長期予測軌道データの信頼性判定方法、測位方法、測位装置及び測位システム
【課題】長期予測エフェメリスの信頼性を判定するための手法を提案すること。
【解決手段】測位システム１において、携帯型電話機４は、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータを用いて、測位演算に必要な数以上のＧＰＳ衛星ＳＶを組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、衛星組合せそれぞれに含まれるＧＰＳ衛星ＳＶの異同と、衛星組合せそれぞれについて行った測位演算結果の差とに基づいて、長期予測エフェメリスデータに含まれる各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれの予測軌道の信頼性を判定する。
【解決手段】測位システム１において、携帯型電話機４は、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータを用いて、測位演算に必要な数以上のＧＰＳ衛星ＳＶを組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、衛星組合せそれぞれに含まれるＧＰＳ衛星ＳＶの異同と、衛星組合せそれぞれについて行った測位演算結果の差とに基づいて、長期予測エフェメリスデータに含まれる各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれの予測軌道の信頼性を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長期予測軌道データの信頼性判定方法、測位方法、測位装置及び測位システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
測位用信号を利用した測位システムとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等に内蔵された測位装置に利用されている。ＧＰＳでは、自機の位置を示す３次元の座標値と、時計誤差とを、複数のＧＰＳ衛星の位置や各ＧＰＳ衛星から自機までの擬似距離等の情報に基づいて求める測位演算を行うことで測位する。
【０００３】
ＧＰＳによる測位では、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ衛星信号に重畳されているアルマナックやエフェメリスといった航法データに基づいて、ＧＰＳ衛星の位置、速度、移動方向等の衛星情報を算出し、当該衛星情報及び時刻情報を用いて測位演算を行う。アルマナックは衛星を捕捉する際の有力な手掛かりとはなるが、衛星情報の精度が悪いため測位演算に使用することは困難である。一方、エフェメリスは、衛星情報の精度が良いため、衛星を捕捉する際の有力な手掛かりとなるだけでなく、測位演算にも使用することがで
きる。従って、例えばエフェメリスを保持していない状態で測位を開始した場合には、エ
フェメリスをＧＰＳ衛星信号から取得しなければならず、初回測位時間（ＴＴＦＦ：Time To First Fix）が増大する。
【０００４】
そこで、特許文献１や特許文献２には、サーバクライアントシステムであって、１週間といった長期間分のエフェメリスである長期予測エフェメリス（長期予測軌道データ）をサーバが予測し、クライアントである測位装置に提供する技術が開示されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１８８４０３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２１２７００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
長期予測エフェメリスの定義方法としては、通常のエフェメリスと同様のデータフォーマットで定義する方法が考えられる。すなわち、衛星軌道の近似モデルの１つであるケプラーの楕円軌道モデルを用いて衛星軌道を近似し、その時のモデル式のパラメータ（以下、「衛星軌道パラメータ」と称す。）の値によって、長期予測エフェメリスを定義する方法である。測位用衛星の将来の位置を所定時間おきに時系列に予測した予測位置でなる衛星予測暦（予測位置データ）は、所定の商用システムから提供されている。ケプラーの楕円軌道モデルによる近似計算は、この衛星予測暦を用いて行うことが可能である。
【０００６】
しかし、衛星予測暦に含まれる測位用衛星の予測位置は、将来になるほど、測位用衛星の実際位置からずれる傾向がある。そのため、ケプラーの楕円軌道モデルによる近似計算を行って長期予測エフェメリスを生成する場合に、近似計算により求めた衛星軌道は、生成日時から将来のものであるほど、実際の衛星軌道からずれたものとなる可能性がある。従来は、長期予測エフェメリスを一旦生成した後は、生成した長期予測エフェメリスの信頼性（測位に使用するのに適しているか否か）を判定する機構が存在しなかったため、サーバから長期予測エフェメリスを取得した測位装置は、信頼性の低い長期予測エフェメリスを使用して測位を行う場合があり得た。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、長期予測エフェメリスの信頼性を判定するための手法を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための第１の発明は、１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行うことと、前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法である。
【０００９】
また、他の発明として、１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、を備えた測位装置を構成してもよい。
【００１０】
この第１の発明等によれば、１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、これらの測位演算の結果に基づいて、長期予測軌道データの信頼性を判定する。長期予測軌道データを用いて複数の衛星組合せについて測位演算を行った結果を対比することで、長期予測軌道データの信頼性を判定することが可能となる。
【００１１】
また、第２の発明として、第１の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同と、前記複数の衛星組合せについて行った前記測位演算の結果の差とに基づいて、前記長期予測軌道データに含まれる測位用衛星の予測軌道の信頼性を判定することを含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１２】
この第２の発明によれば、複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同と、複数の衛星組合せについて行った測位演算の結果の差とに基づいて、長期予測軌道データに含まれる測位用衛星の予測軌道の信頼性を判定する。測位演算結果の中に、他の測位演算結果と大きく相違する測位演算結果が存在する場合は、当該測位演算結果を演算した際に使用した衛星組合せの中に、測位に不適な測位用衛星が含まれている可能性がある。そのため、複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同に基づいて測位に不適な測位用衛星を判定し、当該測位用衛星の予測軌道の信頼性を低いと判定すれば好適である。
【００１３】
また、第３の発明として、第１又は第２の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、前記衛星軌道データから求められる衛星位置と前記長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１４】
同様に、第４の発明として、測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、前記衛星軌道データから求められる衛星位置と１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１５】
この第３又は第４の発明によれば、測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信する。そして、衛星軌道データから求められる衛星位置と長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて長期予測軌道データの信頼性を判定する。長期予測軌道データの信頼性が高ければ、衛星軌道データから求められる衛星位置と長期予測軌道データから求められる衛星位置とは近似するはずである。従って、衛星軌道データから求められる衛星位置と長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異により、長期予測軌道データの信頼性を判定することが可能となる。
【００１６】
また、第５の発明として、第３又は第４の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記長期予測軌道データには、前記測位用衛星の衛星時計の誤差を予測した時計予測誤差データが含まれ、前記測位用衛星は、前記衛星軌道データに、当該測位用衛星が有する衛星時計の時計誤差データを含めて発信しており、前記信頼性を判定することは、前記衛星軌道データから求められる衛星位置に前記時計誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置と、前記長期予測軌道データから求められる衛星位置に前記時計予測誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することである長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１７】
この第５の発明によれば、衛星軌道データから求められる衛星位置に時計誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置と、長期予測軌道データから求められる衛星位置に時計予測誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置との差異に基づいて長期予測軌道データの信頼性を判定する。単純に衛星位置の差異に基づくのではなく、衛星位置に時計誤差分の位置誤差を加味した位置の差異に基づくことで、長期予測軌道データの信頼性判定の正確性を高めることができる。
【００１８】
また、第６の発明として、第１〜第５の何れかの発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法により信頼性が高いと判定された測位用衛星の組合せを用いて測位演算を行う測位方法を構成してもよい。
【００１９】
この第６の発明によれば、長期予測軌道データの信頼性が高いと判定された測位用衛星の組合せを用いて測位演算を行うことで、測位の正確性を向上させることができる。
【００２０】
また、第８の発明として、複数の測位装置と、前記測位装置に測位用衛星の１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを提供するサーバシステムとを具備した測位システムであって、前記複数の測位装置は、前記サーバシステムから受信した前記長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、前記信頼性の判定結果を前記サーバシステムに送信する送信部と、を備え、前記サーバシステムは、前記複数の測位装置から受信した前記信頼性の判定結果を集計する集計部と、前記集計部の集計結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を決定する決定部と、前記決定部により決定された信頼性を前記測位装置に提供する提供部と、を備えた測位システムを構成してもよい。
【００２１】
この第８の発明によれば、複数の測位装置は、サーバシステムから受信した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、これらの測位演算の結果に基づいて、長期予測軌道データの信頼性を判定し、その判定結果をサーバシステムに送信する。一方、サーバシステムは、複数の測位装置から受信した信頼性の判定結果を集計し、その集計結果に基づいて、長期予測軌道データの信頼性を決定する。そして、決定した信頼性を測位装置に提供する。
【００２２】
かかる構成により、測位装置は、サーバシステムから取得した長期予測軌道データの信頼性を判定することができる。また、サーバシステムは、複数の測位装置から受信した長期予測軌道データの信頼性の判定結果を集計することによって長期予測軌道データの信頼性を決定することができ、統計的に決定した妥当な信頼性を測位装置に提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるわけではない。
【００２４】
１．システム構成
図１は、本実施形態における測位システム１の概略構成を示す図である。測位システム１は、外部システム２と、サーバシステム３と、複数の携帯型電話機４と、複数のＧＰＳ衛星ＳＶ（ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４，・・・）とを備えて構成される。尚、携帯型電話機４が必要なデータをサーバシステム３から取得した後は、携帯型電話機４とＧＰＳ衛星ＳＶとで測位が可能であるため、携帯型電話機４とＧＰＳ衛星ＳＶとで１つの測位システムが構成されるということもできる。また、地上側のシステムとして、サーバシステム３と携帯型電話機４とで測位システムと呼ぶこともできる。
【００２５】
外部システム２は、ＧＰＳ衛星ＳＶから定期的に衛星信号を受信し、当該衛星信号に含まれる航法データ等に基づいて衛星予測暦を生成してサーバシステム３に提供する公知のシステムである。外部システム２が提供する衛星予測暦は、各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれについて、将来の位置を予測した予測位置及びＧＰＳ衛星ＳＶに搭載された原子時計の誤差を予測した時計予測誤差を所定時間おき（例えば１５分おき）に時系列に並べた不連続なデータである。外部システム２は、例えば衛星予測暦の提供を業務とする民間や公営の団体のコンピュータシステムに相当する。
【００２６】
サーバシステム３は、衛星予測暦を外部システム２から取得し、取得した衛星予測暦を用いて、全てのＧＰＳ衛星ＳＶの予測されるエフェメリスであって、少なくとも１日分以上の例えば１週間といった長期間有効なエフェメリス（以下、本実施形態において「長期予測エフェメリス（長期予測軌道データ）」と称す。）を生成・提供するサーバを備えたシステムである。
【００２７】
携帯型電話機４は、ユーザが通話やメールの送受信等を行うための電子機器であり、通話やメールの送受信といった携帯型電話機としての本来の機能の他、位置を計測する機能（測位機能）を実現するための測位装置を具備して構成されている。携帯型電話機４は、ユーザ操作に従って、サーバシステム３に対して長期予測エフェメリスの要求信号を送信し、サーバシステム３から長期予測エフェメリスを受信する。そして、受信した長期予測エフェメリスを用いてＧＰＳ衛星ＳＶを捕捉し、ＧＰＳ衛星信号に基づく測位演算を実行することで測位する。
【００２８】
２．サーバシステム
２−１．機能構成
図２は、サーバシステム３の機能構成を示すブロック図である。サーバシステム３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０と、操作部３２０と、通信部３３０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０と、ハードディスク３５０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３６０とを備え、各部がバス３７０で接続されたコンピュータシステムである。
【００２９】
ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されているシステムプログラム等に従ってサーバシステム３の各部を統括的に制御するプロセッサである。本実施形態では、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されている長期予測エフェメリス提供プログラム３４１に従って、携帯型電話機４に長期予測エフェメリスを提供する処理を行う。
【００３０】
操作部３２０は、サーバシステム３の管理者による操作指示を受け付け、操作に応じた信号をＣＰＵ３１０に出力する入力装置である。この機能は、例えばキーボードやボタン、マウス等により実現される。
【００３１】
通信部３３０は、システム内部で利用される各種データをインターネット等の通信ネットワークを介して外部システム２や携帯型電話機４とやり取りするための通信装置である。
【００３２】
ＲＯＭ３４０は、読み取り専用の不揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ３１０がサーバシステム３を制御するためのシステムプログラムや、長期予測エフェメリスを携帯型電話機４に提供するためのプログラム、長期予測エフェメリスを生成するためのプログラム等の各種プログラムや各種データ等を記憶している。
【００３３】
ハードディスク３５０は、磁気ヘッド等を用いてデータの読み書きを行う記憶装置であり、ＲＯＭ３４０と同様、サーバシステム３が備える各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶している。
【００３４】
ＲＡＭ３６０は、読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ３１０により実行されるシステムプログラム、長期予測エフェメリス提供プログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。
【００３５】
２−２．データ構成
図３は、ＲＯＭ３４０に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ３４０には、ＣＰＵ３１０により読み出され、長期予測エフェメリス提供処理（図１１参照）として実行される長期予測エフェメリス提供プログラム３４１が記憶されている。また、長期予測エフェメリス提供プログラム３４１には、長期予測エフェメリス生成処理（図１２及び図１３参照）として実行される長期予測エフェメリス生成プログラム３４１１がサブルーチンとして含まれている。
【００３６】
長期予測エフェメリス提供処理とは、ＣＰＵ３１０が、長期予測エフェメリスデータ３５７を生成する処理を定期的に行い、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータ３５７の要求信号を受信した場合に、生成しておいた長期予測エフェメリスデータ３５７を要求元の携帯型電話機４に送信する処理である。長期予測エフェメリス提供処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００３７】
長期予測エフェメリス生成処理とは、ＣＰＵ３１０が、長期予測エフェメリスデータ３５７を生成する処理である。本実施形態では、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリスデータ３５７を４時間に１回生成する。具体的には、長期予測エフェメリスデータ３５７の生成日時を基準として１週間後までの期間を生成対象期間とし、当該生成対象期間を衛星軌道の近似・モデル化を行う複数の期間（以下、「予測対象期間」と称す。）に区切る。本実施形態では、予測対象期間の長さを一律に６時間とする。すなわち、１週間の生成対象期間を６時間毎に２８個の予測対象期間に区切る。
【００３８】
その後、外部システム２から取得した衛星予測暦３５１に含まれる予測位置のうち、各予測対象期間それぞれに含まれる予測位置を抽出する。そして、抽出した全ての予測位置からの距離の二乗和が最小となるようなケプラーの衛星軌道モデル式（以下、「近似モデル」ともいう。）を、各予測対象期間それぞれについて求める。このとき求めた衛星軌道の近似モデル式のパラメータを「衛星軌道パラメータ」と称し、近似モデルを算出する計算を「近似計算」ともいう。また、近似計算により求めた衛星軌道のことを「予測軌道」と称する。長期予測エフェメリス生成処理についても、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００３９】
図４は、ハードディスク３５０に格納されたデータの一例を示す図である。ハードディスク３５０には、衛星予測暦３５１と、集計用データベース３５３と、集計結果データベース３５５と、長期予測エフェメリスデータ３５７とが記憶されている。
【００４０】
図５は、衛星予測暦３５１のデータ構成の一例を示す図である。衛星予測暦３５１は、各ＧＰＳ衛星ＳＶの１週間後までの予測位置及び時計予測誤差が１５分おきに記憶された離散的なデータである。例えば、「２００８年８月８日０時３０分」におけるＧＰＳ衛星「ＳＶ２」の予測位置は「（Ｘｐ３２，Ｙｐ３２，Ｚｐ３２）」であり、原子時計の予測誤差は「Δｔｐ３２」である。ＣＰＵ３１０は、外部システム２から定期的に（例えば４時間に１回）衛星予測暦３５１を受信して、ハードディスク３５０に更新記憶させる。
【００４１】
図６は、集計用データベース３５３のデータ構成の一例を示す図である。集計用データベース３５３は、複数の携帯型電話機４から受信した集計用データ３５４（３５４−１，３５４−２，３５４−３，・・・）が記憶されたデータベースである。
【００４２】
集計用データ３５４には、当該集計用データ３５４を生成した携帯型電話機４の識別情報（ＩＤ）である端末ＩＤ３５４１と、当該集計用データ３５４を当該携帯型電話機４が生成した期間の番号３５４３と、ＧＰＳ衛星ＳＶ毎に予測軌道信頼度及び測位不適フラグが記憶された信頼性データ３５４５とが対応付けて記憶されている。
【００４３】
端末ＩＤ３５４１は、携帯型電話機４それぞれに固有に割り当てられている。期間の番号３５４３は、１週間の期間を６時間毎に区切った場合の２８個の期間の番号（第１〜第２８期間）が記憶される。
