛星ごとにチャンネルが割り当てられ、同時に複数の衛星を受信することができる。
【００１４】
Ｌ２信号処理部３は、衛星から第二の周波数の搬送波を用いて送信された信号を復調する処理であり、１〜２チャンネルだけで構成されている。なお、理解しやすいようにＬ２信号処理部という名称で説明するが、Ｌ２帯の信号に限るわけではなく、その他の周波数帯の信号を用いても構わない。衛星選択部６では、受信可能な衛星を推定し、Ｌ１信号処理部２およびＬ２信号処理部３の各チャンネルに設定する衛星を決定する。
【００１５】
電離層補正係数算出部４では、Ｌ１信号処理部２およびＬ２信号処理部３で測定した信号から、電離層補正係数を算出する。測位部５は、Ｌ１信号処理部２で復調された信号と、電離層補正係数を用いて、電離層による遅延を補正した現在位置を決定するものである。
【００１６】
以上のように構成された衛星測位装置について、以下にその動作を説明する。
【００１７】
ＧＰＳを代表とするＧＮＳＳは、衛星を用いた全地球上で利用できる位置決定システムであり、米国が管理するＧＰＳの他にも、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳが知られている。また、欧州のガリレオも今後実用化が予定されている。これらの測位システムは、それぞれ単独で、または統合した受信機が開発されて、陸海空のさまざまな場所で利用されることが想定される。今日においては、ＧＰＳを用いた車両用ナビゲーション装置が広く普及しており、本発明においてもＧＰＳを用いた場合を前提として説明するが、その他のＧＮＳＳについても応用可能な発明であり、ＧＰＳに限定されるものではない。
【００１８】
ＧＰＳでは、Ｌ１帯（１．５７５４２ＧＨｚ）の信号が民生用として開放されており、将来的にはＬ２帯（１．２２７６ＧＨｚ）およびＬ５帯（１．１７６４５ＧＨｚ）についても民生用の信号が追加される予定である。アンテナ部１では、これらの衛星からの信号を受信する。
【００１９】
Ｌ１信号処理部２は、複数のチャンネルを有しており、各チャンネルで異なる衛星を復調処理する。ＧＰＳ衛星からの信号は、Ｃ／Ａコードと呼ばれる各衛星固有の符号でスペクトラム拡散されている。そのため、送信信号はノイズ以下のレベルに拡散されており、受信するためにはＣ／Ａコードの位相を合わせて逆拡散処理する必要がある。また、衛星は約１２時間で地球を周回する速度で移動しているため、移動に伴うドップラーシフト周波数が発生し、最大で±５０００Ｈｚにもなる。Ｌ１信号処理部２においては、Ｃ／Ａコードの同期合わせに加えて、ドップラーシフト周波数を除去するように制御する必要がある。
【００２０】
また衛星からは、５０ｂｐｓの速度で衛星の軌道情報などの航法データが上記搬送波に載せて、放送されている。航法データは、３００bit毎にサブフレームと呼ばれる単位で構成されており、１〜５までの５種類あり、順番に送信されてくる。サブフレームには、先頭を示すプリアンブルパターンと呼ばれるｂｉｔ列が格納されており、サブフレームのデータを取得するためには、まずプリアンブルパターンを検出する必要がある。
【００２１】
サブフレーム１〜５は、まとめてメインフレームと呼ばれ、メインフレームは２５種類定義されて、順番に送信される。つまり、メインフレーム１サブフレーム１から、メインフレーム１サブフレーム２、・・・・、メインフレーム１サブフレーム５、メインフレーム２サブフレーム１、・・・・、メインフレーム２５サブフレーム５という順番で放送され、再びメインフレーム１サブフレーム１に戻ることとなる。
【００２２】
サブフレーム１〜３は、主に放送している衛星の詳細な軌道情報や衛星管理時刻の補正値等が放送されており、位置算出には必要不可欠なデータである。これらのデータは、基本的には４時間の有効期限があり、２時間は同一のデータが放送されている。サブフレーム４〜５については、主に他の衛星の軌道情報や健康状態等が格納されており、Ｌ１信号処理部においては、これらの衛星からの航法データを収集管理する。
【００２３】
Ｌ２信号処理部３の処理は基本的にはＬ１信号処理部２と同じである。Ｌ２帯の民生用信号では、Ｌ１信号のＣ／Ａコードに代わり、Ｌ２ＣＭ（L2-Civil-Moderate）およびＬ２ＣＬ（L2-Civil-Long）が準備されており、相互相関性能の改善、データレスチャンネルの導入による補足、追尾限界の改善がなされている。
