JPS63198887A - 人工衛星による測位方法 - Google Patents

人工衛星による測位方法

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JPS63198887A
JPS63198887A JP61241308A JP24130886A JPS63198887A JP S63198887 A JPS63198887 A JP S63198887A JP 61241308 A JP61241308 A JP 61241308A JP 24130886 A JP24130886 A JP 24130886A JP S63198887 A JPS63198887 A JP S63198887A
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    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は人工衛星からの電波を利用した自己位置の測位
方法に関する。
〔従来の技術〕
人工衛星からの電波を利用して自己位置を測位するシス
テムは例えば特開昭５８−３０６１５号公報に開示され
ている。この人工衛星よりに電波を利用して測位するシ
ステムを以下ＧＰＳ’　システムと記す。このシステム
では３個の人工衛星を利用して平面上の位置を測位でき
る。また４個の人工衛星で平面のみならず高低も測位で
きる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ＧＰＳシステムでは人工衛星を利用して測位するため、
衛星位置により測位精度が決まる。利用）する衛星が比
較的近い場合、あるいは電波の受信状態が悪い場合精度
が低下する問題がある。
本発明の目的はＧＰＳ’システムにおいて測位誤差を小
さくできる、す測定精度の低下を少なくできるＧＰＳシ
ステムの測位方法を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はＧＰＳシステムの誤差の大きくなる方向、すな
わち測位結果のばらつき方向を人工衛星の位置から演算
し、このばらつき方向の誤差を地図情報または他の衛星
の組合せに基づくばらつき方向との交点から補正するよ
うにしたことである。
〔作用〕
衛星の位置が悪いとき、あるいは受信状態が悪いときの
誤差の生じる方向は受信可能な衛星の配置によってきま
る。この誤差の生じる方向についての補正を他の情報に
よって行なうことが可能であれば誤差を少なくし、測定
精度を向上できる。
上記誤差を地図情報により補正できる。また他の衛星と
の組合せでも補正できる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を使い説明する。
第１図はＧＰＳシステムの測位原理図であり１〜４はＧ
ＰＳシステムに利用する衛星、５は自己位置である。こ
のシステムでは、衛星から送られてくる衛星軌道に関す
るデータを用いて衛星位置を求め、さらに衛星からの電
波の伝達時間を計測することで衛星と自分との距離を求
め、測位方程式を解くことで、自己位置を求める。この
とき測位誤差は衛星配置と密接に関わっていることが分
かった。計算結果によると衛星配置が良い場合には測位
の絶対誤差が約３０ｍとなるが、衛星配置が悪い場合は
測位の絶対誤差が２００ｍ以上となる。
しかし、衛星配置が悪い場合の測位結果のばらつきには
、つまり誤差には衛星配置によって定まる方向性がある
ことが分かった。
第２図は衛星配置を示した図であり、６，７゜８は衛星
の位置を示す。この図で一番外側の円は抑角０を示し、
円の中心が天頂である。この衛星配置からばらつき方向
θが算出できる。この算出方法を第３図にフローにより
示す。第２図では衛星数３個で２次元測位を行なう場合
を示したが、衛星数４個で３次元測位を行なう場合も同
様である。
ばらつき方向θの算出は第３図に示すフローで行ない、
まずステップ１００で衛星位置を算出する。この算出方
法は既に知られている。次にステップ１０１で自己位置
から衛星へ向かう単位ベクトルを算出する。このとき、
自己位置から見て東方向をＸ軸、北方向をｙ軸、天頂方
向をｚｍＩとする。ステップ１０２で行列Ｇを求め、ス
テップ１０３では求めた行列Ｇを用いて、共分散行列Ｐ
を算出する。行列Ｐの成分を用い、ステップ１０４でば
らつき方向θを算出する。第３図では衛星数４個の場合
を示したが、衛星数３個で２次元測位を行なう場合には