【００４４】
予測軌道信頼度は、予測軌道の信頼性を示す指標値の一種であり、「０」〜「１５」の１６段階で表され、「０」が予測軌道の信頼性が最も高く、「１５」が予測軌道の信頼性が最も低いことを意味している。予測軌道信頼度は、エフェメリスに含まれている「ＵＲＡ index」に相当する値である。
【００４５】
衛星軌道を軌道モデル式で表した場合には、当該軌道モデル式から算出した衛星の将来位置と、衛星予測暦に含まれる衛星の予測位置とには差が生じる。すなわち、衛星軌道を近似した軌道モデル式から算出される衛星の将来位置は、全ての予測位置を忠実に再現しているわけではない。予測位置の再現性が高いほど、予測軌道の信頼性は高いといえる。
【００４６】
測位不適フラグは、当該ＧＰＳ衛星ＳＶが測位に不適な衛星（以下、「測位不適衛星」と称す。）であるか否かを示すフラグであり、当該衛星が測位不適衛星であると判定された場合には「ＯＮ」、それ以外の場合には「ＯＦＦ」がそれぞれ設定される。測位不適フラグは、エフェメリスに含まれている「Ｈｅａｌｔｈ情報」に相当し、予測軌道信頼度と同様、信頼性の指標値の一種である。以下の説明では、予測軌道信頼度及び測位不適フラグを、包括的に「信頼性パラメータ」と称する。
【００４７】
例えば、図６の集計用データ３５４−１は、端末ＩＤ３５４１が「Ｔ１」の携帯型電話機４が「第４期間」に生成したデータである。そして、その信頼性データ３５４５では、ＧＰＳ衛星「ＳＶ２」の予測軌道信頼度が「１４」と高い値（予測軌道信頼度は低いほど信頼性が高い値である。）となっており、測位不適フラグが「ＯＮ」に設定されている。このことから、ＧＰＳ衛星「ＳＶ２」は、予測軌道の信頼性が低いと判定され、さらに、測位不適衛星であると判定されたことがわかる。
【００４８】
図７は、集計結果データベース３５５のデータ構成の一例を示す図である。集計結果データベース３５５は、複数の集計結果データ３５６（３５６−１，３５６−２，３５６−３，・・・）がＧＰＳ衛星ＳＶ毎に記憶されたデータベースである。
【００４９】
また、集計結果データ３５６には、ＧＰＳ衛星ＳＶの番号３５６１と、予測軌道信頼度の集計結果のデータである予測軌道信頼度集計結果データ３５６３と、測位不適フラグの集計結果のデータである測位不適フラグ集計結果データ３５６５とが対応付けて記憶されている。
【００５０】
予測軌道信頼度集計結果データ３５６３は、第１〜第２８期間と「０」〜「１５」の予測軌道信頼度とが対応付けられたテーブル構造となっており、当該期間に当該予測軌道信頼度であると判定した携帯型電話機４の数（予測軌道信頼度の集計値）が記憶されている。
【００５１】
同様に、測位不適フラグ集計結果データ３５６５は、第１〜第２８期間それぞれについて、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの測位不適フラグが「ＯＮ」であると判定した携帯型電話機４の数（測位不適フラグＯＮの集計値）が記憶されている。
【００５２】
予測軌道信頼度の集計値及び測位不適フラグＯＮの集計値は、図６の各集計用データ３５４それぞれの信頼性データ３５４５に記憶されている予測軌道信頼度及び測位不適フラグを集計することで算出することができる。
【００５３】
図８に、１週間の期間を対象として、外部システム２により生成される衛星予測暦３５１に含まれる予測位置と当該期間における衛星の実際位置との間の距離を予測誤差として算出した結果の一例を示す。ここでは、代表衛星として４つのＧＰＳ衛星ＳＶ１〜ＳＶ４の１週間分の予測誤差を時系列にプロットしたグラフを示しており、横軸は日数、縦軸は予測誤差をそれぞれ示している。この図を見ると、ＧＰＳ衛星ＳＶ１〜ＳＶ４について、増加の程度は異なるものの、時間経過に伴って予測誤差が振動しながらも漸増していることがわかる。他の衛星については図示を省略しているが、同様の傾向が見られることがわかっている。
【００５４】
この結果からもわかるように、各ＧＰＳ衛星ＳＶについて、将来の期間になるほど、予測軌道の信頼性が低くなり、測位不適衛星であると判定される可能性が高くなる傾向がある。実際、図７の集計結果データ３５６−１を見ると、第２８単位期間（最も将来の期間）では、予測軌道信頼度「１５」の集計値が「４８５０」と最も多く、測位不適フラグＯＮの集計値も「６９４０」と非常に高い値となっている。
【００５５】
図９は、長期予測エフェメリスデータ３５７のデータ構成の一例を示す図である。長期予測エフェメリスデータ３５７には、長期予測エフェメリスデータの生成日時３５７１と、ＧＰＳ衛星ＳＶ１〜ＳＶ３２の予測エフェメリス３５７３（３５７３−１〜３５７３−３２）とが対応付けて記憶されている。
【００５６】
図１０は、予測エフェメリス３５７３のデータ構成の一例を示す図である。予測エフェメリス３５７３（３５７３−１，３５７３−２，・・・，３５７３−３２）には、各予測対象期間それぞれについて、軌道長半径や離心率、軌道傾斜角といったケプラーの衛星軌道パラメータの値と、衛星時計の基準時刻、衛星時計のオフセット、衛星時計のドリフト及び衛星時計周波数のドリフトでなるクロック補正パラメータの値と、予測軌道信頼度及び測位不適フラグでなる信頼性パラメータの値とが記憶されている。
【００５７】
本実施形態では、各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれについて、信頼性パラメータである予測軌道信頼度及び測位不適フラグは、図７の集計結果データ３５６の予測軌道信頼度集計結果データ３５６３及び測位不適フラグ集計結果データ３５６５に記憶されている集計結果に基づいてそれぞれ決定する。
【００５８】
具体的には、生成対象期間である１週間を６時間毎に区切った２８個の予測対象期間を、集計結果データ３５６の第１〜第２８期間にそれぞれ対応させる。そして、予測軌道信頼度については、各予測対象期間それぞれについて、当該予測対象期間に対応する期間において集計値が最も高い予測軌道信頼度を判定して、当該予測対象期間における予測軌道信頼度に決定する。また、測位不適フラグについては、各予測対象期間それぞれについて、当該予測対象期間に対応する期間において集計した当該フラグの数が所定の閾値を超えている場合に、当該予測対象期間における測位不適フラグを「ＯＮ」に設定する。
【００５９】
２−３．処理の流れ
図１１は、ＲＯＭ３４０に記憶されている長期予測エフェメリス提供プログラム３４１がＣＰＵ３１０により読み出されて実行されることで、サーバシステム３において実行される長期予測エフェメリス提供処理の流れを示すフローチャートである。
【００６０】
先ず、ＣＰＵ３１０は、外部システム２から衛星予測暦３５１を受信したか否かを判定し（ステップＡ１）、受信しなかったと判定した場合は（ステップＡ１；Ｎｏ）、ステップＡ５へと処理を移行する。また、受信したと判定した場合は（ステップＡ１；Ｙｅｓ）、当該衛星予測暦３５１をハードディスク３５０に更新記憶させる（ステップＡ３）。
【００６１】
次いで、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリスの生成時刻であるか否かを判定する（ステップＡ５）。本実施形態では、４時間に１回長期予測エフェメリスを生成するものとする。そして、まだ生成時刻ではないと判定した場合は（ステップＡ５；Ｎｏ）、ＣＰＵ３１０は、ステップＡ９へと処理を移行する。
【００６２】
また、長期予測エフェメリスの生成時刻であると判定した場合は（ステップＡ５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されている長期予測エフェメリス生成プログラム３４１１を読み出して実行することで、長期予測エフェメリス生成処理を行う（ステップＡ７）。
【００６３】
図１２及び図１３は、長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリスの今回の生成時刻及び現在日付（生成日時）に基づいて各予測対象期間を判定する（ステップＢ１）。すなわち、今回の生成日時から１週間後までの期間を生成対象期間とし、当該生成対象期間を６時間毎に区切った各期間を予測対象期間と判定する。
【００６４】
次いで、ＣＰＵ３１０は、各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれについて、ループＡの処理を実行する（ステップＢ３〜Ｂ２１）。ループＡの処理では、ＣＰＵ３１０は、ステップＢ１で判定した各予測対象期間それぞれについて、ループＢの処理を実行する（ステップＢ５〜Ｂ１７）。
【００６５】
ループＢの処理では、ＣＰＵ３１０は、ハードディスク３５０に記憶されている衛星予測暦３５１から、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間の各時刻（衛星予測暦３５１に記憶されている１５分おきの時刻であって、当該予測対象期間に含まれる時刻のことをいう。）における予測位置を読み出す（ステップＢ７）。
【００６６】
そして、ＣＰＵ３１０は、ステップＢ７で読み出した予測位置を用いて、ケプラーの楕円軌道モデルに従って当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間における予測軌道を算出し、ケプラーの衛星軌道パラメータの値を求める（ステップＢ９）。尚、予測軌道の具体的な算出方法については公知であるため、詳細な説明を省略する。
【００６７】
その後、ＣＰＵ３１０は、衛星予測暦３５１から、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間の各時刻における時計予測誤差を読み出す（ステップＢ１１）。そして、ＣＰＵ３１０は、読み出した時計予測誤差を用いて、当該ＧＰＳ衛星の当該予測対象期間のクロック補正パラメータの値を求める（ステップＢ１３）。そして、ＣＰＵ３１０は、次の予測対象期間へと処理を移行する。
【００６８】
時刻「ｔ」における時計予測誤差「Δｔ」は、クロック補正パラメータである衛星時計の基準時刻「ｔc」、衛星時計のオフセット「ａ0」、衛星時計のドリフト「ａ1」及び衛星時計周波数のドリフト「ａ2」を用いて、次式（１）によって近似することができる。
Δｔ＝ａ0＋ａ1（ｔ−ｔc）＋ａ2（ｔ−ｔc）2 ・・・（１）
【００６９】
式（１）は、時計予測誤差の経時変化を近似するための時計誤差モデル式である。衛星予測暦３５１に含まれる各時刻の時計予測誤差「Δｔ」をサンプリングデータとして、例えば最小二乗法を用いた近似計算を行うことで、クロック補正パラメータの値を算出することができる。
【００７０】
その後、ＣＰＵ３１０は、集計結果データベース３５５に記憶されている最新の集計結果データ３５６に基づいて、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間の予測軌道信頼度及び測位不適フラグを決定することで、信頼性パラメータの値を求める（ステップＢ１５）。そして、ＣＰＵ３１０は、次の予測対象期間へと処理を移行する。
【００７１】
全ての予測対象期間についてステップＢ７〜Ｂ１５の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＢの処理を終了する（ステップＢ１７）。その後、ＣＰＵ３１０は、全ての予測対象期間についてステップＢ９で求めた衛星軌道パラメータの値と、ステップＢ１３で求めたクロック補正パラメータの値と、ステップＢ１５で求めた信頼性パラメータの値とを纏めて当該ＧＰＳ衛星ＳＶの予測エフェメリス３５７３を生成する（ステップＢ１９）。そして、ＣＰＵ３１０は、次のＧＰＳ衛星ＳＶへと処理を移行する。
【００７２】
全てのＧＰＳ衛星ＳＶについてステップＢ５〜Ｂ１９の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＡの処理を終了する（ステップＢ２１）。その後、ＣＰＵ３１０は、全てのＧＰＳ衛星ＳＶについてステップＢ１９で生成した予測エフェメリス３５７３を纏めて、生成日時３５７１と対応付けて長期予測エフェメリスデータ３５７を生成し、ハードディスク３５０に記憶させる（ステップＢ２３）。そして、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリス生成処理を終了する。
【００７３】
図１１の長期予測エフェメリス提供処理に戻って、長期予測エフェメリス生成処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータ３５７の要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＡ９）。そして、受信しなかったと判定した場合は（ステップＡ９；Ｎｏ）、ステップＡ１３へと処理を移行する。
【００７４】
また、要求信号を受信したと判定した場合は（ステップＡ９；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、ハードディスク３５０に記憶されている長期予測エフェメリスデータ３５７を要求元の携帯型電話機４に送信する（ステップＡ１１）。
【００７５】
その後、ＣＰＵ３１０は、携帯型電話機４から集計用データ３５４を受信したか否かを判定し（ステップＡ１３）、受信しなかったと判定した場合は（ステップＡ１３；Ｎｏ）、ステップＡ１に戻る。また、受信したと判定した場合は（ステップＡ１３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、受信した集計用データ３５４に従って集計結果データ３５６の集計値を更新する（ステップＡ１５）。そして、ＣＰＵ３１０は、ステップＡ１に戻る。
【００７６】
３．携帯型電話機
３−１．機能構成
図１４は、携帯型電話機４の機能構成を示すブロック図である。携帯型電話機４は、ＧＰＳアンテナ４０５と、ＧＰＳ受信部４１０と、ホストＣＰＵ４２０と、操作部４３０と、表示部４４０と、携帯電話用アンテナ４５０と、携帯電話用無線通信回路部４６０と、ＲＯＭ４７０と、フラッシュＲＯＭ４８０と、ＲＡＭ４９０とを備えて構成される。
【００７７】
ＧＰＳアンテナ４０５は、ＧＰＳ衛星ＳＶから発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ（Radio Frequency）信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部４１０に出力する。尚、ＧＰＳ衛星信号は、衛星毎に異なる拡散符号の一種であるＰＲＮ（Pseudo Random Noise）コードで直接スペクトラム拡散方式により変調された１．５７５４２［ＧＨｚ］の通信信号である。ＰＲＮコードは、コード長１０２３チップを１ＰＮフレームとする繰返し周期１ｍｓの擬似ランダム雑音符号である。
【００７８】
ＧＰＳ受信部４１０は、ＧＰＳアンテナ４０５から出力された信号に基づいて測位する測位回路であり、いわゆるＧＰＳ受信機に相当する機能ブロックである。ＧＰＳ受信部４１０は、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部４１１と、ベースバンド処理回路部４１３とを備えて構成される。尚、ＲＦ受信回路部４１１と、ベースバンド処理回路部４１３とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００７９】
ＲＦ受信回路部４１１は、ＲＦ信号の処理回路ブロックであり、所定の局部発振信号を分周或いは逓倍することで、ＲＦ信号乗算用の発振信号を生成する。そして、生成した発振信号を、ＧＰＳアンテナ４０５から出力されたＲＦ信号に乗算することで、ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」と称す。）にダウンコンバートする。そして、ＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ（Analog Digital）変換器でデジタル信号に変換して、ベースバンド処理回路部４１３に出力する。
【００８０】
ベースバンド処理回路部４１３は、ＲＦ受信回路部４１１から出力されたＩＦ信号に対して相関処理等を行ってＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出する回路部である。ベースバンド処理回路部４１３は、プロセッサとしてのＣＰＵ４１５と、メモリとしてのＲＯＭ４１７及びＲＡＭ４１９とを備えて構成される。ＣＰＵ４１５は、ホストＣＰＵ４２０がサーバシステム３から取得した長期予測エフェメリスデータ３５７を用いて、ＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出する。
【００８１】
ホストＣＰＵ４２０は、ＲＯＭ４７０に記憶されている測位演算プログラムやシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電話機４の各部を統括的に制御するプロセッサである。ホストＣＰＵ４２０は、ベースバンド処理回路部４１３によって捕捉・抽出されたＧＰＳ衛星信号に基づいて測位演算を行う。そして、測位演算により求めた測位位置をプロットしたナビゲーション画面を、表示部４４０に表示させる。
【００８２】
操作部４３０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたアイコンやボタンの信号をホストＣＰＵ４２０に出力する。この操作部４３０の操作により、通話要求やメールの送受信要求、ＧＰＳの起動要求等の各種指示入力がなされる。
【００８３】
表示部４４０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホストＣＰＵ４２０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部４４０には、ナビゲーション画面や時刻情報等が表示される。
【００８４】
携帯電話用アンテナ４５０は、携帯型電話機４の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。
【００８５】
携帯電話用無線通信回路部４６０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。
【００８６】
ＲＯＭ４７０は、読み取り専用の不揮発性の記憶装置であり、ホストＣＰＵ４２０が携帯型電話機４を制御するためのシステムプログラムや、測位演算を実現するための測位演算プログラム、ナビゲーション機能を実現するためのナビゲーションプログラム等の各種プログラムやデータ等を記憶している。
【００８７】
フラッシュＲＯＭ４８０は、読み書き可能な不揮発性の記憶装置であり、ＲＯＭ４７０と同様に、ホストＣＰＵ４２０が携帯型電話機４を制御するための各種プログラムやデータ等を記憶している。フラッシュＲＯＭ４８０に記憶されているデータは、携帯型電話機４の電源を切断しても失われない。
【００８８】
ＲＡＭ４９０は、読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、ホストＣＰＵ４２０により実行されるシステムプログラム、測位演算プログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。
【００８９】
３−２．データ構成
図１５は、ＲＯＭ４７０に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ４７０には、ホストＣＰＵ４２０により読み出され、メイン処理（図２１参照）として実行されるメインプログラム４７１と、予測軌道信頼度修正用データ４７３とが記憶されている。また、メインプログラム４７１には、測位処理（図２２及び図２３参照）として実行される測位プログラム４７１１と、測位不適衛星判定処理（図２４参照）として実行される測位不適衛星判定プログラム４７１３と、評価値算出処理（図２５参照）として実行される評価値算出プログラム４７１５とがサブルーチンとして含まれている。
【００９０】
メイン処理とは、ホストＣＰＵ４２０が、携帯型電話機４の本来の機能である通話やメールの送受信のための処理を行う他、携帯型電話機４の電源投入後の初回の測位を高速化する処理、携帯型電話機４の位置を測定する処理（測位処理）等を行う処理である。
【００９１】
測位処理とは、ホストＣＰＵ４２０が、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータ３５７を用いてＧＰＳ衛星ＳＶからのＧＰＳ衛星を捕捉し、捕捉したＧＰＳ衛星（以下、「捕捉衛星」と称す。）からのＧＰＳ衛星信号に基づいて、携帯型電話機４の位置を計測して表示部４４０に出力する処理である。
【００９２】
測位不適衛星判定処理とは、ホストＣＰＵ４２０が、測位演算に必要な数（３次元測位では４個）以上の捕捉衛星を組合せてなる複数の衛星組合せそれぞれについて測位演算を行うことで、捕捉衛星の中から測位に不適な衛星を測位不適衛星として判定する処理である。
【００９３】
また、評価値算出処理とは、ホストＣＰＵ４２０が、各捕捉衛星それぞれについて、捕捉衛星から受信したエフェメリスデータ４８１から求められる衛星位置及び時計誤差と、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータ３５７から求められる衛星位置及び時計誤差とを用いて、当該捕捉衛星の評価値を算出することで当該捕捉衛星を評価する処理である。これらの処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００９４】
図１８は、予測軌道信頼度修正用データ４７３のデータ構成の一例を示す図である。予測軌道信頼度修正用データ４７３は、予測軌道信頼度を修正するために用いるデータであり、評価値算出処理により算出された評価値が含まれる範囲を示す評価値範囲４７３１と、算出された評価値が当該評価値範囲４７３１に含まれる場合に予測軌道信頼度に加算する値である加算値４７３３とが対応付けて記憶されている。
【００９５】
予測軌道信頼度修正用データ４７３には、評価値が高いほど、より大きな値が予測軌道信頼度に加算されるように評価値範囲４７３１及び加算値４７３３が定められている。例えば、算出した評価値が「２０〜３０」の範囲に含まれる場合は、予測軌道信頼度には「２」が加算される。評価値が高いほど、より大きな値が予測軌道信頼度に加算されるため、予測軌道の信頼性は低くなる。