【００２４】
測位部５においては、Ｌ１信号処理部２で復調処理された信号を用いて、衛星測位装置の位置を決定するものである。測位部５の位置算出原理は、受信中の衛星の位置を中心として、衛星からの伝播時間を半径とする球の連立方程式を立てて、その連立方程式を解くことである。
【００２５】
√（（Ｘｉ−Ｘｒ）−２＋（Ｙｉ−Ｙｒ）−２＋（Ｚｉ−Ｚｒ）-２）＝Ｌｉ ・・・（１）
（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ） ：衛星ｉの位置
（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ） ：衛星測位装置の位置
Ｌｉ ：衛星ｉから衛星測位装置までの伝搬距離
衛星ｉの位置は、Ｌ１信号処理部２で取得した各衛星の詳細な軌道情報により正確に算出することができる。また伝搬距離Ｌｉについては、（衛星測位装置の受信時刻−衛星ｉの送信時刻）×光速で算出するものであるが、衛星測位装置の受信時刻には、誤差が含まれるため正確な距離は算出できない。しかしながら、この時刻誤差は、全ての衛星に共通な誤差となるため、１つの未知数として扱える。従って、連立方程式における未知数は、衛星測位装置の位置（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ）と衛星測位装置の時刻誤差の４つであり、４衛星以上の衛星について、上記の連立方程式を解くことにより、位置と正確な時刻を算出することができる。
【００２６】
伝搬距離Ｌｉの算出では、衛星ｉの送信時刻が必要となる。衛星ｉの送信時刻は、受信している衛星の信号から算出することが可能である。具体的には、サブフレームの先頭には６秒単位の時刻が格納されており、この時刻はサブフレームの先頭の時刻を表している。つまりサブフレーム先頭に格納されているプリアンブルパターンを検出し、６秒単位の時刻データを取得すれば６秒単位で正確な時刻を決定することができる。次に、既に説明したがサブフレームの先頭からは５０ｂｐｓで航法データが送信されており、サブフレームの先頭からのデータ数をカウントすることで、２０ｍｓｅｃ単位の時刻を決定することができる。更に、航法データの先頭とＣ／Ａコードの先頭は完全に同期するように管理されており、またＣ／Ａコードは１ｍｓｅｃの周期であるため、航法データのｂｉｔエッジからのＣ／Ａコードの発生数をカウントすることで、１ｍｓｅｃ単位の時刻を決定することができる。更に、Ｃ／Ａコード先頭からの位相を観測することで、１ｍｓｅｃ以下の時刻が決定できる。
【００２７】
ところで、衛星から送られる電波は地球大気の上層部に存在する電離層を通過する際に、速度が変化するため、結果として伝搬距離の測定に誤差を与えることが知られている。この電離層遅延を補正するため、衛星から送られる航法データを用いたモデルを用いて補正値を算出するが、電離層は場所により、その遅延量が大きく異なるため、モデルを用いた補正では精度に限界がある。
【００２８】
ところで、電離層を電波が通過する際の遅延量は、その周波数の２乗に比例するという特徴がある。
【００２９】
Ｒ ＝ ｎ ／ ｆ2 ・・・（２）
Ｒ： 電離層遅延[sec]
ｎ： 比例係数
ｆ： 搬送波周波数[Hz]
Ｌ１帯とＬ２帯の信号を受信した場合に、式（１）に代入すると以下の式となる。
【００３０】
Ｒ１ ＝ ｎ ／ ｆ12 ・・・（３）
Ｒ２ ＝ ｎ ／ ｆ22
Ｒ１：Ｌ１帯の電離層遅延[sec]
Ｒ２：Ｌ２帯の電離層遅延[sec]
ｆ１：Ｌ１帯の搬送波周波数（＝1.57542GHz）
ｆ２：Ｌ２帯の搬送波周波数（＝1.22760GHz）
式（３）の２つの式の差分を取ると以下の式となる。
【００３１】
Ｒ１−Ｒ２ ＝ ｎ×（ｆ22−ｆ12）／（ｆ１2×ｆ22） ・・・（４）
ここで、Ｌ１信号処理部２とＬ２信号処理部３で信号復調した結果、衛星からのそれぞれの送信時刻（Ｔ１およびＴ２）が測定され、Ｔ１とＴ２の差は、電離層遅延の差によるものと考えることができる。
【００３２】
Ｒ１−Ｒ２ ＝ Ｔ１−Ｔ２ ・・・（５）
式（４）と式（５）を整理すると、比例係数ｎは以下の式で求めることができる。
【００３３】
