[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2009265040A - Pseudo distance evaluation system, pseudo distance evaluation method and program - Google Patents

Pseudo distance evaluation system, pseudo distance evaluation method and program Download PDF

Info

Publication number
JP2009265040A
JP2009265040A JP2008117824A JP2008117824A JP2009265040A JP 2009265040 A JP2009265040 A JP 2009265040A JP 2008117824 A JP2008117824 A JP 2008117824A JP 2008117824 A JP2008117824 A JP 2008117824A JP 2009265040 A JP2009265040 A JP 2009265040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pseudo
pseudo distance
pseudorange
value
abnormal value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008117824A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinori Shiina
俊典 椎名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2008117824A priority Critical patent/JP2009265040A/en
Publication of JP2009265040A publication Critical patent/JP2009265040A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pseudo distance evaluation system, a pseudo distance evaluation method, and a pseudo distance evaluation program for rapidly specifying the cause of an abnormal value when a pseudo distance subjected to real-time smoothing processing shows the abnormal value in positioning calculation in a satellite positioning system. <P>SOLUTION: The system includes a data processing part 2 which checks, when an abnormal value is detected from a pseudo distance after real-time smoothing processing to be used for positioning calculation, whether a pseudo distance after post-process smoothing processing at the same observation time of the abnormal value is a normal value or not, and determines, when the distance is the normal value, that the cause of the detected abnormal value is residual noise due to the limitation of real-time smoothing processing. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、衛星測位システムにおける受信局で観測される測位衛星までの擬似距離の異常値を検出・検証する擬似距離評価システム及び擬似距離評価方法,擬似距離評価用プログラムに関する。   The present invention relates to a pseudorange evaluation system, a pseudorange evaluation method, and a pseudorange evaluation program for detecting and verifying an abnormal value of a pseudorange to a positioning satellite observed at a receiving station in a satellite positioning system.

GPS(Global Positioning System)などの衛星測位システムでは、測位衛星から電波が送信された時刻と受信局(観測点)でその電波を受信した時刻との差に光速を掛けた値と定義された擬似距離に基づいて受信局の位置を測定することから、この擬似距離の精度が測位精度に大きく影響する。この擬似距離の精度向上を図った技術として、観測した擬似距離が異常値であるか否かを検出する技術が特許文献1に開示されており、特許文献2には、擬似距離を補正して測位する技術が開示されている。   In a satellite positioning system such as GPS (Global Positioning System), a pseudo value defined as a value obtained by multiplying the difference between the time when a radio wave is transmitted from a positioning satellite and the time when the radio wave is received at a receiving station (observation point) by the speed of light. Since the position of the receiving station is measured based on the distance, the accuracy of the pseudo distance greatly affects the positioning accuracy. As a technique for improving the accuracy of the pseudo distance, a technique for detecting whether or not the observed pseudo distance is an abnormal value is disclosed in Patent Document 1, and in Patent Document 2, the pseudo distance is corrected. A technique for positioning is disclosed.

ここで、特許文献2に開示された衛星測位システムについて説明する。図4は、特許文献2に開示された衛星測位システムの構成を示す概略図である。特許文献2に開示された衛星測位システムは、DGPS(differential GPS)であり、予め正確な位置の分かっている基準局200がGPS衛星701〜703からの測位信号を受信してそれぞれの擬似距離を算出し、この擬似距離とGPS衛星701〜703の軌道情報とを含む観測情報を基準局管理サーバ300へ送る。基準局管理サーバ300は、基準局200からの観測情報を受信し基準局200とGPS衛星701〜703間それぞれの真の距離と擬似距離との差分からGPS衛星701〜703ごとの擬似距離補正値を算出し、この擬似距離補正値を測位サーバ100へ送信する。   Here, the satellite positioning system disclosed in Patent Document 2 will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the satellite positioning system disclosed in Patent Document 2. As shown in FIG. The satellite positioning system disclosed in Patent Document 2 is DGPS (differential GPS), and the reference station 200 whose position is known in advance receives the positioning signals from the GPS satellites 701 to 703 and calculates the respective pseudoranges. Then, the observation information including the pseudo distance and the orbit information of the GPS satellites 701 to 703 is sent to the reference station management server 300. The reference station management server 300 receives observation information from the reference station 200, and calculates a pseudo distance correction value for each of the GPS satellites 701 to 703 from the difference between the true distance and the pseudo distance between the reference station 200 and the GPS satellites 701 to 703. The pseudo distance correction value is transmitted to the positioning server 100.