【００９６】
図１６は、フラッシュＲＯＭ４８０に格納されたデータの一例を示す図である。フラッシュＲＯＭ４８０には、集計用データ３５４と、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータ３５７と、ＧＰＳ衛星ＳＶから受信したエフェメリスデータ４８１と、最新の測位位置である最新測位位置４８３とが記憶される。集計用データ３５４及び長期予測エフェメリスデータ３５７のデータ構成は、図６及び図９で説明した通りである。
【００９７】
エフェメリスデータ４８１は、各ＧＰＳ衛星ＳＶが発信している自己の衛星軌道情報であり、ベースバンド処理回路部４１３により捕捉されたＧＰＳ衛星信号をデコードすることで取得される。エフェメリスデータ４８１には、例えば６時間分の衛星軌道パラメータの値やクロック補正パラメータの値、信頼性パラメータの値が記憶されている。
【００９８】
図１７は、ＲＡＭ４９０に格納されるデータの一例を示す図である。ＲＡＭ４９０には、捕捉衛星４９１と、判定対象衛星４９２と、測位不適衛星４９３と、衛星組合せデータ４９４と、評価値データ４９５と、出力位置４９６とが記憶される。
【００９９】
捕捉衛星４９１は、ベースバンド処理回路部４１３により捕捉されたＧＰＳ衛星ＳＶを示す識別情報である。判定対象衛星４９２は、測位不適衛星判定処理において判定対象とされるＧＰＳ衛星ＳＶを示す識別情報である。また、測位不適衛星４９３は、測位不適衛星判定処理において測位に不適な衛星と判定されたＧＰＳ衛星ＳＶを示す識別情報である。
【０１００】
図１９は、衛星組合せデータ４９４のデータ構成の一例を示す図である。衛星組合せデータ４９４は、測位不適衛星判定処理において使用される衛星の組合せについてのデータであり、衛星組合せ４９４１と、除外衛星４９４３と、測位位置４９４５と、平均位置からの距離４９４７とが対応付けて記憶されている。
【０１０１】
除外衛星４９４３は、判定対象衛星４９２のうち当該衛星組合せ４９４１から除外されたＧＰＳ衛星ＳＶを示す識別情報である。測位位置４９４５は、当該衛星組合せ４９４１について測位演算を行うことで得られた位置である。また、平均位置からの距離４９４７は、全ての衛星組合せ４９４１の測位位置４９４５を平均することで得られる位置（以下、「平均位置」と称す。）と、当該衛星組合せ４９４１について得られた測位位置４９４５との間の距離である。
【０１０２】
図２０は、評価値データ４９５のデータ構成の一例を示す図である。評価値データ４９５は、評価値算出処理において使用されるデータであり、捕捉衛星４９５１と、第１の衛星位置４９５２と、第２の衛星位置４９５３と、第１の時計誤差４９５４と、第２の時計誤差４９５５と、衛星位置間距離４９５６と、時計誤差の差４９５７と、評価値４９５８とが対応付けて記憶されている。
【０１０３】
第１の衛星位置４９５２は、エフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置である。他方、第２の衛星位置４９５３は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置である。
【０１０４】
第１の時計誤差４９５４は、エフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差である。他方、第２の時計誤差４９５５は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差である。
【０１０５】
衛星位置間距離４９５６は、第１の衛星位置４９５２と第２の衛星位置４９５３との間の距離である。また、時計誤差の差４９５７は、第１の時計誤差４９５４と第２の時計誤差４９５５との差である。
【０１０６】
評価値４９５８は、衛星位置間距離４９５６と時計誤差の差４９５７とを用いて算出される当該捕捉衛星の評価値である。評価値４９５８は、当該捕捉衛星４９５１の予測軌道の信頼性が高いほど値が小さくなるような関数で定式化することができる。すなわち、評価値は小さいほどよい。
【０１０７】
例えば、衛星位置間距離を「ｄＰ」、時計誤差の差を「ｄＴ」とした場合、評価値「Ｅ」は、次式（２）に従って算出することができる。
Ｅ＝α・ｄＰ＋β・ｄＴ ・・・（２）
ここで、式（２）における「α」及び「β」は正の定数である。但し、衛星位置間距離と時計誤差の差とは単位が異なるため、それぞれの値をそのまま同じものとして扱えるとは限らない。このため、「α」及び「β」の値を適宜な値に調節可能にすればより好適である。
【０１０８】
長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる衛星軌道パラメータの値の正確性が高いほど、エフェメリスデータ４８１から求めた第１の衛星位置４９５２と、長期予測エフェメリスデータ３５７から求めた第２の衛星位置４９５３とは近づき、衛星位置間距離４９５６は小さくなる。また、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれるクロック補正パラメータの値の正確性が高いほど、エフェメリスデータ４８１から求めた第１の時計誤差４９５４と、長期予測エフェメリスデータ３５７から求めた第２の時計誤差４９５５とは近づき、時計誤差の差４９５７は小さくなる。従って、式（２）から、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれるパラメータ値の正確性が高いほど（予測軌道の信頼性が高いほど）、評価値は小さくなることがわかる。
【０１０９】
出力位置４９６は、測位処理において最終的に表示部４４０に出力する位置として決定された位置（以下、「出力位置」と称す。）である。
【０１１０】
３−３．処理の流れ
図２１は、ＲＯＭ４７０に記憶されているメインプログラム４７１がホストＣＰＵ４２０により読み出されて実行されることで、携帯型電話機４において実行されるメイン処理の流れを示すフローチャートである。
【０１１１】
メイン処理は、ホストＣＰＵ４２０が、操作部４３０を介してユーザにより電源投入操作がなされたことを検出した場合に実行を開始する処理である。また、特に説明しないが、以下のメイン処理の実行中は、ＧＰＳアンテナ４０５によるＲＦ信号の受信や、ＲＦ受信回路部４１１によるＲＦ信号のＩＦ信号へのダウンコンバージョンが行われ、ＩＦ信号がベースバンド処理回路部４１３に随時出力される状態にあるものとする。
【０１１２】
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、操作部４３０を介してなされた指示操作を判定し（ステップＣ１）、指示操作が通話指示操作であると判定した場合は（ステップＣ１；通話指示操作）、通話処理を行う（ステップＣ３）。具体的には、携帯電話用無線通信回路部４６０に無線基地局との間の基地局通信を行わせ、携帯型電話機４と他機との間の通話を実現する。
【０１１３】
また、ステップＣ１において指示操作がメール送受信指示操作であると判定した場合は（ステップＣ１；メール送受信指示操作）、ホストＣＰＵ４２０は、メール送受信処理を行う（ステップＣ５）。具体的には、携帯電話用無線通信回路部４６０に基地局通信を行わせ、携帯型電話機４と他機との間のメールの送受信を実現する。
【０１１４】
また、ステップＣ１において指示操作が初期測位高速化指示操作であると判定した場合は（ステップＣ１；初期測位高速化指示操作）、ホストＣＰＵ４２０は、初期測位高速化処理を行う（ステップＣ７）。具体的には、サーバシステム３に対して長期予測エフェメリスデータ３５７の要求信号を送信する。そして、サーバシステム３から長期予測エフェメリスデータ３５７を受信して、フラッシュＲＯＭ４８０に更新記憶させる。
【０１１５】
また、ステップＣ１において指示操作が測位指示操作であると判定した場合は（ステップＣ１；測位指示操作）、ホストＣＰＵ４２０は、ＲＯＭ４７０に記憶されている測位プログラム４７１１を読み出して実行することで、測位処理を行う（ステップＣ９）。
【０１１６】
図２２及び図２３は、測位処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に記憶されている予測対象期間の中から、現在日時が含まれる期間（以下、「当該期間」と称す。）を判定する（ステップＤ１）。
【０１１７】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、捕捉対象衛星判定処理を行う（ステップＤ３）。より詳細には、不図示の時計部で計時されている現在時刻において、フラッシュＲＯＭ４８０に記憶されている最新測位位置４８３の天空に位置するＧＰＳ衛星ＳＶを長期予測エフェメリスデータ３５７を用いて判定して捕捉対象衛星とする。
【０１１８】
次いで、ホストＣＰＵ４２０は、各捕捉対象衛星それぞれについて、ループＣの処理を実行する（ステップＤ５〜Ｄ１９）。ループＣの処理では、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該期間の当該捕捉対象衛星の衛星軌道パラメータの値を選択する（ステップＤ７）。
【０１１９】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ７で選択した衛星軌道パラメータの値を用いてケプラーの楕円軌道モデルに基づく予測軌道を構成する（ステップＤ９）。そして、構成した予測軌道から、現在日時における当該捕捉対象衛星の衛星位置を算出する（ステップＤ１１）。
【０１２０】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ１１で算出した衛星位置と、フラッシュＲＯＭ４８０に記憶されている最新測位位置４８３とを用いて、最新測位位置４８３で当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号を受信した場合のドップラー周波数を算出する（ステップＤ１３）。
【０１２１】
次に、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ１３で算出したドップラー周波数を用いて、当該捕捉対象衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信する場合の周波数のサーチ範囲を設定する周波数サーチ範囲設定処理を行う（ステップＤ１５）。すなわち、ドップラー周波数の大きさに応じて、周波数のサーチ範囲を広狭変更する。
【０１２２】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、衛星信号捕捉処理を行う（ステップＤ１７）。具体的には、ステップＤ１５で設定した周波数サーチ範囲で、ベースバンド処理回路部４１３のＣＰＵ４１５に周波数サーチを実行させることで、当該捕捉対象衛星からのＧＰＳ衛星信号の捕捉を試み、捕捉に成功した捕捉対象衛星を捕捉衛星４９１として、ＲＡＭ４９０に記憶させる。そして、ホストＣＰＵ４２０は、次の捕捉対象衛星へと処理を移行する。
【０１２３】
全ての捕捉対象衛星についてステップＤ７〜Ｄ１７の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＣの処理を終了する（ステップＤ１９）。その後、ホストＣＰＵ４２０は、捕捉衛星４９１の中に余剰衛星があるか否かを判定する（ステップＤ２１）。３次元測位（高度を含めた測位）では、最低でも４個の捕捉衛星が必要となるため、捕捉衛星４９１の数が５個以上である場合に、余剰衛星があると判定する。
【０１２４】
そして、余剰衛星がないと判定した場合は（ステップＤ２１；Ｎｏ）、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ２７へと処理を移行する。また、余剰衛星があると判定した場合は（ステップＤ２１；Ｙｅｓ）、ホストＣＰＵ４２０は、ＲＯＭ４７０に記憶されている測位不適衛星判定プログラム４７１３を読み出して実行することで、測位不適衛星判定処理を行う（ステップＤ２３）。
【０１２５】
図２４は、測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、全ての捕捉衛星４９１を判定対象衛星４９２として、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＥ１）。そして、判定対象衛星４９２のうち、１つの衛星を除外した衛星組合せ４９４１を算出して、除外衛星４９４３と共にＲＡＭ４９０の衛星組合せデータ４９４に記憶させる（ステップＥ３）。
【０１２６】
次いで、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＥ３で算出した各衛星組合せそれぞれについて、ループＤの処理を実行する（ステップＥ５〜Ｅ９）。ループＤの処理では、ホストＣＰＵ４２０は、当該衛星組合せについて測位演算を行うことで測位位置４９４５を求め、衛星組合せデータ４９４に記憶させる（ステップＥ７）。
【０１２７】
より具体的には、ホストＣＰＵ４２０は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該期間の当該衛星組合せに含まれる各衛星のクロック補正パラメータの値を読み出し、当該補正パラメータの値を用いて、式（１）に従って現在日時における時計誤差を算出する。そして、各衛星からのＧＰＳ衛星信号の発信時刻及び携帯型電話機４におけるＧＰＳ衛星信号の受信時刻と、算出した時計誤差とを用いて、各衛星と携帯型電話機４間の擬似距離を算出し、算出した擬似距離を用いて、例えば最小二乗法やカルマンフィルタを用いた測位演算を行う。
【０１２８】
ステップＥ７において測位演算を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、次の衛星組合せへと処理を移行する。全ての衛星組合せについてステップＥ７の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＤの処理を終了する（ステップＥ９）。その後、ホストＣＰＵ４２０は、各衛星組合せについて得られた測位位置４９４５を平均して平均位置を算出する（ステップＥ１１）。
【０１２９】
次に、ホストＣＰＵ４２０は、各衛星組合せについてステップＥ７で得られた測位位置４９４５とステップＥ１１で算出した平均位置の距離（平均位置からの距離４９４７）を算出して、衛星組合せデータ４９４に記憶させる（ステップＥ１３）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、算出した平均位置からの距離４９４７に対して閾値判定を行う（ステップＥ１５）。
【０１３０】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、平均位置からの距離４９４７が閾値を超えた衛星組合せがあるか否かを判定し（ステップＥ１７）、ないと判定した場合は（ステップＥ１７；Ｎｏ）、測位不適衛星判定処理を終了する。また、あると判定した場合は（ステップＥ１７；Ｙｅｓ）、ホストＣＰＵ４２０は、当該衛星組合せにおける除外衛星４９４３を測位不適衛星４９３と判定して、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＥ１９）。
【０１３１】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、ＲＡＭ４９０に記憶されている判定対象衛星４９２から測位不適衛星４９３を削除する（ステップＥ２１）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、判定対象衛星４９２の数が５個未満となったか否かを判定し（ステップＥ２３）、５個未満になっていないと判定した場合は（ステップＥ２３；Ｎｏ）、ステップＥ３に戻る。また、５個未満になったと判定した場合は（ステップＥ２３；Ｙｅｓ）、測位不適衛星判定処理を終了する。
【０１３２】
ステップＥ３において算出される衛星組合せは、測位不適衛星が除外された衛星組合せ（以下、「測位不適衛星除外組合せ」と称す。）を除いて、全て測位不適衛星を含む衛星組合せである。そのため、ステップＥ７において、これらの衛星組合せについて得られた測位位置を平均することで算出される平均位置は、測位不適衛星の影響を受けるため、正確性の悪い位置である。それに対して、測位不適衛星除外組合せについて得られた測位位置は、測位不適衛星の影響を受けないため、正確性の高い位置である。従って、測位不適衛星除外組合せについて得られた測位位置は、平均位置からの距離が閾値を超えることになり（ステップＥ１７；Ｙｅｓ）、このときの除外衛星を測位不適衛星と判定することにしている（ステップＥ１９）。
【０１３３】
図２３の測位処理に戻って、測位不適衛星判定処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０に記憶されている長期予測エフェメリスデータ３５７のうち、測位不適衛星４９３の当該期間における測位不適フラグを「ＯＮ」に設定する（ステップＤ２５）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、ＲＯＭ４７０に記憶されている評価値算出プログラム４７１５を読み出して実行することで、評価値算出処理を行う（ステップＤ２７）。
【０１３４】
図２５は、評価値算出処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、各捕捉衛星４９１それぞれについて、ループＥの処理を実行する（ステップＦ１〜Ｆ１７）。ループＥの処理では、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０のエフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第１の衛星位置４９５２として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ３）。
【０１３５】
同様に、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第２の衛星位置４９５３として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ５）。
【０１３６】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＦ３で算出した第１の衛星位置４９５２と、ステップＦ５で算出した第２の衛星位置４９５３との間の距離を算出し、衛星位置間距離４９５６として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ７）。
【０１３７】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、エフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて式（１）に従って現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第１の時計誤差４９５４として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ９）。
【０１３８】
同様に、ホストＣＰＵ４２０は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて式（１）に従って現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第２の時計誤差４９５５として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ１１）。
【０１３９】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＦ９で算出した第１の時計誤差４９５４と、ステップＦ１１で算出した第２の時計誤差４９５５との差を算出し、時計誤差の差４９５７として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ１３）。
【０１４０】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＦ７で算出した衛星位置間距離４９５６と、ステップＦ１３で算出した時計誤差の差４９５７とを用いて、式（２）に従って評価値４９５８を算出し、評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ１５）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、次の捕捉衛星へと処理を移行する。
【０１４１】
全ての捕捉衛星についてステップＦ３〜Ｆ１５の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＥの処理を終了する（ステップＦ１７）。そして、ループＥの処理を終了した後、ホストＣＰＵ４２０は、評価値算出処理を終了する。
【０１４２】
図２３の測位処理に戻って、評価値算出処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、算出した評価値に従って、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に記憶されている各捕捉衛星の当該期間における予測軌道信頼度を修正する（ステップＤ２９）。具体的には、ＲＯＭ４７０に記憶されている予測軌道信頼度修正用データ４７３を参照し、各捕捉衛星それぞれについて、算出した評価値が含まれる評価値範囲４７３１を判定する。そして、判定した評価値範囲４７３１に対応する加算値４７３３を、当該捕捉衛星の予測軌道信頼度に加算する。
【０１４３】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、各捕捉衛星の予測軌道信頼度及び測位不適フラグを纏めて信頼性データ３５４５を生成する（ステップＤ３１）。そして、端末ＩＤ３５４１と、当該期間の番号３５４３と、生成した信頼性データ３５４５とを対応付けた集計用データ３５４を生成して、フラッシュＲＯＭ４８０に記憶させる（ステップＤ３３）。