ｎ ＝ （Ｔ１−Ｔ２）×（ｆ１2×ｆ22）／（ｆ22−ｆ12） ・・・（６）
式（６）で求めた比例係数（電離層補正係数）ｎは、電波が電離層を通過するポイントに依存する値であり、通過ポイントにより大きな差が現れる。しかしながら、衛星は高度約２６，０００ｋｍの上空を約１２時間の周期で周回しているため、電離層の通過ポイントは短時間では大きく変わらない。つまり、１秒間隔で位置を算出した場合においても、上記の電離層補正係数は、ほぼ同じ値をとることとなる。
【００３４】
以上のことから、正確な電離層補正係数を測定するためにはＬ１信号処理部２とＬ２信号処理部３で同一の衛星を受信する必要があるが、常に受信を継続する必要は無いことがわかる。そこで、Ｌ２信号処理部３のチャンネル数を１〜２の最低限のチャンネル数として、チャンネルに設定する衛星を決定する衛星選択部６を定期的に起動し、そのチャンネルに設定する衛星を適切に切り替え、順番にＬ２信号を受信するものとする。そのＬ２信号処理部３とＬ１信号処理部２の受信信号を用いて、電離層補正係数算出部４において、正確な電離層補正係数を測定することができ、その電離層補正係数を用いて測位部５で、電離層補正値を算出して補正する。その結果、Ｌ２信号処理部３のチャンネル数が少ないにもかかわらず、Ｌ１信号処理部２と同等の衛星をＬ２信号処理部で継続して受信していた場合と同等の位置精度が得られるものである。
【００３５】
以下、Ｌ１信号処理部２およびＬ２信号処理部３のチャンネルに衛星を設定する衛星選択部６について図２、３、４を用いて詳細に説明する。
【００３６】
図２は、衛星選択部６における処理の流れを示すフローチャートである。衛星選択部６は、例えば１０秒間隔で一定時間ごとに動作するものとする。まずは衛星から送られる軌道情報、現在時刻を用いて全ての衛星の位置を計算する（ステップＳ００１）。次に、衛星測位装置の概略位置を用いて、その衛星の仰角をステップＳ００２で算出し、受信可能な衛星（例えば仰角が５度以上）を推定する（ステップＳ００３）。次に、ステップＳ００４でＬ１信号処理部２のチャンネルに設定する衛星を決定する。
【００３７】
ここで、ステップＳ００４の処理について、図３のフローチャートを用いて具体的に説明する。まず、ステップＳ０１１でＬ１信号処理部２のチャンネルを初期値１に設定する。そして、Ｌ１信号処理部２のチャンネルに設定されている衛星番号が、受信可能と推定した衛星かどうか判定する（ステップＳ０１２）。ステップＳ０１２で受信可能と推定した衛星以外が設定されていれば、受信可能と推定される衛星番号に切り替える（ステップＳ０１３）。受信可能と推定された衛星が複数存在する場合は、仰角が高い衛星がより周囲の建物の影響を受けにくく、受信しやすいと考えられるため、仰角の高い衛星を優先して設定するものとする。次に、チャンネルを１増加させ（ステップＳ０１４）、チャンネルが保持しているチャンネル数（ＭＡＸ）になるまで（ステップＳ０１５）この切り替え処理を行い、処理を終了する。
【００３８】
次に、図２のフローチャートに戻り、Ｌ２信号処理部３のチャンネルに設定する衛星番号を決定する（ステップＳ００５）。Ｌ２信号処理部３のチャンネル数は、１〜２チャンネルしかないため、受信可能と推定される衛星を全て設定することはできない。そこで、受信可能と推定した衛星を順番に設定する。
【００３９】
ここで、ステップＳ００５の処理について、具体的な一例を図４のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ０２１で、前回設定した衛星番号を記憶領域から読み出す。その衛星番号を１増加させ(Ｓ０２２)、次に設定候補の衛星番号とする。ＧＰＳ衛星の場合は最大３２衛星までなので、３２番を超えた場合は、衛星番号を１に戻す（ステップＳ０２３、Ｓ０２４）。次に、設定候補の衛星番号が、受信可能と推測された衛星であるか否かを判定する（ステップＳ０２５）。受信可能な衛星であれば該当する衛星をＬ２信号処理部３のチャンネルに設定する（ステップＳ０２６）。ステップＳ０２５の判定結果が受信可能な衛星でなければ、ステップＳ０２２に戻り、衛星番号を１つ進めて同様に判定を行う。ステップＳ０２６でチャンネルに衛星番号を設定完了した後は、設定した衛星番号を記憶して（ステップＳ０２７）処理を終了する。
