JP-2026077145-A - 方位測定装置、方位測定方法、方位測定プログラム

Abstract

【課題】複数の整数アンビギュイティの中から正しい解を検出可能にし、正しい方位情報を得られるようにする。 【解決手段】本発明の方位測定装置は、少なくとも整数アンビギュイティ演算部と方位連続性検出部とを備える。整数アンビギュイティ演算部は、複数の整数アンビギュイティを求める。方位連続性検出部は、整数アンビギュイティ演算部が求めた整数アンビギュイティの全部または一部について整数アンビギュイティごとに対応する方位候補を求める処理を繰り返し行い、繰り返し処理で得られたあらかじめ定めた数の過去の方位候補と整合する方位候補が１つ存在する場合に、その方位候補を方位として出力する。方位連続性検出部は、過去の方位候補と整合するかを、繰り返し処理の周期の間に方位が変動する可能性がある範囲である変動範囲に基づいて判断する。 【選択図】図２

Inventors

• 濱田 憲人
• 西原 幸伸

Assignees

• 株式会社光電製作所

Dates

Publication Date

20260513

Application Date

20241025

Claims (11)

1. ２つのアンテナで受信した測位衛星システムの情報を用いて、前記２つのアンテナ間のベクトルである基線ベクトルの方位を求める方位測定装置であって、 複数の整数アンビギュイティを求める整数アンビギュイティ演算部と、 前記整数アンビギュイティ演算部が求めた整数アンビギュイティの全部または一部について整数アンビギュイティごとに対応する方位候補を求める処理を繰り返し行い、繰り返し処理で得られたあらかじめ定めた数の過去の方位候補と整合する方位候補が１つ存在する場合に、その方位候補を方位として出力する方位連続性検出部と を備え、 前記方位連続性検出部は、過去の方位候補と整合するかを、前記繰り返し処理の周期の間に方位が変動する可能性がある範囲である変動範囲に基づいて判断する ことを特徴とする方位測定装置。
2. 請求項１記載の方位測定装置であって、 ジャイロセンサと、 方位の情報と前記ジャイロセンサの出力を入力とし、方位が入力された場合は前記ジャイロセンサの出力を前記方位に補正する補正値を求め、前記ジャイロセンサの出力を前記補正値に基づいて補正して方位として出力する方位補正部 も備える ことを特徴とする方位測定装置。
3. 請求項２記載の方位測定装置であって、 前記整数アンビギュイティ演算部が求めた整数アンビギュイティの全部または一部について整数アンビギュイティごとに対応する方位候補を求め、前記方位補正部が出力する方位との差が許容範囲の方位候補がある場合はその方位候補を方位として出力し、それ以外の場合は方位を出力しない方位比較検出部と、 前記方位連続性検出部が方位を出力した場合の次の処理では前記方位補正部への入力を前記方位比較検出部が出力する方位とし、前記方位比較検出部が方位を出力しない状態があらかじめ定めた期間連続した場合の次の処理では前記方位補正部への入力を前記方位連続性検出部が出力する方位とする切替部 も備える ことを特徴とする方位測定装置。
4. 請求項１記載の方位測定装置であって、 前記整数アンビギュイティ演算部が求めた整数アンビギュイティの全部について、整数アンビギュイティごとに基線ベクトル候補を求め、前記２つのアンテナ間の長さとの長さの違いがあらかじめ定めた範囲内である基線ベクトル候補を選択する基線長検出部 も備え、 前記方位連続性検出部は、前記基線長検出部が選択した基線ベクトル候補の整数アンビギュイティに対応する方位候補を求める ことを特徴とする方位測定装置。
5. 請求項３記載の方位測定装置であって、 前記整数アンビギュイティ演算部が求めた整数アンビギュイティの全部について、整数アンビギュイティごとに基線ベクトル候補を求め、前記２つのアンテナ間の長さとの長さの違いがあらかじめ定めた範囲内である基線ベクトル候補を選択する基線長検出部 も備え、 前記方位連続性検出部と前記方位比較検出部は、前記基線長検出部が選択した基線ベクトル候補の整数アンビギュイティに対応する方位候補を求める ことを特徴とする方位測定装置。
6. ２つのアンテナで受信した測位衛星システムの情報を用いて、前記２つのアンテナ間のベクトルである基線ベクトルの方位を求める方位測定方法であって、 複数の整数アンビギュイティを求める整数アンビギュイティ演算ステップと、 前記整数アンビギュイティ演算ステップで求めた整数アンビギュイティの全部または一部について整数アンビギュイティごとに対応する方位候補を求める処理を繰り返し行い、繰り返し処理で得られたあらかじめ定めた数の過去の方位候補と整合する方位候補が１つ存在する場合に、その方位候補を方位として出力する方位連続性検出ステップと を有し、 前記方位連続性検出ステップは、過去の方位候補と整合するかを、前記繰り返し処理の周期の間に方位が変動する可能性がある範囲である変動範囲に基づいて判断する ことを特徴とする方位測定方法。
7. 請求項６記載の方位測定方法であって、 ジャイロセンサの出力を取得するジャイロセンサステップと、 方位の情報と前記ジャイロセンサの出力を入力とし、方位が入力された場合は前記ジャイロセンサの出力を前記方位に補正する補正値を求め、前記ジャイロセンサの出力を前記補正値に基づいて補正して方位として出力する方位補正ステップ も有する ことを特徴とする方位測定方法。
8. 請求項７記載の方位測定方法であって、 前記整数アンビギュイティ演算ステップが求めた整数アンビギュイティの全部または一部について整数アンビギュイティごとに対応する方位候補を求め、前記方位補正ステップが出力する方位との差が許容範囲の方位候補がある場合はその方位候補を方位として出力し、それ以外の場合は方位を出力しない方位比較検出ステップと、 前記方位連続性検出ステップが方位を出力した場合の次の処理では前記方位補正ステップへの入力を前記方位比較転出ステップが出力する方位とし、前記方位比較検出ステップが方位を出力しない状態があらかじめ定めた期間連続した場合の次の処理では前記方位補正ステップへの入力を前記方位連続性検出ステップが出力する方位とする切替ステップ も有する ことを特徴とする方位測定方法。
9. 請求項６記載の方位測定方法であって、 前記整数アンビギュイティ演算ステップが求めた整数アンビギュイティの全部について、整数アンビギュイティごとに基線ベクトル候補を求め、前記２つのアンテナ間の長さとの長さの違いがあらかじめ定めた範囲内である基線ベクトル候補を選択する基線長検出ステップ も有し、 前記方位連続性検出ステップは、前記基線長検出ステップが選択した基線ベクトル候補の整数アンビギュイティに対応する方位候補を求める ことを特徴とする方位測定方法。
10. 請求項８記載の方位測定方法であって、 前記整数アンビギュイティ演算ステップが求めた整数アンビギュイティの全部について、整数アンビギュイティごとに基線ベクトル候補を求め、前記２つのアンテナ間の長さとの長さの違いがあらかじめ定めた範囲内である基線ベクトル候補を選択する基線長検出ステップ も有し、 前記方位連続性検出ステップと前記方位比較検出ステップは、前記基線長検出ステップが選択した基線ベクトル候補の整数アンビギュイティに対応する方位候補を求める ことを特徴とする方位測定方法。
11. 請求項６から１０のいずれかに記載の方位測定方法をコンピュータに実行させるための方位測定プログラム。