【０１４４】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、生成した集計用データ３５４をサーバシステム３に送信する（ステップＤ３５）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該期間における各捕捉衛星の信頼性パラメータの値（予測軌道信頼度及び測位不適フラグ）に基づいて、測位に使用する衛星組合せ（以下、「測位用衛星組合せ」と称す。）を決定する（ステップＤ３７）。
【０１４５】
具体的には、例えば、測位不適フラグが「ＯＦＦ」に設定されている捕捉衛星の中から、予測軌道信頼度が「５」よりも小さい捕捉衛星（予測軌道の信頼性が高い衛星）を選択する。そして、選択した捕捉衛星でなる衛星組合せを測位用衛星組合せに決定する。
【０１４６】
次いで、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ３７で決定した測位用衛星組合せについて測位演算を実行し、その測位位置を出力位置４９６としてＲＡＭ４９０に記憶させるとともに、最新測位位置４８３としてフラッシュＲＯＭ４８０に記憶させる（ステップＤ３９）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、出力位置４９６を表示部４４０に出力してナビゲーション画面を表示させた後（ステップＤ４１）、測位処理を終了する。
【０１４７】
図２１のメイン処理に戻って、ステップＣ３〜Ｃ９の何れかの処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、操作部４３０を介してユーザにより電源切断指示操作がなされたか否かを判定し（ステップＣ１１）、なされなかったと判定した場合は（ステップＣ１１；Ｎｏ）、ステップＣ１に戻る。また、電源切断指示操作がなされたと判定した場合は（ステップＣ１１；Ｙｅｓ）、メイン処理を終了する。
【０１４８】
４．作用効果
測位システム１において、携帯型電話機４は、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータを用いて、測位に必要な数以上のＧＰＳ衛星ＳＶを組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、複数の衛星組合せに含まれるＧＰＳ衛星ＳＶの異同と、複数の衛星組合せについて行った測位演算結果の差とに基づいて、長期予測エフェメリスデータに含まれる各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を判定する。
【０１４９】
複数の衛星組合せについて行った測位演算結果の中に、他の測位演算結果と大きく相違する測位演算結果が存在する場合は、当該測位演算結果を演算した際に使用した衛星組合せの中に、測位不適衛星が含まれている可能性がある。そのため、複数の衛星組合せに含まれるＧＰＳ衛星ＳＶの異同に基づいて測位不適衛星を判定し、当該測位不適衛星の予測軌道の信頼性を低く判定することにより、各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を適切に判定することができる。
【０１５０】
また、携帯型電話機４は、ＧＰＳ衛星ＳＶから受信したエフェメリスデータから求められる衛星位置及び時計誤差と、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータから求められる衛星位置及び時計誤差とを用いて、各ＧＰＳ衛星ＳＶについて評価値を算出し、当該評価値を用いて予測軌道の信頼性を判定する。
【０１５１】
エフェメリスデータから求めた衛星位置と長期予測エフェメリスデータから求めた衛星位置間の距離（衛星位置間距離）、及び、エフェメリスデータから求めた時計誤差と長期予測エフェメリスデータから求めた時計誤差との差（時計誤差の差）が小さいほど、評価値は小さくなり、予測軌道の信頼性は高くなる。
【０１５２】
このように、各ＧＰＳ衛星ＳＶについてエフェメリスデータ及び長期予測エフェメリスデータから求めた衛星位置の差異及び時計誤差の差異を用いた判定により、各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を適確に判定することができる。
【０１５３】
さらに、本実施形態では、複数の携帯型電話機４は、各ＧＰＳ衛星ＳＶについて判定した予測軌道の信頼性の判定結果をサーバシステム３に送信する。そして、サーバシステム３は、複数の携帯型電話機４から受信した信頼性の判定結果を集計し、その集計結果に基づいて、各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を決定する。そして、決定した信頼性を含めた長期予測エフェメリスデータを生成して、携帯型電話機４に送信する。
【０１５４】
これにより、サーバシステム３は、携帯型電話機４により判定された各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性の判定結果に基づいて、これから生成しようとする長期予測エフェメリスデータに含める各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を決定することができ、統計的に決定した妥当な信頼性を携帯型電話機４に提供することが可能となる。
【０１５５】
５．変形例
５−１．測位システム
上述した実施形態では、サーバシステム３と携帯型電話機４を備えた測位システム１を例に挙げて説明したが、本発明を適用可能な測位システムはこれに限られるわけではない。例えば、携帯型電話機４の代わりに、測位装置を備えたノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、カーナビゲーション装置等の電子機器に適用することも可能である。
【０１５６】
５−２．衛星測位システム
また、上述した実施形態では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛星測位システムであってもよい。
【０１５７】
５−３．測位不適衛星判定処理
図２６は、変形例における測位不適衛星の判定に係る処理である第２の測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャートである。第２の測位不適衛星判定処理は、各衛星組合について行った測位演算結果同士を対比するのではなく、全ての判定対象衛星を用いて行った測位演算の結果と各衛星組合せについて行った測位結果とを対比することで、測位不適衛星を判定する処理である。尚、図２４の測位不適衛星判定処理と同一のステップについては同一の符号を付して説明を省略し、測位不適衛星判定処理とは異なる部分を中心に説明する。
【０１５８】
ホストＣＰＵ４２０は、ステップＥ１において判定対象衛星をＲＡＭ４９０に記憶させた後（ステップＥ１）、全ての判定対象衛星を用いて測位演算を実行して、その測位位置を基準測位位置としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＧ２）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、判定対象衛星のうち、１つの衛星を除外した衛星組合せを算出して、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＥ３）。
【０１５９】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、各衛星組合せについて、ループＦの処理を実行する（ステップＧ５〜Ｇ１１）。ループＦの処理では、ホストＣＰＵ４２０は、当該衛星組合せについて測位演算を行って測位位置を求め、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＧ７）。
【０１６０】
次に、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＧ７で求めた測位位置と、ステップＧ２で求めた基準測位位置間の距離（以下、「基準測位位置からの距離」と称す。）を算出して、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＧ９）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、次の衛星組合せへと処理を移行する。
【０１６１】
全ての衛星組合せについてステップＧ７及びＧ９の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＦの処理を終了する（ステップＧ１１）。その後、ホストＣＰＵ４２０は、各衛星組合せについて、ステップＧ９で算出した基準測位位置からの距離に対する閾値判定を行う（ステップＧ１３）。
【０１６２】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、基準測位位置からの距離が閾値を超えた衛星組合せがあるか否かを判定し（ステップＧ１５）、ないと判定した場合は（ステップＧ１５；Ｎｏ）、第２の測位不適衛星判定処理を終了する。また、あると判定した場合は（ステップＧ１５；Ｙｅｓ）、ステップＥ１９へと処理を移行する。
【０１６３】
５−４．評価値算出処理
図２７は、変形例における評価値の算出に係る処理である第２の評価値算出処理の流れを示すフローチャートである。第２の評価値算出処理は、衛星位置と時計誤差とを用いて評価値を算出するのではなく、視線距離を用いて評価値を算出する処理である。
【０１６４】
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、各捕捉衛星について、ループＧの処理を実行する（ステップＨ１〜Ｈ１９）。ループＧでは、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０のエフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第１の衛星位置としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ３）。
【０１６５】
また、ホストＣＰＵ４２０は、エフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第１の時計誤差としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ５）。
【０１６６】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、地球中心と第１の衛星位置間の距離に第１の時計誤差分の距離を加味した距離を算出し、第１の視線距離としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ７）。
【０１６７】
同様に、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第２の衛星位置としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ９）。
【０１６８】
また、ホストＣＰＵ４２０は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第２の時計誤差としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ１１）。
【０１６９】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、地球中心と第２の衛星位置間の距離に第２の時計誤差分の距離を加味した距離を算出し、第２の視線距離としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ１３）。
【０１７０】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＨ７で算出した第１の視線距離と、ステップＨ１３で算出した第２の視線距離との差（以下、「視線距離の差」と称す。）を算出する（ステップＨ１５）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、算出した視線距離の差を用いて当該捕捉衛星の評価値を算出する（ステップＨ１７）。
【０１７１】
視線距離の差を「ｄｒ」とした場合、評価値「Ｅ」は、例えば次式（３）に従って算出することができる。
Ｅ＝λ・ｄｒ ・・・（３）
但し、「λ」は正の定数である。
【０１７２】
長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる衛星軌道パラメータの値の正確性が高いほど、第１の衛星位置と第２の衛星位置とは近づく。また、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれるクロック補正パラメータの値の正確性が高いほど、第１の時計誤差と第２の時計誤差とは近づく。この場合、第１の視線距離と第２の視線距離とは近似し、視線距離の差は小さくなる。従って、式（３）から、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれるパラメータ値の正確性（予測軌道の信頼性）が高いほど、評価値は小さくなることがわかる。
【０１７３】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、次の捕捉衛星へと処理を移行する。全ての捕捉衛星についてステップＨ３〜Ｈ１７の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＧの処理を終了する（ステップＨ１９）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、第２の評価値算出処理を終了する。
【０１７４】
５−５．測位用衛星組合せの決定
上述した実施形態では、測位不適フラグが「ＯＦＦ」に設定されている捕捉衛星の中から、予測軌道信頼度が「５」よりも小さい捕捉衛星（予測軌道の信頼性が高い衛星）を選択して測位用衛星組合せを構成するものとして説明したが、測位用衛星組合せの決定方法は適宜設定可能である。
【０１７５】
例えば、測位不適フラグが「ＯＦＦ」に設定されている捕捉衛星のうち、予測軌道信頼度が小さい順に（予測軌道の信頼性が高い順に）所定数（例えば「６個」）の捕捉衛星を選択して測位用衛星組合せを構成してもよい。また、測位不適フラグが「ＯＦＦ」に設定されている捕捉衛星だけでは測位演算に必要な衛星数に満たない場合は、測位不適フラグが「ＯＮ」に設定されている捕捉衛星を使用することとしてもよい。
【０１７６】
５−６．長期予測エフェメリスの生成
上述した実施形態では、サーバシステム３が長期予測エフェメリスデータを生成して携帯型電話機４に提供するものとして説明したが、携帯型電話機４が自ら長期予測エフェメリスデータを生成することとしてもよい。すなわち、携帯型電話機４が外部システム２から定期的に衛星予測暦を取得し、取得した衛星予測暦を用いて長期予測エフェメリス生成処理を実行することで、長期予測エフェメリスデータを生成する。携帯型電話機４の代わりに、測位装置を備えたノート型パソコンやＰＤＡ、カーナビゲーション装置等の電子機器に適用する場合も同様である。
【０１７７】
また、上述した実施形態では、サーバシステム３が予め所定の時間間隔（例えば４時間に１回）で長期予測エフェメリスデータを生成しておき、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータの要求を受けた場合に、生成しておいた長期予測エフェメリスデータを送信するものとして説明した。このような構成ではなく、サーバシステム３が、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータの要求を受けたときに長期予測エフェメリスデータを生成して、携帯型電話機４に送信する構成としてもよい。
【０１７８】
５−７．生成対象期間
上述した実施形態では、長期予測エフェメリスの生成日時を基準として１週間後までの期間を生成対象期間として長期予測エフェメリスを生成するものとして説明したが、生成対象期間は１週間よりも長い期間（例えば２週間）としてもよいし、１週間よりも短い期間（例えば３日）としてもよい。ＧＰＳ衛星ＳＶから送信される航法データとしてのエフェメリスは有効期間が一般に４時間程度であるが、長期予測エフェメリスは少なくともＧＰＳ衛星ＳＶから送信される航法データとしてのエフェメリスよりも有効期間が長ければよい。１日以上であれば好適である。
【０１７９】
５−８．予測対象期間
また、上述した実施形態では、予測対象期間の長さを６時間とするものとして説明したが、これに限定されるわけではなく、４時間や８時間等としてもよく、適宜設定可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】測位システムの概略構成を示す図。
【図２】サーバシステムの機能構成を示すブロック図。
【図３】サーバシステムのＲＯＭに格納されたデータの一例を示す図。
【図４】サーバシステムのハードディスクに格納されたデータの一例を示す図。
【図５】衛星予測暦のデータ構成の一例を示す図。
【図６】集計用データベースのデータ構成の一例を示す図。
【図７】集計結果データベースのデータ構成の一例を示す図。
【図８】予測誤差の時間変化の一例を示すグラフ。
【図９】長期予測エフェメリスデータのデータ構成の一例を示す図。
【図１０】予測エフェメリスのデータ構成の一例を示す図。
【図１１】長期予測エフェメリス提供処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。
【図１４】携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図１５】携帯型電話機のＲＯＭに格納されたデータの一例を示す図。
【図１６】携帯型電話機のフラッシュＲＯＭに格納されたデータの一例を示す図。
【図１７】携帯型電話機のＲＡＭに格納されるデータの一例を示す図。
【図１８】予測軌道信頼度修正用データのデータ構成の一例を示す図。
【図１９】衛星組合せデータのデータ構成の一例を示す図。
【図２０】評価値データのデータ構成の一例を示す図。
【図２１】メイン処理の流れを示すフローチャート。
【図２２】測位処理の流れを示すフローチャート。
【図２３】測位処理の流れを示すフローチャート。
【図２４】測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャート。
【図２５】評価値算出処理の流れを示すフローチャート。
【図２６】第２の測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャート。
【図２７】第２の評価値算出処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１８１】
１ 測位システム 、 ２ 外部システム、 ３ サーバシステム、
４ 携帯型電話機、 ３１０ ＣＰＵ、 ３２０ 操作部、 ３３０ 通信部、
３４０ ＲＯＭ、 ３５０ ハードディスク、 ３６０ ＲＡＭ、 ３７０ バス、
４０５ ＧＰＳアンテナ、 ４１０ ＧＰＳ受信部、 ４１１ ＲＦ受信回路部、
４１３ ベースバンド処理回路部、 ４１５ ＣＰＵ、 ４１７ ＲＯＭ、
４１９ ＲＡＭ、 ４２０ ホストＣＰＵ、 ４３０ 操作部、 ４４０ 表示部、
４５０ 携帯電話用アンテナ、 ４６０ 携帯電話用無線通信回路部、
４７０ ＲＯＭ、 ４８０ フラッシュＲＯＭ、 ４９０ ＲＡＭ、 ＳＶ ＧＰＳ衛星
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長期予測軌道データの信頼性判定方法、測位方法、測位装置及び測位システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
測位用信号を利用した測位システムとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等に内蔵された測位装置に利用されている。ＧＰＳでは、自機の位置を示す３次元の座標値と、時計誤差とを、複数のＧＰＳ衛星の位置や各ＧＰＳ衛星から自機までの擬似距離等の情報に基づいて求める測位演算を行うことで測位する。
【０００３】
ＧＰＳによる測位では、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ衛星信号に重畳されているアルマナックやエフェメリスといった航法データに基づいて、ＧＰＳ衛星の位置、速度、移動方向等の衛星情報を算出し、当該衛星情報及び時刻情報を用いて測位演算を行う。アルマナックは衛星を捕捉する際の有力な手掛かりとはなるが、衛星情報の精度が悪いため測位演算に使用することは困難である。一方、エフェメリスは、衛星情報の精度が良いため、衛星を捕捉する際の有力な手掛かりとなるだけでなく、測位演算にも使用することがで
きる。従って、例えばエフェメリスを保持していない状態で測位を開始した場合には、エ
フェメリスをＧＰＳ衛星信号から取得しなければならず、初回測位時間（ＴＴＦＦ：Time To First Fix）が増大する。
【０００４】
そこで、特許文献１や特許文献２には、サーバクライアントシステムであって、１週間といった長期間分のエフェメリスである長期予測エフェメリス（長期予測軌道データ）をサーバが予測し、クライアントである測位装置に提供する技術が開示されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１８８４０３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２１２７００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
長期予測エフェメリスの定義方法としては、通常のエフェメリスと同様のデータフォーマットで定義する方法が考えられる。すなわち、衛星軌道の近似モデルの１つであるケプラーの楕円軌道モデルを用いて衛星軌道を近似し、その時のモデル式のパラメータ（以下、「衛星軌道パラメータ」と称す。）の値によって、長期予測エフェメリスを定義する方法である。測位用衛星の将来の位置を所定時間おきに時系列に予測した予測位置でなる衛星予測暦（予測位置データ）は、所定の商用システムから提供されている。ケプラーの楕円軌道モデルによる近似計算は、この衛星予測暦を用いて行うことが可能である。