【００４０】
なお、ここではＬ２信号処理部３のチャンネル数は１つとして説明したが、２チャンネルなど複数のチャンネルを有していた時は、同じ衛星番号が設定されないようにする。
【００４１】
次に、電離層補正係数算出部４における処理の流れについて、図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。電離層補正係数算出部４は、衛星選択部６と同じように一定間隔で動作するものであるが、衛星選択部６と比較して十分に小さな時間間隔（例えば１秒）で動作するものである。電離層補正係数算出部４においては、まずＬ２信号処理部３で設定されているチャンネルで、衛星を受信できているかどうかを判定する（ステップＳ０３１）。衛星を受信できている状態であれば、Ｌ１信号処理部２のチャンネルを順番にチェックして、Ｌ２信号処理部３と同じ衛星が設定されている衛星番号を探す（ステップＳ０３２〜Ｓ０３５）。
【００４２】
ステップＳ０３３で同一の衛星があれば、ステップ０３６でＬ１送信時刻Ｔ１、ステップ０３７でＬ２送信時刻Ｔ２を測定し、ステップＳ０３８で電離層補正係数ｎを式（６）に示す方法で計算する。衛星毎の電離層補正係数は記憶領域に保存しておき、測位部５において位置を計算するときに、読み出して伝搬時間を補正するものである。
【００４３】
以上のように、かかる衛星測位装置の構成によれば、第２の周波数の信号を復調するＬ２信号処理部３の衛星を定期的に変更する衛星選択部６を備えることにより、第２の周波数のチャンネル数を削減することができ、低コストで高精度の衛星測位装置を実現することができる。
【００４４】
なお、図４においてＬ２信号処理部３に設定する衛星番号をＳ００３で受信可能と推測された衛星に決定したが、受信可能と推測された衛星の中から、Ｌ１信号処理部２で実際に衛星を受信できている衛星を優先して設定する様にしてもよい。そうすることで、衛星からの電波を確実に受信でき、電離層補正係数算出部４で確実に電離層補正係数を決定することができる。
【００４５】
また、電離層補正係数算出部４において、電離層補正係数とともにその更新時刻を記憶しておき、更新時刻が古い衛星を優先してチャンネルに設定するようにしてもよい。具体的には、図６にＬ２衛星選択部３のフローチャートを示す。
【００４６】
まず、ステップＳ０４１で更新時刻の最も古い時刻（最小値：SetTimeMin）と、チャンネル（CHN）に初期値を設定する。次に、記憶されている更新時刻を読み出し（ステップＳ０４２）、更新時刻の最小値と比較して、更新時刻の方が大きければ（新しければ）ステップＳ０４５に進み、大きくなければステップＳ０４４に進む（ステップＳ０４３）。ステップＳ０４４では、現チャンネル（CHN）の更新時刻（SetTime）を最小値（SetTimeMin）に設定し、現チャンネル（CHN）を更新時刻が最も古いチャンネル（MinChn）に設定する。次に、チャンネルを１増加させ（ステップＳ０４５）、チャンネル数になるまで（ステップＳ０４６）この処理を行い、更新時刻が最も遅い（古い）衛星を優先してＬ２信号処理部３に設定して（ステップＳ０４７）、処理を終了する。更新時刻が古い衛星を優先してチャンネルに設定することで、電離層補正係数が古くなってしまうことを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明にかかる衛星測位装置は、第２の周波数を受信するＬ２信号処理部に設定する衛星を定期的に切り替えるようにしたことにより、Ｌ２信号処理部のチャンネル数を必要最低限で構成することができ、低コストでありながら、正確に電離層遅延量を補正し、高精度な位置を計算することができるという効果を有し、ナビゲーション装置等の衛星測位装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態にかかかる衛星測位装置の構成を示すブロック図
【図２】衛星選択部の処理の流れを示すフローチャート
【図３】図２のＬ１信号処理部２の衛星選択処理の流れを示すフローチャート
【図４】図２のＬ２信号処理部３の衛星選択処理の流れを示すフローチャート
【図５】電離層補正係数算出部の処理の流れを示すフローチャート