一方で、基準局200の近隣に位置する移動局400が、GPS衛星701〜703からの測位信号を受信して擬似距離を算出し、この各擬似距離を通信装置620及び移動局管理サーバ500を介して測位サーバ100へ送る。測位サーバ100は、移動局400とGPS衛星701〜703間の各擬似距離に基準局管理サーバ300から取得した擬似距離補正値を加えて移動局400とGPS衛星701〜703間の推定距離を算出し、移動局400の位置を算出する。そして、測位サーバ100が、移動局400の位置情報を移動局管理サーバ500に送り、移動局管理サーバは、移動局400の位置情報を記憶して管理する。   On the other hand, the mobile station 400 located in the vicinity of the reference station 200 receives the positioning signals from the GPS satellites 701 to 703 and calculates the pseudoranges. The pseudoranges are transmitted via the communication device 620 and the mobile station management server 500. To the positioning server 100. The positioning server 100 calculates the estimated distance between the mobile station 400 and the GPS satellites 701 to 703 by adding the pseudorange correction value acquired from the reference station management server 300 to each pseudorange between the mobile station 400 and the GPS satellites 701 to 703. The position of the mobile station 400 is calculated. Then, the positioning server 100 sends the location information of the mobile station 400 to the mobile station management server 500, and the mobile station management server stores and manages the location information of the mobile station 400.

このように、衛星測位システムにおいて、受信局と測位衛星間の擬似距離は、真の距離に時計誤差,電離層による誤差,対流圏による誤差,マルチパス等によるノイズが加算された値なので、測位精度を高めるためには、擬似距離からこれら誤差を適切に取り除いて真の距離に近づけることが必要になる。   In this way, in the satellite positioning system, the pseudo distance between the receiving station and the positioning satellite is a value obtained by adding the clock error, error due to the ionosphere, error due to the troposphere, noise due to multipath, etc. to the true distance. In order to increase it, it is necessary to appropriately remove these errors from the pseudorange and bring them closer to the true distance.

通常の衛星測位システムでは、擬似距離からマルチパス等によるノイズを取り除くために、観測された擬似距離に対してスムージング処理(平滑化処理)を行っている。衛星測位はリアルタイムで行われる必要があることから、衛星測位システムの運用中はリアルタイムのスムージング処理が適用され、リアルタイムスムージングした擬似距離を基に測位計算が実行されている。   In a normal satellite positioning system, a smoothing process (smoothing process) is performed on an observed pseudo distance in order to remove noise due to multipath or the like from the pseudo distance. Since satellite positioning needs to be performed in real time, real-time smoothing processing is applied during the operation of the satellite positioning system, and positioning calculation is executed based on the pseudo-range that is real-time smoothed.

特開平7−63838号公報JP-A-7-63838 特開2006−258461号公報JP 2006-258461 A

しかしながら、リアルタイムスムージング処理は、簡易なスムージング処理であることから精度がいいとは言えず、ノイズが残ってしまうことがあり、最終的に測位精度が悪化してしまうことがある。より精密なスムージング処理方法としては、ポストプロセス(後処理)スムージング処理があるが、この処理方法は、現時刻の擬似距離をスムージングするのに、現時刻より未来の時刻の擬似距離データを要するので、リアルタイムで行うことができず、衛星測位システムの運用中には適用することができない。   However, since the real-time smoothing process is a simple smoothing process, it cannot be said that the accuracy is good, noise may remain, and the positioning accuracy may eventually deteriorate. As a more precise smoothing processing method, there is a post-process (post-processing) smoothing processing, but this processing method requires pseudo-distance data at a future time from the current time to smooth the pseudo-distance at the current time. It cannot be performed in real time and cannot be applied during operation of the satellite positioning system.

測位精度が悪化した場合には、システムの信頼性に大きな影響を与えることから、航空機等の高い安全性が求められるシステムを測位対象とした衛星測位システムにおいては、観測された擬似距離を常時監視する必要があり、擬似距離に異常が検出された場合、その異常が測位に影響を与え続けることのないように、事後にその原因を調査する必要がある。   If the positioning accuracy deteriorates, the reliability of the system will be greatly affected. Therefore, in the satellite positioning system that targets systems that require high safety, such as aircraft, the observed pseudorange is constantly monitored. If an anomaly is detected in the pseudo distance, it is necessary to investigate the cause afterwards so that the anomaly does not continue to affect the positioning.

従来の衛星測位システムにおける擬似距離異常の評価は、リアルタイムスムージングされた擬似距離に異常が検出された場合に、その異常の原因を特定するため、前述の時計誤差,電離層誤差,対流圏誤差,受信機時計誤差,ノイズ等の誤差の補正を行った過程のそれぞれについて検証しており、非常に煩雑な作業を必要とし、異常発生の原因を特定するまでに時間がかかるという問題があった。   The evaluation of pseudorange anomalies in conventional satellite positioning systems is based on the aforementioned clock error, ionosphere error, troposphere error, receiver, etc., in order to identify the cause of anomalies when anomalies are detected in real-time smoothed pseudoranges. Each of the processes for correcting errors such as clock error and noise has been verified, which requires a very complicated operation and takes time to identify the cause of the occurrence of abnormality.