【０００６】
しかし、衛星予測暦に含まれる測位用衛星の予測位置は、将来になるほど、測位用衛星の実際位置からずれる傾向がある。そのため、ケプラーの楕円軌道モデルによる近似計算を行って長期予測エフェメリスを生成する場合に、近似計算により求めた衛星軌道は、生成日時から将来のものであるほど、実際の衛星軌道からずれたものとなる可能性がある。従来は、長期予測エフェメリスを一旦生成した後は、生成した長期予測エフェメリスの信頼性（測位に使用するのに適しているか否か）を判定する機構が存在しなかったため、サーバから長期予測エフェメリスを取得した測位装置は、信頼性の低い長期予測エフェメリスを使用して測位を行う場合があり得た。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、長期予測エフェメリスの信頼性を判定するための手法を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための第１の発明は、１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行うことと、前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法である。
【０００９】
また、他の発明として、１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、を備えた測位装置を構成してもよい。
【００１０】
この第１の発明等によれば、１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、これらの測位演算の結果に基づいて、長期予測軌道データの信頼性を判定する。長期予測軌道データを用いて複数の衛星組合せについて測位演算を行った結果を対比することで、長期予測軌道データの信頼性を判定することが可能となる。
【００１１】
また、第２の発明として、第１の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同と、前記複数の衛星組合せについて行った前記測位演算の結果の差とに基づいて、前記長期予測軌道データに含まれる測位用衛星の予測軌道の信頼性を判定することを含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１２】
この第２の発明によれば、複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同と、複数の衛星組合せについて行った測位演算の結果の差とに基づいて、長期予測軌道データに含まれる測位用衛星の予測軌道の信頼性を判定する。測位演算結果の中に、他の測位演算結果と大きく相違する測位演算結果が存在する場合は、当該測位演算結果を演算した際に使用した衛星組合せの中に、測位に不適な測位用衛星が含まれている可能性がある。そのため、複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同に基づいて測位に不適な測位用衛星を判定し、当該測位用衛星の予測軌道の信頼性を低いと判定すれば好適である。
【００１３】
また、第３の発明として、第１又は第２の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、前記衛星軌道データから求められる衛星位置と前記長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１４】
同様に、第４の発明として、測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、前記衛星軌道データから求められる衛星位置と１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１５】
この第３又は第４の発明によれば、測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信する。そして、衛星軌道データから求められる衛星位置と長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて長期予測軌道データの信頼性を判定する。長期予測軌道データの信頼性が高ければ、衛星軌道データから求められる衛星位置と長期予測軌道データから求められる衛星位置とは近似するはずである。従って、衛星軌道データから求められる衛星位置と長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異により、長期予測軌道データの信頼性を判定することが可能となる。
【００１６】
また、第５の発明として、第３又は第４の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記長期予測軌道データには、前記測位用衛星の衛星時計の誤差を予測した時計予測誤差データが含まれ、前記測位用衛星は、前記衛星軌道データに、当該測位用衛星が有する衛星時計の時計誤差データを含めて発信しており、前記信頼性を判定することは、前記衛星軌道データから求められる衛星位置に前記時計誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置と、前記長期予測軌道データから求められる衛星位置に前記時計予測誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することである長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。
【００１７】
この第５の発明によれば、衛星軌道データから求められる衛星位置に時計誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置と、長期予測軌道データから求められる衛星位置に時計予測誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置との差異に基づいて長期予測軌道データの信頼性を判定する。単純に衛星位置の差異に基づくのではなく、衛星位置に時計誤差分の位置誤差を加味した位置の差異に基づくことで、長期予測軌道データの信頼性判定の正確性を高めることができる。
【００１８】
また、第６の発明として、第１〜第５の何れかの発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法により信頼性が高いと判定された測位用衛星の組合せを用いて測位演算を行う測位方法を構成してもよい。
【００１９】
この第６の発明によれば、長期予測軌道データの信頼性が高いと判定された測位用衛星の組合せを用いて測位演算を行うことで、測位の正確性を向上させることができる。
【００２０】
また、第８の発明として、複数の測位装置と、前記測位装置に測位用衛星の１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを提供するサーバシステムとを具備した測位システムであって、前記複数の測位装置は、前記サーバシステムから受信した前記長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、前記信頼性の判定結果を前記サーバシステムに送信する送信部と、を備え、前記サーバシステムは、前記複数の測位装置から受信した前記信頼性の判定結果を集計する集計部と、前記集計部の集計結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を決定する決定部と、前記決定部により決定された信頼性を前記測位装置に提供する提供部と、を備えた測位システムを構成してもよい。
【００２１】
この第８の発明によれば、複数の測位装置は、サーバシステムから受信した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、これらの測位演算の結果に基づいて、長期予測軌道データの信頼性を判定し、その判定結果をサーバシステムに送信する。一方、サーバシステムは、複数の測位装置から受信した信頼性の判定結果を集計し、その集計結果に基づいて、長期予測軌道データの信頼性を決定する。そして、決定した信頼性を測位装置に提供する。
【００２２】
かかる構成により、測位装置は、サーバシステムから取得した長期予測軌道データの信頼性を判定することができる。また、サーバシステムは、複数の測位装置から受信した長期予測軌道データの信頼性の判定結果を集計することによって長期予測軌道データの信頼性を決定することができ、統計的に決定した妥当な信頼性を測位装置に提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるわけではない。
【００２４】
１．システム構成
図１は、本実施形態における測位システム１の概略構成を示す図である。測位システム１は、外部システム２と、サーバシステム３と、複数の携帯型電話機４と、複数のＧＰＳ衛星ＳＶ（ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４，・・・）とを備えて構成される。尚、携帯型電話機４が必要なデータをサーバシステム３から取得した後は、携帯型電話機４とＧＰＳ衛星ＳＶとで測位が可能であるため、携帯型電話機４とＧＰＳ衛星ＳＶとで１つの測位システムが構成されるということもできる。また、地上側のシステムとして、サーバシステム３と携帯型電話機４とで測位システムと呼ぶこともできる。
【００２５】
外部システム２は、ＧＰＳ衛星ＳＶから定期的に衛星信号を受信し、当該衛星信号に含まれる航法データ等に基づいて衛星予測暦を生成してサーバシステム３に提供する公知のシステムである。外部システム２が提供する衛星予測暦は、各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれについて、将来の位置を予測した予測位置及びＧＰＳ衛星ＳＶに搭載された原子時計の誤差を予測した時計予測誤差を所定時間おき（例えば１５分おき）に時系列に並べた不連続なデータである。外部システム２は、例えば衛星予測暦の提供を業務とする民間や公営の団体のコンピュータシステムに相当する。
【００２６】
サーバシステム３は、衛星予測暦を外部システム２から取得し、取得した衛星予測暦を用いて、全てのＧＰＳ衛星ＳＶの予測されるエフェメリスであって、少なくとも１日分以上の例えば１週間といった長期間有効なエフェメリス（以下、本実施形態において「長期予測エフェメリス（長期予測軌道データ）」と称す。）を生成・提供するサーバを備えたシステムである。
【００２７】
携帯型電話機４は、ユーザが通話やメールの送受信等を行うための電子機器であり、通話やメールの送受信といった携帯型電話機としての本来の機能の他、位置を計測する機能（測位機能）を実現するための測位装置を具備して構成されている。携帯型電話機４は、ユーザ操作に従って、サーバシステム３に対して長期予測エフェメリスの要求信号を送信し、サーバシステム３から長期予測エフェメリスを受信する。そして、受信した長期予測エフェメリスを用いてＧＰＳ衛星ＳＶを捕捉し、ＧＰＳ衛星信号に基づく測位演算を実行することで測位する。
【００２８】
２．サーバシステム
２−１．機能構成
図２は、サーバシステム３の機能構成を示すブロック図である。サーバシステム３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０と、操作部３２０と、通信部３３０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０と、ハードディスク３５０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３６０とを備え、各部がバス３７０で接続されたコンピュータシステムである。
【００２９】
ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されているシステムプログラム等に従ってサーバシステム３の各部を統括的に制御するプロセッサである。本実施形態では、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されている長期予測エフェメリス提供プログラム３４１に従って、携帯型電話機４に長期予測エフェメリスを提供する処理を行う。
【００３０】
操作部３２０は、サーバシステム３の管理者による操作指示を受け付け、操作に応じた信号をＣＰＵ３１０に出力する入力装置である。この機能は、例えばキーボードやボタン、マウス等により実現される。
【００３１】
通信部３３０は、システム内部で利用される各種データをインターネット等の通信ネットワークを介して外部システム２や携帯型電話機４とやり取りするための通信装置である。
【００３２】
ＲＯＭ３４０は、読み取り専用の不揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ３１０がサーバシステム３を制御するためのシステムプログラムや、長期予測エフェメリスを携帯型電話機４に提供するためのプログラム、長期予測エフェメリスを生成するためのプログラム等の各種プログラムや各種データ等を記憶している。
【００３３】
ハードディスク３５０は、磁気ヘッド等を用いてデータの読み書きを行う記憶装置であり、ＲＯＭ３４０と同様、サーバシステム３が備える各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶している。
【００３４】
ＲＡＭ３６０は、読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ３１０により実行されるシステムプログラム、長期予測エフェメリス提供プログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。
【００３５】
２−２．データ構成
図３は、ＲＯＭ３４０に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ３４０には、ＣＰＵ３１０により読み出され、長期予測エフェメリス提供処理（図１１参照）として実行される長期予測エフェメリス提供プログラム３４１が記憶されている。また、長期予測エフェメリス提供プログラム３４１には、長期予測エフェメリス生成処理（図１２及び図１３参照）として実行される長期予測エフェメリス生成プログラム３４１１がサブルーチンとして含まれている。
【００３６】
長期予測エフェメリス提供処理とは、ＣＰＵ３１０が、長期予測エフェメリスデータ３５７を生成する処理を定期的に行い、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータ３５７の要求信号を受信した場合に、生成しておいた長期予測エフェメリスデータ３５７を要求元の携帯型電話機４に送信する処理である。長期予測エフェメリス提供処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００３７】
長期予測エフェメリス生成処理とは、ＣＰＵ３１０が、長期予測エフェメリスデータ３５７を生成する処理である。本実施形態では、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリスデータ３５７を４時間に１回生成する。具体的には、長期予測エフェメリスデータ３５７の生成日時を基準として１週間後までの期間を生成対象期間とし、当該生成対象期間を衛星軌道の近似・モデル化を行う複数の期間（以下、「予測対象期間」と称す。）に区切る。本実施形態では、予測対象期間の長さを一律に６時間とする。すなわち、１週間の生成対象期間を６時間毎に２８個の予測対象期間に区切る。
【００３８】
その後、外部システム２から取得した衛星予測暦３５１に含まれる予測位置のうち、各予測対象期間それぞれに含まれる予測位置を抽出する。そして、抽出した全ての予測位置からの距離の二乗和が最小となるようなケプラーの衛星軌道モデル式（以下、「近似モデル」ともいう。）を、各予測対象期間それぞれについて求める。このとき求めた衛星軌道の近似モデル式のパラメータを「衛星軌道パラメータ」と称し、近似モデルを算出する計算を「近似計算」ともいう。また、近似計算により求めた衛星軌道のことを「予測軌道」と称する。長期予測エフェメリス生成処理についても、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００３９】
図４は、ハードディスク３５０に格納されたデータの一例を示す図である。ハードディスク３５０には、衛星予測暦３５１と、集計用データベース３５３と、集計結果データベース３５５と、長期予測エフェメリスデータ３５７とが記憶されている。
【００４０】
図５は、衛星予測暦３５１のデータ構成の一例を示す図である。衛星予測暦３５１は、各ＧＰＳ衛星ＳＶの１週間後までの予測位置及び時計予測誤差が１５分おきに記憶された離散的なデータである。例えば、「２００８年８月８日０時３０分」におけるＧＰＳ衛星「ＳＶ２」の予測位置は「（Ｘｐ３２，Ｙｐ３２，Ｚｐ３２）」であり、原子時計の予測誤差は「Δｔｐ３２」である。ＣＰＵ３１０は、外部システム２から定期的に（例えば４時間に１回）衛星予測暦３５１を受信して、ハードディスク３５０に更新記憶させる。
【００４１】
図６は、集計用データベース３５３のデータ構成の一例を示す図である。集計用データベース３５３は、複数の携帯型電話機４から受信した集計用データ３５４（３５４−１，３５４−２，３５４−３，・・・）が記憶されたデータベースである。
【００４２】
集計用データ３５４には、当該集計用データ３５４を生成した携帯型電話機４の識別情報（ＩＤ）である端末ＩＤ３５４１と、当該集計用データ３５４を当該携帯型電話機４が生成した期間の番号３５４３と、ＧＰＳ衛星ＳＶ毎に予測軌道信頼度及び測位不適フラグが記憶された信頼性データ３５４５とが対応付けて記憶されている。
【００４３】
端末ＩＤ３５４１は、携帯型電話機４それぞれに固有に割り当てられている。期間の番号３５４３は、１週間の期間を６時間毎に区切った場合の２８個の期間の番号（第１〜第２８期間）が記憶される。
【００４４】
予測軌道信頼度は、予測軌道の信頼性を示す指標値の一種であり、「０」〜「１５」の１６段階で表され、「０」が予測軌道の信頼性が最も高く、「１５」が予測軌道の信頼性が最も低いことを意味している。予測軌道信頼度は、エフェメリスに含まれている「ＵＲＡ index」に相当する値である。
【００４５】
衛星軌道を軌道モデル式で表した場合には、当該軌道モデル式から算出した衛星の将来位置と、衛星予測暦に含まれる衛星の予測位置とには差が生じる。すなわち、衛星軌道を近似した軌道モデル式から算出される衛星の将来位置は、全ての予測位置を忠実に再現しているわけではない。予測位置の再現性が高いほど、予測軌道の信頼性は高いといえる。
【００４６】
測位不適フラグは、当該ＧＰＳ衛星ＳＶが測位に不適な衛星（以下、「測位不適衛星」と称す。）であるか否かを示すフラグであり、当該衛星が測位不適衛星であると判定された場合には「ＯＮ」、それ以外の場合には「ＯＦＦ」がそれぞれ設定される。測位不適フラグは、エフェメリスに含まれている「Ｈｅａｌｔｈ情報」に相当し、予測軌道信頼度と同様、信頼性の指標値の一種である。以下の説明では、予測軌道信頼度及び測位不適フラグを、包括的に「信頼性パラメータ」と称する。
【００４７】
例えば、図６の集計用データ３５４−１は、端末ＩＤ３５４１が「Ｔ１」の携帯型電話機４が「第４期間」に生成したデータである。そして、その信頼性データ３５４５では、ＧＰＳ衛星「ＳＶ２」の予測軌道信頼度が「１４」と高い値（予測軌道信頼度は低いほど信頼性が高い値である。）となっており、測位不適フラグが「ＯＮ」に設定されている。このことから、ＧＰＳ衛星「ＳＶ２」は、予測軌道の信頼性が低いと判定され、さらに、測位不適衛星であると判定されたことがわかる。
【００４８】
図７は、集計結果データベース３５５のデータ構成の一例を示す図である。集計結果データベース３５５は、複数の集計結果データ３５６（３５６−１，３５６−２，３５６−３，・・・）がＧＰＳ衛星ＳＶ毎に記憶されたデータベースである。
【００４９】
また、集計結果データ３５６には、ＧＰＳ衛星ＳＶの番号３５６１と、予測軌道信頼度の集計結果のデータである予測軌道信頼度集計結果データ３５６３と、測位不適フラグの集計結果のデータである測位不適フラグ集計結果データ３５６５とが対応付けて記憶されている。
【００５０】
予測軌道信頼度集計結果データ３５６３は、第１〜第２８期間と「０」〜「１５」の予測軌道信頼度とが対応付けられたテーブル構造となっており、当該期間に当該予測軌道信頼度であると判定した携帯型電話機４の数（予測軌道信頼度の集計値）が記憶されている。
【００５１】
同様に、測位不適フラグ集計結果データ３５６５は、第１〜第２８期間それぞれについて、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの測位不適フラグが「ＯＮ」であると判定した携帯型電話機４の数（測位不適フラグＯＮの集計値）が記憶されている。
【００５２】
予測軌道信頼度の集計値及び測位不適フラグＯＮの集計値は、図６の各集計用データ３５４それぞれの信頼性データ３５４５に記憶されている予測軌道信頼度及び測位不適フラグを集計することで算出することができる。
【００５３】
図８に、１週間の期間を対象として、外部システム２により生成される衛星予測暦３５１に含まれる予測位置と当該期間における衛星の実際位置との間の距離を予測誤差として算出した結果の一例を示す。ここでは、代表衛星として４つのＧＰＳ衛星ＳＶ１〜ＳＶ４の１週間分の予測誤差を時系列にプロットしたグラフを示しており、横軸は日数、縦軸は予測誤差をそれぞれ示している。この図を見ると、ＧＰＳ衛星ＳＶ１〜ＳＶ４について、増加の程度は異なるものの、時間経過に伴って予測誤差が振動しながらも漸増していることがわかる。他の衛星については図示を省略しているが、同様の傾向が見られることがわかっている。
【００５４】
この結果からもわかるように、各ＧＰＳ衛星ＳＶについて、将来の期間になるほど、予測軌道の信頼性が低くなり、測位不適衛星であると判定される可能性が高くなる傾向がある。実際、図７の集計結果データ３５６−１を見ると、第２８単位期間（最も将来の期間）では、予測軌道信頼度「１５」の集計値が「４８５０」と最も多く、測位不適フラグＯＮの集計値も「６９４０」と非常に高い値となっている。