【図６】図２のＬ２信号処理部３において更新時刻に基づいた衛星選択処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【００４９】
１ アンテナ部
２ Ｌ１信号処理部
３ Ｌ２信号処理部
４ 電離層補正係数算出部
５ 測位部
６ 衛星選択部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地球上の絶対座標を計算する衛星測位装置であって、衛星から送られる第一の周波数を用いた航法信号を復調処理するＬ１信号処理部と、第二の周波数を用いた航法信号を復調処理するＬ２信号処理部と、Ｌ１信号処理部とＬ２信号処理部で測定した時刻差から電離層補正係数を計算する電離層補正係数算出部と、Ｌ１信号処理部とＬ２信号処理部に設定する衛星を選択する衛星選択部と、電離層補正係数算出部で算出された電離層補正係数とＬ１信号処理部の情報を用いて位置を算出する測位部を備え、
Ｌ２信号処理部のチャンネル数はＬ１信号処理部のチャンネル数に対して少ないチャンネル数で構成され、
衛星選択部はＬ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星を順次変更することを特徴とする衛星測位装置。
【請求項２】
衛星選択部は、Ｌ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星を一定時間ごとに変更することを特徴とする請求項１記載の衛星測位装置。
【請求項３】
衛星選択部は、Ｌ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星として、Ｌ１信号処理部で受信中の衛星を優先して設定することを特徴とする請求項２記載の衛星測位装置。
【請求項４】
電離層補正係数算出部は、算出した電離層補正係数とともにその更新時刻を記憶し、
衛星選択部は、Ｌ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星として、電離層補正係数の更新時刻が遅い衛星を優先して設定することを特徴とする請求項２記載の衛星測位装置。
【請求項１】
地球上の絶対座標を計算する衛星測位装置であって、衛星から送られる第一の周波数を用いた航法信号を復調処理するＬ１信号処理部と、第二の周波数を用いた航法信号を復調処理するＬ２信号処理部と、Ｌ１信号処理部とＬ２信号処理部で測定した時刻差から電離層補正係数を計算する電離層補正係数算出部と、Ｌ１信号処理部とＬ２信号処理部に設定する衛星を選択する衛星選択部と、電離層補正係数算出部で算出された電離層補正係数とＬ１信号処理部の情報を用いて位置を算出する測位部を備え、
Ｌ２信号処理部のチャンネル数はＬ１信号処理部のチャンネル数に対して少ないチャンネル数で構成され、
衛星選択部はＬ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星を順次変更することを特徴とする衛星測位装置。
【請求項２】
衛星選択部は、Ｌ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星を一定時間ごとに変更することを特徴とする請求項１記載の衛星測位装置。
【請求項３】
衛星選択部は、Ｌ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星として、Ｌ１信号処理部で受信中の衛星を優先して設定することを特徴とする請求項２記載の衛星測位装置。
【請求項４】
電離層補正係数算出部は、算出した電離層補正係数とともにその更新時刻を記憶し、
衛星選択部は、Ｌ２信号処理部のチャンネルに設定する衛星として、電離層補正係数の更新時刻が遅い衛星を優先して設定することを特徴とする請求項２記載の衛星測位装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３０８３５６（Ｐ２００６−３０８３５６Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２９２９７（Ｐ２００５−１２９２９７）
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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