、ステップ１０２で行列Ｇがとなり、ステップ１０３，
１０４でばらつき方向θを算出する。
第４図にばらつき方向と道路地図情報を利用して測位結
果を補正する方法を示し、第５図にそのフローを示す。
ステップ２００で測位演算を行ないその結果が点１４で
ある。ステップ２０１で点１４が道路上かどうか判定す
る。第４図で、９゜１０が道路である０点１４が道路上
に無い場合ルーチン１００でばらつき方向θを求める。
第４図の点線１１は測位結果の分布を示す、ステップ２
０２で点１４をとおり方向θの直線１２を描く。
前々回、及び前回の測位結果である１５．１６をとおる
直線１３を描き、２つの直線１２と１３の交点１７をス
テップ２０４で求める。ステップ２０５で、直、［１２
上で点１７から最も近い道路上の点１８を自己位置とす
る。ステップ２０６で点Ｂを自己位置として表示する。
２つの衛星組合せで測位を行ない、その結果を利用して
測位結果を補正する方法を第６図に、フローを第７図に
示す、ステップ３０１で２つの衛星組合せを選び、ステ
ップ３０２でそれぞれ測位演算を行い、測位結果の点１
９．２０を求める。
組合せ１，２の衛星配置からばらつき方向θ１゜θ２を
ルーチン１００で算出する。点線２３゜２４は測位結果
の分布を示す。ステップ３０３で測位結果をとおるばら
つき方向の直線２１．２２を描く。ステップ３０４で２
つの直線２１．２２の交点２５を求め、自己位置とする
。
第８図のばらつき方向の実測値と計算値、及び衛星配置
によって定まる誤差指標と測位誤差の関係を示す。ばら
つき方向θの推定値と測定値は、誤差指標が１０以上で
はほぼ一致しており、ばらつき方向０の指定が妥当なこ
とが確認できた。またこのときの測位誤差は、図中に補
正前の値として示しである。誤差指標と測位誤差とがほ
ぼ比例し、誤差指標が３０以上では２００ｍ以上の測位
誤差がある。測位結果に本発明の補正方法を施すことに
より、図中に斜線で示すように補正後の測位誤差を５０
ｍ程度にすることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ＧＰＳを利用して自己位置を求める場
合、測位結果のばらつき方向をあらかじめ衛星配置から
推定し、測位結果に補正をかけることができるので、求
めた自己位置の絶対誤差が小さくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はＧＰＳシステムの測位原理を示す図である。第
２図は衛星配置と測位結果のばらつき方向であり、第３
図はばらつき方向を求めるフローである。第４図は本発
明の一実施例のばらつき方向と道路地図情報を利用する
方法を示す図であり、第５図はそのフロー図である。第
６図は本発明の一実施例の衛星組合せを２つ選び、それ
ぞれのばらつき方向を利用する方向を示す図であり、第
７図はそのフローである。 １．２，３．４・・・衛星位置、５・・・自分の位置、
６゜７．８・・・自分から見た衛星位置、１４，１９゜
第１図 夕・・看乙４ｔｌ還 北 ３・・自づブｌ゛ら尼す衛星徹ａ１ 第３図 第５圓 手続補正書（−５武） ・１１件の表示 昭和Ｃノ年特許願第２４／３０ｇ　　号発明の名称 γ山王をする行 ・１νけとの関係　　持許出ｊσｒ）人とｉ　　ｉｌ、
　＋５１１０株式会社　日　立　ｑ　　イ乍　所代　　
　理　　　人

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、衛星からの衛星軌道に関する情報と時刻に関する情
    報を受信して自分の位置を決定する方法において、利用
    する衛星の位置から誤差の生じる方向を演算し、その誤
    差方向について道路地図情報を利用して自分の位置を決
    定するようにしたことを特徴とする人工衛星による測位
    方法２、衛星からの衛星軌道に関する情報と時刻に関す
    る情報を受信して自分の位置を決定する方法において、
    利用する衛星の１組の組合せより一つの誤差の生じる方
    向を演算し、利用する衛星の他の組合せより他の誤差の
    生じる方向を演算し、これらの誤差の生じる方向の交点
    より自分の位置を決定する人工衛星による測位方法。
JP61241308A 1986-10-13 1986-10-13 人工衛星による測位方法 Expired - Fee Related JPH07107548B2 (ja)

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