【００５５】
図９は、長期予測エフェメリスデータ３５７のデータ構成の一例を示す図である。長期予測エフェメリスデータ３５７には、長期予測エフェメリスデータの生成日時３５７１と、ＧＰＳ衛星ＳＶ１〜ＳＶ３２の予測エフェメリス３５７３（３５７３−１〜３５７３−３２）とが対応付けて記憶されている。
【００５６】
図１０は、予測エフェメリス３５７３のデータ構成の一例を示す図である。予測エフェメリス３５７３（３５７３−１，３５７３−２，・・・，３５７３−３２）には、各予測対象期間それぞれについて、軌道長半径や離心率、軌道傾斜角といったケプラーの衛星軌道パラメータの値と、衛星時計の基準時刻、衛星時計のオフセット、衛星時計のドリフト及び衛星時計周波数のドリフトでなるクロック補正パラメータの値と、予測軌道信頼度及び測位不適フラグでなる信頼性パラメータの値とが記憶されている。
【００５７】
本実施形態では、各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれについて、信頼性パラメータである予測軌道信頼度及び測位不適フラグは、図７の集計結果データ３５６の予測軌道信頼度集計結果データ３５６３及び測位不適フラグ集計結果データ３５６５に記憶されている集計結果に基づいてそれぞれ決定する。
【００５８】
具体的には、生成対象期間である１週間を６時間毎に区切った２８個の予測対象期間を、集計結果データ３５６の第１〜第２８期間にそれぞれ対応させる。そして、予測軌道信頼度については、各予測対象期間それぞれについて、当該予測対象期間に対応する期間において集計値が最も高い予測軌道信頼度を判定して、当該予測対象期間における予測軌道信頼度に決定する。また、測位不適フラグについては、各予測対象期間それぞれについて、当該予測対象期間に対応する期間において集計した当該フラグの数が所定の閾値を超えている場合に、当該予測対象期間における測位不適フラグを「ＯＮ」に設定する。
【００５９】
２−３．処理の流れ
図１１は、ＲＯＭ３４０に記憶されている長期予測エフェメリス提供プログラム３４１がＣＰＵ３１０により読み出されて実行されることで、サーバシステム３において実行される長期予測エフェメリス提供処理の流れを示すフローチャートである。
【００６０】
先ず、ＣＰＵ３１０は、外部システム２から衛星予測暦３５１を受信したか否かを判定し（ステップＡ１）、受信しなかったと判定した場合は（ステップＡ１；Ｎｏ）、ステップＡ５へと処理を移行する。また、受信したと判定した場合は（ステップＡ１；Ｙｅｓ）、当該衛星予測暦３５１をハードディスク３５０に更新記憶させる（ステップＡ３）。
【００６１】
次いで、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリスの生成時刻であるか否かを判定する（ステップＡ５）。本実施形態では、４時間に１回長期予測エフェメリスを生成するものとする。そして、まだ生成時刻ではないと判定した場合は（ステップＡ５；Ｎｏ）、ＣＰＵ３１０は、ステップＡ９へと処理を移行する。
【００６２】
また、長期予測エフェメリスの生成時刻であると判定した場合は（ステップＡ５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３４０に記憶されている長期予測エフェメリス生成プログラム３４１１を読み出して実行することで、長期予測エフェメリス生成処理を行う（ステップＡ７）。
【００６３】
図１２及び図１３は、長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリスの今回の生成時刻及び現在日付（生成日時）に基づいて各予測対象期間を判定する（ステップＢ１）。すなわち、今回の生成日時から１週間後までの期間を生成対象期間とし、当該生成対象期間を６時間毎に区切った各期間を予測対象期間と判定する。
【００６４】
次いで、ＣＰＵ３１０は、各ＧＰＳ衛星ＳＶそれぞれについて、ループＡの処理を実行する（ステップＢ３〜Ｂ２１）。ループＡの処理では、ＣＰＵ３１０は、ステップＢ１で判定した各予測対象期間それぞれについて、ループＢの処理を実行する（ステップＢ５〜Ｂ１７）。
【００６５】
ループＢの処理では、ＣＰＵ３１０は、ハードディスク３５０に記憶されている衛星予測暦３５１から、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間の各時刻（衛星予測暦３５１に記憶されている１５分おきの時刻であって、当該予測対象期間に含まれる時刻のことをいう。）における予測位置を読み出す（ステップＢ７）。
【００６６】
そして、ＣＰＵ３１０は、ステップＢ７で読み出した予測位置を用いて、ケプラーの楕円軌道モデルに従って当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間における予測軌道を算出し、ケプラーの衛星軌道パラメータの値を求める（ステップＢ９）。尚、予測軌道の具体的な算出方法については公知であるため、詳細な説明を省略する。
【００６７】
その後、ＣＰＵ３１０は、衛星予測暦３５１から、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間の各時刻における時計予測誤差を読み出す（ステップＢ１１）。そして、ＣＰＵ３１０は、読み出した時計予測誤差を用いて、当該ＧＰＳ衛星の当該予測対象期間のクロック補正パラメータの値を求める（ステップＢ１３）。そして、ＣＰＵ３１０は、次の予測対象期間へと処理を移行する。
【００６８】
時刻「ｔ」における時計予測誤差「Δｔ」は、クロック補正パラメータである衛星時計の基準時刻「ｔc」、衛星時計のオフセット「ａ0」、衛星時計のドリフト「ａ1」及び衛星時計周波数のドリフト「ａ2」を用いて、次式（１）によって近似することができる。
Δｔ＝ａ0＋ａ1（ｔ−ｔc）＋ａ2（ｔ−ｔc）2 ・・・（１）
【００６９】
式（１）は、時計予測誤差の経時変化を近似するための時計誤差モデル式である。衛星予測暦３５１に含まれる各時刻の時計予測誤差「Δｔ」をサンプリングデータとして、例えば最小二乗法を用いた近似計算を行うことで、クロック補正パラメータの値を算出することができる。
【００７０】
その後、ＣＰＵ３１０は、集計結果データベース３５５に記憶されている最新の集計結果データ３５６に基づいて、当該ＧＰＳ衛星ＳＶの当該予測対象期間の予測軌道信頼度及び測位不適フラグを決定することで、信頼性パラメータの値を求める（ステップＢ１５）。そして、ＣＰＵ３１０は、次の予測対象期間へと処理を移行する。
【００７１】
全ての予測対象期間についてステップＢ７〜Ｂ１５の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＢの処理を終了する（ステップＢ１７）。その後、ＣＰＵ３１０は、全ての予測対象期間についてステップＢ９で求めた衛星軌道パラメータの値と、ステップＢ１３で求めたクロック補正パラメータの値と、ステップＢ１５で求めた信頼性パラメータの値とを纏めて当該ＧＰＳ衛星ＳＶの予測エフェメリス３５７３を生成する（ステップＢ１９）。そして、ＣＰＵ３１０は、次のＧＰＳ衛星ＳＶへと処理を移行する。
【００７２】
全てのＧＰＳ衛星ＳＶについてステップＢ５〜Ｂ１９の処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、ループＡの処理を終了する（ステップＢ２１）。その後、ＣＰＵ３１０は、全てのＧＰＳ衛星ＳＶについてステップＢ１９で生成した予測エフェメリス３５７３を纏めて、生成日時３５７１と対応付けて長期予測エフェメリスデータ３５７を生成し、ハードディスク３５０に記憶させる（ステップＢ２３）。そして、ＣＰＵ３１０は、長期予測エフェメリス生成処理を終了する。
【００７３】
図１１の長期予測エフェメリス提供処理に戻って、長期予測エフェメリス生成処理を行った後、ＣＰＵ３１０は、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータ３５７の要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＡ９）。そして、受信しなかったと判定した場合は（ステップＡ９；Ｎｏ）、ステップＡ１３へと処理を移行する。
【００７４】
また、要求信号を受信したと判定した場合は（ステップＡ９；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、ハードディスク３５０に記憶されている長期予測エフェメリスデータ３５７を要求元の携帯型電話機４に送信する（ステップＡ１１）。
【００７５】
その後、ＣＰＵ３１０は、携帯型電話機４から集計用データ３５４を受信したか否かを判定し（ステップＡ１３）、受信しなかったと判定した場合は（ステップＡ１３；Ｎｏ）、ステップＡ１に戻る。また、受信したと判定した場合は（ステップＡ１３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、受信した集計用データ３５４に従って集計結果データ３５６の集計値を更新する（ステップＡ１５）。そして、ＣＰＵ３１０は、ステップＡ１に戻る。
【００７６】
３．携帯型電話機
３−１．機能構成
図１４は、携帯型電話機４の機能構成を示すブロック図である。携帯型電話機４は、ＧＰＳアンテナ４０５と、ＧＰＳ受信部４１０と、ホストＣＰＵ４２０と、操作部４３０と、表示部４４０と、携帯電話用アンテナ４５０と、携帯電話用無線通信回路部４６０と、ＲＯＭ４７０と、フラッシュＲＯＭ４８０と、ＲＡＭ４９０とを備えて構成される。
【００７７】
ＧＰＳアンテナ４０５は、ＧＰＳ衛星ＳＶから発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ（Radio Frequency）信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部４１０に出力する。尚、ＧＰＳ衛星信号は、衛星毎に異なる拡散符号の一種であるＰＲＮ（Pseudo Random Noise）コードで直接スペクトラム拡散方式により変調された１．５７５４２［ＧＨｚ］の通信信号である。ＰＲＮコードは、コード長１０２３チップを１ＰＮフレームとする繰返し周期１ｍｓの擬似ランダム雑音符号である。
【００７８】
ＧＰＳ受信部４１０は、ＧＰＳアンテナ４０５から出力された信号に基づいて測位する測位回路であり、いわゆるＧＰＳ受信機に相当する機能ブロックである。ＧＰＳ受信部４１０は、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部４１１と、ベースバンド処理回路部４１３とを備えて構成される。尚、ＲＦ受信回路部４１１と、ベースバンド処理回路部４１３とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００７９】
ＲＦ受信回路部４１１は、ＲＦ信号の処理回路ブロックであり、所定の局部発振信号を分周或いは逓倍することで、ＲＦ信号乗算用の発振信号を生成する。そして、生成した発振信号を、ＧＰＳアンテナ４０５から出力されたＲＦ信号に乗算することで、ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」と称す。）にダウンコンバートする。そして、ＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ（Analog Digital）変換器でデジタル信号に変換して、ベースバンド処理回路部４１３に出力する。
【００８０】
ベースバンド処理回路部４１３は、ＲＦ受信回路部４１１から出力されたＩＦ信号に対して相関処理等を行ってＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出する回路部である。ベースバンド処理回路部４１３は、プロセッサとしてのＣＰＵ４１５と、メモリとしてのＲＯＭ４１７及びＲＡＭ４１９とを備えて構成される。ＣＰＵ４１５は、ホストＣＰＵ４２０がサーバシステム３から取得した長期予測エフェメリスデータ３５７を用いて、ＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出する。
【００８１】
ホストＣＰＵ４２０は、ＲＯＭ４７０に記憶されている測位演算プログラムやシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電話機４の各部を統括的に制御するプロセッサである。ホストＣＰＵ４２０は、ベースバンド処理回路部４１３によって捕捉・抽出されたＧＰＳ衛星信号に基づいて測位演算を行う。そして、測位演算により求めた測位位置をプロットしたナビゲーション画面を、表示部４４０に表示させる。
【００８２】
操作部４３０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたアイコンやボタンの信号をホストＣＰＵ４２０に出力する。この操作部４３０の操作により、通話要求やメールの送受信要求、ＧＰＳの起動要求等の各種指示入力がなされる。
【００８３】
表示部４４０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホストＣＰＵ４２０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部４４０には、ナビゲーション画面や時刻情報等が表示される。
【００８４】
携帯電話用アンテナ４５０は、携帯型電話機４の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。
【００８５】
携帯電話用無線通信回路部４６０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。
【００８６】
ＲＯＭ４７０は、読み取り専用の不揮発性の記憶装置であり、ホストＣＰＵ４２０が携帯型電話機４を制御するためのシステムプログラムや、測位演算を実現するための測位演算プログラム、ナビゲーション機能を実現するためのナビゲーションプログラム等の各種プログラムやデータ等を記憶している。
【００８７】
フラッシュＲＯＭ４８０は、読み書き可能な不揮発性の記憶装置であり、ＲＯＭ４７０と同様に、ホストＣＰＵ４２０が携帯型電話機４を制御するための各種プログラムやデータ等を記憶している。フラッシュＲＯＭ４８０に記憶されているデータは、携帯型電話機４の電源を切断しても失われない。
【００８８】
ＲＡＭ４９０は、読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、ホストＣＰＵ４２０により実行されるシステムプログラム、測位演算プログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。
【００８９】
３−２．データ構成
図１５は、ＲＯＭ４７０に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ４７０には、ホストＣＰＵ４２０により読み出され、メイン処理（図２１参照）として実行されるメインプログラム４７１と、予測軌道信頼度修正用データ４７３とが記憶されている。また、メインプログラム４７１には、測位処理（図２２及び図２３参照）として実行される測位プログラム４７１１と、測位不適衛星判定処理（図２４参照）として実行される測位不適衛星判定プログラム４７１３と、評価値算出処理（図２５参照）として実行される評価値算出プログラム４７１５とがサブルーチンとして含まれている。
【００９０】
メイン処理とは、ホストＣＰＵ４２０が、携帯型電話機４の本来の機能である通話やメールの送受信のための処理を行う他、携帯型電話機４の電源投入後の初回の測位を高速化する処理、携帯型電話機４の位置を測定する処理（測位処理）等を行う処理である。
【００９１】
測位処理とは、ホストＣＰＵ４２０が、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータ３５７を用いてＧＰＳ衛星ＳＶからのＧＰＳ衛星を捕捉し、捕捉したＧＰＳ衛星（以下、「捕捉衛星」と称す。）からのＧＰＳ衛星信号に基づいて、携帯型電話機４の位置を計測して表示部４４０に出力する処理である。
【００９２】
測位不適衛星判定処理とは、ホストＣＰＵ４２０が、測位演算に必要な数（３次元測位では４個）以上の捕捉衛星を組合せてなる複数の衛星組合せそれぞれについて測位演算を行うことで、捕捉衛星の中から測位に不適な衛星を測位不適衛星として判定する処理である。
【００９３】
また、評価値算出処理とは、ホストＣＰＵ４２０が、各捕捉衛星それぞれについて、捕捉衛星から受信したエフェメリスデータ４８１から求められる衛星位置及び時計誤差と、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータ３５７から求められる衛星位置及び時計誤差とを用いて、当該捕捉衛星の評価値を算出することで当該捕捉衛星を評価する処理である。これらの処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００９４】
図１８は、予測軌道信頼度修正用データ４７３のデータ構成の一例を示す図である。予測軌道信頼度修正用データ４７３は、予測軌道信頼度を修正するために用いるデータであり、評価値算出処理により算出された評価値が含まれる範囲を示す評価値範囲４７３１と、算出された評価値が当該評価値範囲４７３１に含まれる場合に予測軌道信頼度に加算する値である加算値４７３３とが対応付けて記憶されている。
【００９５】
予測軌道信頼度修正用データ４７３には、評価値が高いほど、より大きな値が予測軌道信頼度に加算されるように評価値範囲４７３１及び加算値４７３３が定められている。例えば、算出した評価値が「２０〜３０」の範囲に含まれる場合は、予測軌道信頼度には「２」が加算される。評価値が高いほど、より大きな値が予測軌道信頼度に加算されるため、予測軌道の信頼性は低くなる。
【００９６】
図１６は、フラッシュＲＯＭ４８０に格納されたデータの一例を示す図である。フラッシュＲＯＭ４８０には、集計用データ３５４と、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータ３５７と、ＧＰＳ衛星ＳＶから受信したエフェメリスデータ４８１と、最新の測位位置である最新測位位置４８３とが記憶される。集計用データ３５４及び長期予測エフェメリスデータ３５７のデータ構成は、図６及び図９で説明した通りである。
【００９７】
エフェメリスデータ４８１は、各ＧＰＳ衛星ＳＶが発信している自己の衛星軌道情報であり、ベースバンド処理回路部４１３により捕捉されたＧＰＳ衛星信号をデコードすることで取得される。エフェメリスデータ４８１には、例えば６時間分の衛星軌道パラメータの値やクロック補正パラメータの値、信頼性パラメータの値が記憶されている。
【００９８】
図１７は、ＲＡＭ４９０に格納されるデータの一例を示す図である。ＲＡＭ４９０には、捕捉衛星４９１と、判定対象衛星４９２と、測位不適衛星４９３と、衛星組合せデータ４９４と、評価値データ４９５と、出力位置４９６とが記憶される。
【００９９】
捕捉衛星４９１は、ベースバンド処理回路部４１３により捕捉されたＧＰＳ衛星ＳＶを示す識別情報である。判定対象衛星４９２は、測位不適衛星判定処理において判定対象とされるＧＰＳ衛星ＳＶを示す識別情報である。また、測位不適衛星４９３は、測位不適衛星判定処理において測位に不適な衛星と判定されたＧＰＳ衛星ＳＶを示す識別情報である。
【０１００】
図１９は、衛星組合せデータ４９４のデータ構成の一例を示す図である。衛星組合せデータ４９４は、測位不適衛星判定処理において使用される衛星の組合せについてのデータであり、衛星組合せ４９４１と、除外衛星４９４３と、測位位置４９４５と、平均位置からの距離４９４７とが対応付けて記憶されている。
【０１０１】
除外衛星４９４３は、判定対象衛星４９２のうち当該衛星組合せ４９４１から除外されたＧＰＳ衛星ＳＶを示す識別情報である。測位位置４９４５は、当該衛星組合せ４９４１について測位演算を行うことで得られた位置である。また、平均位置からの距離４９４７は、全ての衛星組合せ４９４１の測位位置４９４５を平均することで得られる位置（以下、「平均位置」と称す。）と、当該衛星組合せ４９４１について得られた測位位置４９４５との間の距離である。
【０１０２】
図２０は、評価値データ４９５のデータ構成の一例を示す図である。評価値データ４９５は、評価値算出処理において使用されるデータであり、捕捉衛星４９５１と、第１の衛星位置４９５２と、第２の衛星位置４９５３と、第１の時計誤差４９５４と、第２の時計誤差４９５５と、衛星位置間距離４９５６と、時計誤差の差４９５７と、評価値４９５８とが対応付けて記憶されている。
【０１０３】
第１の衛星位置４９５２は、エフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置である。他方、第２の衛星位置４９５３は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置である。
【０１０４】
第１の時計誤差４９５４は、エフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差である。他方、第２の時計誤差４９５５は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差である。
【０１０５】
衛星位置間距離４９５６は、第１の衛星位置４９５２と第２の衛星位置４９５３との間の距離である。また、時計誤差の差４９５７は、第１の時計誤差４９５４と第２の時計誤差４９５５との差である。
【０１０６】
評価値４９５８は、衛星位置間距離４９５６と時計誤差の差４９５７とを用いて算出される当該捕捉衛星の評価値である。評価値４９５８は、当該捕捉衛星４９５１の予測軌道の信頼性が高いほど値が小さくなるような関数で定式化することができる。すなわち、評価値は小さいほどよい。
【０１０７】
例えば、衛星位置間距離を「ｄＰ」、時計誤差の差を「ｄＴ」とした場合、評価値「Ｅ」は、次式（２）に従って算出することができる。
Ｅ＝α・ｄＰ＋β・ｄＴ ・・・（２）
ここで、式（２）における「α」及び「β」は正の定数である。但し、衛星位置間距離と時計誤差の差とは単位が異なるため、それぞれの値をそのまま同じものとして扱えるとは限らない。このため、「α」及び「β」の値を適宜な値に調節可能にすればより好適である。