Description

本発明は、２つのアンテナで受信した測位衛星システムの情報を用いて方位を求める方位測定装置、方位測定方法、方位測定プログラムに関する。 測位衛星システムを用いて方位測定を行う装置では、ＲＴＫ（Real Time Kinematic）測位技術を用いて方位を算出している。ＲＴＫ測位では整数アンビギュイティの解を得る必要があり、整数アンビギュイティはＬＡＭＢＤＡ（Least-square Ambiguity Decorrelation Adjustment）法等を用いて算出することができる。しかし、整数アンビギュイティは複数の解が算出されてしまうため、複数の解の中から正しい解を選択する必要がある。整数アンビギュイティを求める技術としては、特許文献１，非特許文献１～３などが公開されている。非特許文献１～３に示されたＲａｔｉｏテストと呼ばれる検定では、正しい解を得る方法として残差値（Float解ベースのアンビギュイティと候補となる整数アンビギュイティとの差の衛星数分の和）を用いて、残差値が最小となる候補を解としている。しかし、オープンスカイでない環境など衛星受信状況が悪い環境下では必ずしも残差値が最小となる候補が正しい解とならない場合がある。 特開２０１０－７１６８６号公報 白井友子，久保信明，“ＲＴＫ－ＧＰＳの信頼性に関する研究”，電子情報通信学会2010年総合大会講演論文集，p.267，2010年3月.白井友子，久保信明，“都市部におけるＲＴＫ－ＧＰＳの信頼性向上”，日本航空宇宙学会論文集，第60巻第１号，pp.40-47，2012年.久保信明，“オープン測位エンジン「ＲＴＫコア」(3) ＧＰＳ電波の位相差計算”，トランジスタ技術，2018年１月号，pp.106-112，2018年. 実施例１の方位測定装置の機能構成例を示す図。方位測定装置の信号処理部の機能構成例を示す図。方位測定装置の処理フロー例を示す図。方位連続性検出部と方位比較検出部とが方位候補を繰り返し求め、切替部が出力を切り替えている例を示す図。方位測定装置が基線長検出部を備えていない場合の処理フローの例を示す図。方位測定装置が基線長検出部、方位比較検出部、切替部を備えていない場合の処理フローの例を示す図。コンピュータの機能構成例を示す図。 以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。