【０１０８】
長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる衛星軌道パラメータの値の正確性が高いほど、エフェメリスデータ４８１から求めた第１の衛星位置４９５２と、長期予測エフェメリスデータ３５７から求めた第２の衛星位置４９５３とは近づき、衛星位置間距離４９５６は小さくなる。また、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれるクロック補正パラメータの値の正確性が高いほど、エフェメリスデータ４８１から求めた第１の時計誤差４９５４と、長期予測エフェメリスデータ３５７から求めた第２の時計誤差４９５５とは近づき、時計誤差の差４９５７は小さくなる。従って、式（２）から、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれるパラメータ値の正確性が高いほど（予測軌道の信頼性が高いほど）、評価値は小さくなることがわかる。
【０１０９】
出力位置４９６は、測位処理において最終的に表示部４４０に出力する位置として決定された位置（以下、「出力位置」と称す。）である。
【０１１０】
３−３．処理の流れ
図２１は、ＲＯＭ４７０に記憶されているメインプログラム４７１がホストＣＰＵ４２０により読み出されて実行されることで、携帯型電話機４において実行されるメイン処理の流れを示すフローチャートである。
【０１１１】
メイン処理は、ホストＣＰＵ４２０が、操作部４３０を介してユーザにより電源投入操作がなされたことを検出した場合に実行を開始する処理である。また、特に説明しないが、以下のメイン処理の実行中は、ＧＰＳアンテナ４０５によるＲＦ信号の受信や、ＲＦ受信回路部４１１によるＲＦ信号のＩＦ信号へのダウンコンバージョンが行われ、ＩＦ信号がベースバンド処理回路部４１３に随時出力される状態にあるものとする。
【０１１２】
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、操作部４３０を介してなされた指示操作を判定し（ステップＣ１）、指示操作が通話指示操作であると判定した場合は（ステップＣ１；通話指示操作）、通話処理を行う（ステップＣ３）。具体的には、携帯電話用無線通信回路部４６０に無線基地局との間の基地局通信を行わせ、携帯型電話機４と他機との間の通話を実現する。
【０１１３】
また、ステップＣ１において指示操作がメール送受信指示操作であると判定した場合は（ステップＣ１；メール送受信指示操作）、ホストＣＰＵ４２０は、メール送受信処理を行う（ステップＣ５）。具体的には、携帯電話用無線通信回路部４６０に基地局通信を行わせ、携帯型電話機４と他機との間のメールの送受信を実現する。
【０１１４】
また、ステップＣ１において指示操作が初期測位高速化指示操作であると判定した場合は（ステップＣ１；初期測位高速化指示操作）、ホストＣＰＵ４２０は、初期測位高速化処理を行う（ステップＣ７）。具体的には、サーバシステム３に対して長期予測エフェメリスデータ３５７の要求信号を送信する。そして、サーバシステム３から長期予測エフェメリスデータ３５７を受信して、フラッシュＲＯＭ４８０に更新記憶させる。
【０１１５】
また、ステップＣ１において指示操作が測位指示操作であると判定した場合は（ステップＣ１；測位指示操作）、ホストＣＰＵ４２０は、ＲＯＭ４７０に記憶されている測位プログラム４７１１を読み出して実行することで、測位処理を行う（ステップＣ９）。
【０１１６】
図２２及び図２３は、測位処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に記憶されている予測対象期間の中から、現在日時が含まれる期間（以下、「当該期間」と称す。）を判定する（ステップＤ１）。
【０１１７】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、捕捉対象衛星判定処理を行う（ステップＤ３）。より詳細には、不図示の時計部で計時されている現在時刻において、フラッシュＲＯＭ４８０に記憶されている最新測位位置４８３の天空に位置するＧＰＳ衛星ＳＶを長期予測エフェメリスデータ３５７を用いて判定して捕捉対象衛星とする。
【０１１８】
次いで、ホストＣＰＵ４２０は、各捕捉対象衛星それぞれについて、ループＣの処理を実行する（ステップＤ５〜Ｄ１９）。ループＣの処理では、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該期間の当該捕捉対象衛星の衛星軌道パラメータの値を選択する（ステップＤ７）。
【０１１９】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ７で選択した衛星軌道パラメータの値を用いてケプラーの楕円軌道モデルに基づく予測軌道を構成する（ステップＤ９）。そして、構成した予測軌道から、現在日時における当該捕捉対象衛星の衛星位置を算出する（ステップＤ１１）。
【０１２０】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ１１で算出した衛星位置と、フラッシュＲＯＭ４８０に記憶されている最新測位位置４８３とを用いて、最新測位位置４８３で当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号を受信した場合のドップラー周波数を算出する（ステップＤ１３）。
【０１２１】
次に、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ１３で算出したドップラー周波数を用いて、当該捕捉対象衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信する場合の周波数のサーチ範囲を設定する周波数サーチ範囲設定処理を行う（ステップＤ１５）。すなわち、ドップラー周波数の大きさに応じて、周波数のサーチ範囲を広狭変更する。
【０１２２】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、衛星信号捕捉処理を行う（ステップＤ１７）。具体的には、ステップＤ１５で設定した周波数サーチ範囲で、ベースバンド処理回路部４１３のＣＰＵ４１５に周波数サーチを実行させることで、当該捕捉対象衛星からのＧＰＳ衛星信号の捕捉を試み、捕捉に成功した捕捉対象衛星を捕捉衛星４９１として、ＲＡＭ４９０に記憶させる。そして、ホストＣＰＵ４２０は、次の捕捉対象衛星へと処理を移行する。
【０１２３】
全ての捕捉対象衛星についてステップＤ７〜Ｄ１７の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＣの処理を終了する（ステップＤ１９）。その後、ホストＣＰＵ４２０は、捕捉衛星４９１の中に余剰衛星があるか否かを判定する（ステップＤ２１）。３次元測位（高度を含めた測位）では、最低でも４個の捕捉衛星が必要となるため、捕捉衛星４９１の数が５個以上である場合に、余剰衛星があると判定する。
【０１２４】
そして、余剰衛星がないと判定した場合は（ステップＤ２１；Ｎｏ）、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ２７へと処理を移行する。また、余剰衛星があると判定した場合は（ステップＤ２１；Ｙｅｓ）、ホストＣＰＵ４２０は、ＲＯＭ４７０に記憶されている測位不適衛星判定プログラム４７１３を読み出して実行することで、測位不適衛星判定処理を行う（ステップＤ２３）。
【０１２５】
図２４は、測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、全ての捕捉衛星４９１を判定対象衛星４９２として、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＥ１）。そして、判定対象衛星４９２のうち、１つの衛星を除外した衛星組合せ４９４１を算出して、除外衛星４９４３と共にＲＡＭ４９０の衛星組合せデータ４９４に記憶させる（ステップＥ３）。
【０１２６】
次いで、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＥ３で算出した各衛星組合せそれぞれについて、ループＤの処理を実行する（ステップＥ５〜Ｅ９）。ループＤの処理では、ホストＣＰＵ４２０は、当該衛星組合せについて測位演算を行うことで測位位置４９４５を求め、衛星組合せデータ４９４に記憶させる（ステップＥ７）。
【０１２７】
より具体的には、ホストＣＰＵ４２０は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該期間の当該衛星組合せに含まれる各衛星のクロック補正パラメータの値を読み出し、当該補正パラメータの値を用いて、式（１）に従って現在日時における時計誤差を算出する。そして、各衛星からのＧＰＳ衛星信号の発信時刻及び携帯型電話機４におけるＧＰＳ衛星信号の受信時刻と、算出した時計誤差とを用いて、各衛星と携帯型電話機４間の擬似距離を算出し、算出した擬似距離を用いて、例えば最小二乗法やカルマンフィルタを用いた測位演算を行う。
【０１２８】
ステップＥ７において測位演算を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、次の衛星組合せへと処理を移行する。全ての衛星組合せについてステップＥ７の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＤの処理を終了する（ステップＥ９）。その後、ホストＣＰＵ４２０は、各衛星組合せについて得られた測位位置４９４５を平均して平均位置を算出する（ステップＥ１１）。
【０１２９】
次に、ホストＣＰＵ４２０は、各衛星組合せについてステップＥ７で得られた測位位置４９４５とステップＥ１１で算出した平均位置の距離（平均位置からの距離４９４７）を算出して、衛星組合せデータ４９４に記憶させる（ステップＥ１３）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、算出した平均位置からの距離４９４７に対して閾値判定を行う（ステップＥ１５）。
【０１３０】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、平均位置からの距離４９４７が閾値を超えた衛星組合せがあるか否かを判定し（ステップＥ１７）、ないと判定した場合は（ステップＥ１７；Ｎｏ）、測位不適衛星判定処理を終了する。また、あると判定した場合は（ステップＥ１７；Ｙｅｓ）、ホストＣＰＵ４２０は、当該衛星組合せにおける除外衛星４９４３を測位不適衛星４９３と判定して、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＥ１９）。
【０１３１】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、ＲＡＭ４９０に記憶されている判定対象衛星４９２から測位不適衛星４９３を削除する（ステップＥ２１）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、判定対象衛星４９２の数が５個未満となったか否かを判定し（ステップＥ２３）、５個未満になっていないと判定した場合は（ステップＥ２３；Ｎｏ）、ステップＥ３に戻る。また、５個未満になったと判定した場合は（ステップＥ２３；Ｙｅｓ）、測位不適衛星判定処理を終了する。
【０１３２】
ステップＥ３において算出される衛星組合せは、測位不適衛星が除外された衛星組合せ（以下、「測位不適衛星除外組合せ」と称す。）を除いて、全て測位不適衛星を含む衛星組合せである。そのため、ステップＥ７において、これらの衛星組合せについて得られた測位位置を平均することで算出される平均位置は、測位不適衛星の影響を受けるため、正確性の悪い位置である。それに対して、測位不適衛星除外組合せについて得られた測位位置は、測位不適衛星の影響を受けないため、正確性の高い位置である。従って、測位不適衛星除外組合せについて得られた測位位置は、平均位置からの距離が閾値を超えることになり（ステップＥ１７；Ｙｅｓ）、このときの除外衛星を測位不適衛星と判定することにしている（ステップＥ１９）。
【０１３３】
図２３の測位処理に戻って、測位不適衛星判定処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０に記憶されている長期予測エフェメリスデータ３５７のうち、測位不適衛星４９３の当該期間における測位不適フラグを「ＯＮ」に設定する（ステップＤ２５）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、ＲＯＭ４７０に記憶されている評価値算出プログラム４７１５を読み出して実行することで、評価値算出処理を行う（ステップＤ２７）。
【０１３４】
図２５は、評価値算出処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、各捕捉衛星４９１それぞれについて、ループＥの処理を実行する（ステップＦ１〜Ｆ１７）。ループＥの処理では、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０のエフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第１の衛星位置４９５２として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ３）。
【０１３５】
同様に、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第２の衛星位置４９５３として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ５）。
【０１３６】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＦ３で算出した第１の衛星位置４９５２と、ステップＦ５で算出した第２の衛星位置４９５３との間の距離を算出し、衛星位置間距離４９５６として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ７）。
【０１３７】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、エフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて式（１）に従って現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第１の時計誤差４９５４として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ９）。
【０１３８】
同様に、ホストＣＰＵ４２０は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて式（１）に従って現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第２の時計誤差４９５５として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ１１）。
【０１３９】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＦ９で算出した第１の時計誤差４９５４と、ステップＦ１１で算出した第２の時計誤差４９５５との差を算出し、時計誤差の差４９５７として評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ１３）。
【０１４０】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＦ７で算出した衛星位置間距離４９５６と、ステップＦ１３で算出した時計誤差の差４９５７とを用いて、式（２）に従って評価値４９５８を算出し、評価値データ４９５に記憶させる（ステップＦ１５）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、次の捕捉衛星へと処理を移行する。
【０１４１】
全ての捕捉衛星についてステップＦ３〜Ｆ１５の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＥの処理を終了する（ステップＦ１７）。そして、ループＥの処理を終了した後、ホストＣＰＵ４２０は、評価値算出処理を終了する。
【０１４２】
図２３の測位処理に戻って、評価値算出処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、算出した評価値に従って、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に記憶されている各捕捉衛星の当該期間における予測軌道信頼度を修正する（ステップＤ２９）。具体的には、ＲＯＭ４７０に記憶されている予測軌道信頼度修正用データ４７３を参照し、各捕捉衛星それぞれについて、算出した評価値が含まれる評価値範囲４７３１を判定する。そして、判定した評価値範囲４７３１に対応する加算値４７３３を、当該捕捉衛星の予測軌道信頼度に加算する。
【０１４３】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、各捕捉衛星の予測軌道信頼度及び測位不適フラグを纏めて信頼性データ３５４５を生成する（ステップＤ３１）。そして、端末ＩＤ３５４１と、当該期間の番号３５４３と、生成した信頼性データ３５４５とを対応付けた集計用データ３５４を生成して、フラッシュＲＯＭ４８０に記憶させる（ステップＤ３３）。
【０１４４】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、生成した集計用データ３５４をサーバシステム３に送信する（ステップＤ３５）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該期間における各捕捉衛星の信頼性パラメータの値（予測軌道信頼度及び測位不適フラグ）に基づいて、測位に使用する衛星組合せ（以下、「測位用衛星組合せ」と称す。）を決定する（ステップＤ３７）。
【０１４５】
具体的には、例えば、測位不適フラグが「ＯＦＦ」に設定されている捕捉衛星の中から、予測軌道信頼度が「５」よりも小さい捕捉衛星（予測軌道の信頼性が高い衛星）を選択する。そして、選択した捕捉衛星でなる衛星組合せを測位用衛星組合せに決定する。
【０１４６】
次いで、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＤ３７で決定した測位用衛星組合せについて測位演算を実行し、その測位位置を出力位置４９６としてＲＡＭ４９０に記憶させるとともに、最新測位位置４８３としてフラッシュＲＯＭ４８０に記憶させる（ステップＤ３９）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、出力位置４９６を表示部４４０に出力してナビゲーション画面を表示させた後（ステップＤ４１）、測位処理を終了する。
【０１４７】
図２１のメイン処理に戻って、ステップＣ３〜Ｃ９の何れかの処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、操作部４３０を介してユーザにより電源切断指示操作がなされたか否かを判定し（ステップＣ１１）、なされなかったと判定した場合は（ステップＣ１１；Ｎｏ）、ステップＣ１に戻る。また、電源切断指示操作がなされたと判定した場合は（ステップＣ１１；Ｙｅｓ）、メイン処理を終了する。
【０１４８】
４．作用効果
測位システム１において、携帯型電話機４は、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータを用いて、測位に必要な数以上のＧＰＳ衛星ＳＶを組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、複数の衛星組合せに含まれるＧＰＳ衛星ＳＶの異同と、複数の衛星組合せについて行った測位演算結果の差とに基づいて、長期予測エフェメリスデータに含まれる各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を判定する。
【０１４９】
複数の衛星組合せについて行った測位演算結果の中に、他の測位演算結果と大きく相違する測位演算結果が存在する場合は、当該測位演算結果を演算した際に使用した衛星組合せの中に、測位不適衛星が含まれている可能性がある。そのため、複数の衛星組合せに含まれるＧＰＳ衛星ＳＶの異同に基づいて測位不適衛星を判定し、当該測位不適衛星の予測軌道の信頼性を低く判定することにより、各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を適切に判定することができる。
【０１５０】
また、携帯型電話機４は、ＧＰＳ衛星ＳＶから受信したエフェメリスデータから求められる衛星位置及び時計誤差と、サーバシステム３から受信した長期予測エフェメリスデータから求められる衛星位置及び時計誤差とを用いて、各ＧＰＳ衛星ＳＶについて評価値を算出し、当該評価値を用いて予測軌道の信頼性を判定する。
【０１５１】
エフェメリスデータから求めた衛星位置と長期予測エフェメリスデータから求めた衛星位置間の距離（衛星位置間距離）、及び、エフェメリスデータから求めた時計誤差と長期予測エフェメリスデータから求めた時計誤差との差（時計誤差の差）が小さいほど、評価値は小さくなり、予測軌道の信頼性は高くなる。
【０１５２】
このように、各ＧＰＳ衛星ＳＶについてエフェメリスデータ及び長期予測エフェメリスデータから求めた衛星位置の差異及び時計誤差の差異を用いた判定により、各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を適確に判定することができる。
【０１５３】
さらに、本実施形態では、複数の携帯型電話機４は、各ＧＰＳ衛星ＳＶについて判定した予測軌道の信頼性の判定結果をサーバシステム３に送信する。そして、サーバシステム３は、複数の携帯型電話機４から受信した信頼性の判定結果を集計し、その集計結果に基づいて、各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を決定する。そして、決定した信頼性を含めた長期予測エフェメリスデータを生成して、携帯型電話機４に送信する。
【０１５４】
これにより、サーバシステム３は、携帯型電話機４により判定された各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性の判定結果に基づいて、これから生成しようとする長期予測エフェメリスデータに含める各ＧＰＳ衛星ＳＶの予測軌道の信頼性を決定することができ、統計的に決定した妥当な信頼性を携帯型電話機４に提供することが可能となる。
【０１５５】
５．変形例
５−１．測位システム
上述した実施形態では、サーバシステム３と携帯型電話機４を備えた測位システム１を例に挙げて説明したが、本発明を適用可能な測位システムはこれに限られるわけではない。例えば、携帯型電話機４の代わりに、測位装置を備えたノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、カーナビゲーション装置等の電子機器に適用することも可能である。
【０１５６】
５−２．衛星測位システム
また、上述した実施形態では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛星測位システムであってもよい。
【０１５７】
５−３．測位不適衛星判定処理
図２６は、変形例における測位不適衛星の判定に係る処理である第２の測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャートである。第２の測位不適衛星判定処理は、各衛星組合について行った測位演算結果同士を対比するのではなく、全ての判定対象衛星を用いて行った測位演算の結果と各衛星組合せについて行った測位結果とを対比することで、測位不適衛星を判定する処理である。尚、図２４の測位不適衛星判定処理と同一のステップについては同一の符号を付して説明を省略し、測位不適衛星判定処理とは異なる部分を中心に説明する。
【０１５８】
ホストＣＰＵ４２０は、ステップＥ１において判定対象衛星をＲＡＭ４９０に記憶させた後（ステップＥ１）、全ての判定対象衛星を用いて測位演算を実行して、その測位位置を基準測位位置としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＧ２）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、判定対象衛星のうち、１つの衛星を除外した衛星組合せを算出して、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＥ３）。
【０１５９】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、各衛星組合せについて、ループＦの処理を実行する（ステップＧ５〜Ｇ１１）。ループＦの処理では、ホストＣＰＵ４２０は、当該衛星組合せについて測位演算を行って測位位置を求め、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＧ７）。
【０１６０】
次に、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＧ７で求めた測位位置と、ステップＧ２で求めた基準測位位置間の距離（以下、「基準測位位置からの距離」と称す。）を算出して、ＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＧ９）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、次の衛星組合せへと処理を移行する。
【０１６１】
全ての衛星組合せについてステップＧ７及びＧ９の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＦの処理を終了する（ステップＧ１１）。その後、ホストＣＰＵ４２０は、各衛星組合せについて、ステップＧ９で算出した基準測位位置からの距離に対する閾値判定を行う（ステップＧ１３）。
【０１６２】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、基準測位位置からの距離が閾値を超えた衛星組合せがあるか否かを判定し（ステップＧ１５）、ないと判定した場合は（ステップＧ１５；Ｎｏ）、第２の測位不適衛星判定処理を終了する。また、あると判定した場合は（ステップＧ１５；Ｙｅｓ）、ステップＥ１９へと処理を移行する。
【０１６３】
５−４．評価値算出処理
図２７は、変形例における評価値の算出に係る処理である第２の評価値算出処理の流れを示すフローチャートである。第２の評価値算出処理は、衛星位置と時計誤差とを用いて評価値を算出するのではなく、視線距離を用いて評価値を算出する処理である。
【０１６４】
先ず、ホストＣＰＵ４２０は、各捕捉衛星について、ループＧの処理を実行する（ステップＨ１〜Ｈ１９）。ループＧでは、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０のエフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第１の衛星位置としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ３）。
【０１６５】
また、ホストＣＰＵ４２０は、エフェメリスデータ４８１に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第１の時計誤差としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ５）。
【０１６６】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、地球中心と第１の衛星位置間の距離に第１の時計誤差分の距離を加味した距離を算出し、第１の視線距離としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ７）。
【０１６７】
同様に、ホストＣＰＵ４２０は、フラッシュＲＯＭ４８０の長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第２の衛星位置としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ９）。
【０１６８】
また、ホストＣＰＵ４２０は、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第２の時計誤差としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ１１）。
【０１６９】
そして、ホストＣＰＵ４２０は、地球中心と第２の衛星位置間の距離に第２の時計誤差分の距離を加味した距離を算出し、第２の視線距離としてＲＡＭ４９０に記憶させる（ステップＨ１３）。
【０１７０】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、ステップＨ７で算出した第１の視線距離と、ステップＨ１３で算出した第２の視線距離との差（以下、「視線距離の差」と称す。）を算出する（ステップＨ１５）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、算出した視線距離の差を用いて当該捕捉衛星の評価値を算出する（ステップＨ１７）。
【０１７１】
視線距離の差を「ｄｒ」とした場合、評価値「Ｅ」は、例えば次式（３）に従って算出することができる。
Ｅ＝λ・ｄｒ ・・・（３）
但し、「λ」は正の定数である。
【０１７２】
長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれる衛星軌道パラメータの値の正確性が高いほど、第１の衛星位置と第２の衛星位置とは近づく。また、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれるクロック補正パラメータの値の正確性が高いほど、第１の時計誤差と第２の時計誤差とは近づく。この場合、第１の視線距離と第２の視線距離とは近似し、視線距離の差は小さくなる。従って、式（３）から、長期予測エフェメリスデータ３５７に含まれるパラメータ値の正確性（予測軌道の信頼性）が高いほど、評価値は小さくなることがわかる。
【０１７３】
その後、ホストＣＰＵ４２０は、次の捕捉衛星へと処理を移行する。全ての捕捉衛星についてステップＨ３〜Ｈ１７の処理を行った後、ホストＣＰＵ４２０は、ループＧの処理を終了する（ステップＨ１９）。そして、ホストＣＰＵ４２０は、第２の評価値算出処理を終了する。
【０１７４】
５−５．測位用衛星組合せの決定
上述した実施形態では、測位不適フラグが「ＯＦＦ」に設定されている捕捉衛星の中から、予測軌道信頼度が「５」よりも小さい捕捉衛星（予測軌道の信頼性が高い衛星）を選択して測位用衛星組合せを構成するものとして説明したが、測位用衛星組合せの決定方法は適宜設定可能である。
【０１７５】
例えば、測位不適フラグが「ＯＦＦ」に設定されている捕捉衛星のうち、予測軌道信頼度が小さい順に（予測軌道の信頼性が高い順に）所定数（例えば「６個」）の捕捉衛星を選択して測位用衛星組合せを構成してもよい。また、測位不適フラグが「ＯＦＦ」に設定されている捕捉衛星だけでは測位演算に必要な衛星数に満たない場合は、測位不適フラグが「ＯＮ」に設定されている捕捉衛星を使用することとしてもよい。
【０１７６】
５−６．長期予測エフェメリスの生成
上述した実施形態では、サーバシステム３が長期予測エフェメリスデータを生成して携帯型電話機４に提供するものとして説明したが、携帯型電話機４が自ら長期予測エフェメリスデータを生成することとしてもよい。すなわち、携帯型電話機４が外部システム２から定期的に衛星予測暦を取得し、取得した衛星予測暦を用いて長期予測エフェメリス生成処理を実行することで、長期予測エフェメリスデータを生成する。携帯型電話機４の代わりに、測位装置を備えたノート型パソコンやＰＤＡ、カーナビゲーション装置等の電子機器に適用する場合も同様である。
【０１７７】
また、上述した実施形態では、サーバシステム３が予め所定の時間間隔（例えば４時間に１回）で長期予測エフェメリスデータを生成しておき、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータの要求を受けた場合に、生成しておいた長期予測エフェメリスデータを送信するものとして説明した。このような構成ではなく、サーバシステム３が、携帯型電話機４から長期予測エフェメリスデータの要求を受けたときに長期予測エフェメリスデータを生成して、携帯型電話機４に送信する構成としてもよい。
【０１７８】
５−７．生成対象期間
上述した実施形態では、長期予測エフェメリスの生成日時を基準として１週間後までの期間を生成対象期間として長期予測エフェメリスを生成するものとして説明したが、生成対象期間は１週間よりも長い期間（例えば２週間）としてもよいし、１週間よりも短い期間（例えば３日）としてもよい。ＧＰＳ衛星ＳＶから送信される航法データとしてのエフェメリスは有効期間が一般に４時間程度であるが、長期予測エフェメリスは少なくともＧＰＳ衛星ＳＶから送信される航法データとしてのエフェメリスよりも有効期間が長ければよい。１日以上であれば好適である。
【０１７９】
５−８．予測対象期間
また、上述した実施形態では、予測対象期間の長さを６時間とするものとして説明したが、これに限定されるわけではなく、４時間や８時間等としてもよく、適宜設定可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】測位システムの概略構成を示す図。
【図２】サーバシステムの機能構成を示すブロック図。
【図３】サーバシステムのＲＯＭに格納されたデータの一例を示す図。
【図４】サーバシステムのハードディスクに格納されたデータの一例を示す図。
【図５】衛星予測暦のデータ構成の一例を示す図。
【図６】集計用データベースのデータ構成の一例を示す図。
【図７】集計結果データベースのデータ構成の一例を示す図。
【図８】予測誤差の時間変化の一例を示すグラフ。
【図９】長期予測エフェメリスデータのデータ構成の一例を示す図。
【図１０】予測エフェメリスのデータ構成の一例を示す図。
【図１１】長期予測エフェメリス提供処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。
【図１４】携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図１５】携帯型電話機のＲＯＭに格納されたデータの一例を示す図。
【図１６】携帯型電話機のフラッシュＲＯＭに格納されたデータの一例を示す図。
【図１７】携帯型電話機のＲＡＭに格納されるデータの一例を示す図。
【図１８】予測軌道信頼度修正用データのデータ構成の一例を示す図。
【図１９】衛星組合せデータのデータ構成の一例を示す図。
【図２０】評価値データのデータ構成の一例を示す図。
【図２１】メイン処理の流れを示すフローチャート。
【図２２】測位処理の流れを示すフローチャート。
【図２３】測位処理の流れを示すフローチャート。
【図２４】測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャート。
【図２５】評価値算出処理の流れを示すフローチャート。
【図２６】第２の測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャート。
【図２７】第２の評価値算出処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１８１】
１ 測位システム 、 ２ 外部システム、 ３ サーバシステム、
４ 携帯型電話機、 ３１０ ＣＰＵ、 ３２０ 操作部、 ３３０ 通信部、
３４０ ＲＯＭ、 ３５０ ハードディスク、 ３６０ ＲＡＭ、 ３７０ バス、
４０５ ＧＰＳアンテナ、 ４１０ ＧＰＳ受信部、 ４１１ ＲＦ受信回路部、
４１３ ベースバンド処理回路部、 ４１５ ＣＰＵ、 ４１７ ＲＯＭ、
４１９ ＲＡＭ、 ４２０ ホストＣＰＵ、 ４３０ 操作部、 ４４０ 表示部、
４５０ 携帯電話用アンテナ、 ４６０ 携帯電話用無線通信回路部、
４７０ ＲＯＭ、 ４８０ フラッシュＲＯＭ、 ４９０ ＲＡＭ、 ＳＶ ＧＰＳ衛星
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行うことと、
前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項２】
前記複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同と、前記複数の衛星組合せについて行った前記測位演算の結果の差とに基づいて、前記長期予測軌道データに含まれる測位用衛星の予測軌道の信頼性を判定することを含む請求項１に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項３】
前記測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、
前記衛星軌道データから求められる衛星位置と前記長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
を含む請求項１又は２に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項４】
測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、
前記衛星軌道データから求められる衛星位置と１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項５】
前記長期予測軌道データには、前記測位用衛星の衛星時計の誤差を予測した時計予測誤差データが含まれ、
前記測位用衛星は、前記衛星軌道データに、当該測位用衛星が有する衛星時計の時計誤差データを含めて発信しており、
前記信頼性を判定することは、前記衛星軌道データから求められる衛星位置に前記時計誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置と、前記長期予測軌道データから求められる衛星位置に前記時計予測誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することである、
請求項３又は４に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法により信頼性が高いと判定された測位用衛星の組合せを用いて測位演算を行う測位方法。
【請求項７】
１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、
前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、
を備えた測位装置。
【請求項８】
複数の測位装置と、前記測位装置に測位用衛星の１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを提供するサーバシステムとを具備した測位システムであって、
前記複数の測位装置は、
前記サーバシステムから受信した前記長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、
前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、
前記信頼性の判定結果を前記サーバシステムに送信する送信部と、
を備え、
前記サーバシステムは、
前記複数の測位装置から受信した前記信頼性の判定結果を集計する集計部と、
前記集計部の集計結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を決定する決定部と、
前記決定部により決定された信頼性を前記測位装置に提供する提供部と、
を備えた、
測位システム。
【請求項１】
１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行うことと、
前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項２】
前記複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同と、前記複数の衛星組合せについて行った前記測位演算の結果の差とに基づいて、前記長期予測軌道データに含まれる測位用衛星の予測軌道の信頼性を判定することを含む請求項１に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項３】
前記測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、
前記衛星軌道データから求められる衛星位置と前記長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
を含む請求項１又は２に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項４】
測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、
前記衛星軌道データから求められる衛星位置と１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項５】
前記長期予測軌道データには、前記測位用衛星の衛星時計の誤差を予測した時計予測誤差データが含まれ、
前記測位用衛星は、前記衛星軌道データに、当該測位用衛星が有する衛星時計の時計誤差データを含めて発信しており、
前記信頼性を判定することは、前記衛星軌道データから求められる衛星位置に前記時計誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置と、前記長期予測軌道データから求められる衛星位置に前記時計予測誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することである、
請求項３又は４に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法により信頼性が高いと判定された測位用衛星の組合せを用いて測位演算を行う測位方法。
【請求項７】
１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、
前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、
を備えた測位装置。
【請求項８】
複数の測位装置と、前記測位装置に測位用衛星の１日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを提供するサーバシステムとを具備した測位システムであって、
前記複数の測位装置は、
前記サーバシステムから受信した前記長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、
前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、
前記信頼性の判定結果を前記サーバシステムに送信する送信部と、
を備え、
前記サーバシステムは、
前記複数の測位装置から受信した前記信頼性の判定結果を集計する集計部と、
前記集計部の集計結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を決定する決定部と、
前記決定部により決定された信頼性を前記測位装置に提供する提供部と、
を備えた、
測位システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１０−７８４７６（Ｐ２０１０−７８４７６Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４７５１８（Ｐ２００８−２４７５１８）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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