実際には、リアルタイムスムージングの能力の限界により残留したノイズが擬似距離誤差異常の発生原因の大半を占めるにもかかわらず、測位精度悪化の原因がリアルタイムスムージングで取り除けなかった残留ノイズであることを特定する方法がなかったことから、前述の様々な誤差の補正を行う過程のそれぞれについて検証を行わなければならなかった。   Actually, although the remaining noise accounted for most of the causes of abnormal pseudorange error due to the limitations of real-time smoothing capability, it was determined that the cause of poor positioning accuracy was residual noise that could not be removed by real-time smoothing Since there was no method to do so, it was necessary to verify each of the processes for correcting the various errors described above.

そこで、本発明は、上記従来技術の問題を改善し、衛星測位システムにおける受信局で観測されるリアルタイムスムージング処理後の擬似距離から異常値を検出した場合に、この異常値の発生原因を迅速に特定する擬似距離評価システム及び擬似距離評価方法,擬似距離評価用プログラムを提供することを、その目的とする。   Therefore, the present invention improves the above-described problems of the prior art, and when an abnormal value is detected from a pseudorange after real-time smoothing processing observed at a receiving station in a satellite positioning system, the cause of the occurrence of the abnormal value is quickly detected. It is an object of the present invention to provide a pseudo distance evaluation system, a pseudo distance evaluation method, and a pseudo distance evaluation program.

上記目的を達成するため、本発明の擬似距離評価システムは、衛星測位システムを構成する受信局で観測される測位衛星までの擬似距離,当該測位衛星からの搬送波の位相情報、及び予め算出された擬似距離用の補正値を当該衛星測位システム側から入力する情報入力装置と、この情報入力装置に入力された情報を分析してリアルタイムスムージング処理後の擬似距離から異常値を検出しこの異常値の発生原因を判別するデータ処理装置と、このデータ処理装置による判別結果を外部出力する情報出力装置とを備え、データ処理装置は、リアルタイムスムージング処理後の擬似距離から異常値を検出した際にこの異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出する機能と、このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であるか否かを判定する機能と、この判定結果が正常値であった場合に検出した異常値の発生原因がリアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズである旨判定する機能とを備えたことを特徴とする擬似距離評価システム。   In order to achieve the above object, the pseudorange evaluation system of the present invention includes a pseudorange to a positioning satellite observed at a receiving station that constitutes a satellite positioning system, phase information of a carrier wave from the positioning satellite, and a pre-calculated value. An information input device that inputs a correction value for pseudorange from the satellite positioning system side, and analyzes the information input to the information input device to detect an abnormal value from the pseudorange after the real-time smoothing process, and A data processing device for determining the cause of occurrence, and an information output device for externally outputting the determination result by the data processing device. The data processing device detects this abnormal value when detecting an abnormal value from the pseudo distance after the real-time smoothing processing. Function to calculate the pseudo distance after post-process smoothing at the same observation time as this value, and this post-process smoothing A function that determines whether or not the pseudo distance after normal processing is normal, and the cause of the abnormal value detected when this determination result is normal is residual noise that could not be removed by real-time smoothing processing A pseudo-range evaluation system comprising a function for determining the effect.

また、本発明の擬似距離評価方法は、衛星測位システムを構成する受信局で観測される測位衛星までの擬似距離,当該測位衛星からの搬送波の位相情報、及び予め算出された擬似距離用の補正値とを当該衛星測位システム側から入力する情報入力工程と、リアルタイムスムージング処理をされた擬似距離が異常値であるか否かを判定する異常値検出工程と、異常値検出工程で異常値を検出した場合にこの異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出するPP擬似距離計算工程と、このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であるか否かを判定するPP擬似距離異常判定工程と、このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値である場合に異常値検出工程で検出された異常値がリアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズによるものであると判定する異常原因判定工程とを設けたことを特徴とする。   In addition, the pseudo-range evaluation method of the present invention includes a pseudo-range to a positioning satellite observed at a receiving station that constitutes a satellite positioning system, phase information of a carrier wave from the positioning satellite, and a correction for a pre-calculated pseudo-range. Information is input from the satellite positioning system side, an abnormal value detection step for determining whether or not the pseudo distance subjected to real-time smoothing processing is an abnormal value, and an abnormal value is detected by the abnormal value detection step In this case, a PP pseudo-range calculation step for calculating a pseudo-range after the post-process smoothing process at the same observation time as this abnormal value, and determining whether or not the pseudo-distance after the post-process smoothing process is a normal value When the pseudo-distance abnormality determining step and the pseudo-distance after the post-process smoothing process are normal values, the abnormality detected in the abnormal value detecting step is detected. Characterized in that the value provided with the abnormality cause determination step of determining to be due to the residual noise that has not rid in real time smoothing processing.

本発明の擬似距離評価用プログラムは、衛星測位システムを構成する受信局で観測される測位衛星までの擬似距離,当該測位衛星からの搬送波位相の情報、及び予め算出された擬似距離用の補正値とを当該衛星測位システム側から入力する情報入力機能と、リアルタイムスムージング処理後の擬似距離が異常値であるか否かを判定する異常値検出機能と、この異常値検出機能で異常値が検出された場合にこの異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出するPP擬似距離計算機能と、このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であるか否かを判定するPP擬似距離異常判定機能と、このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であると判定された場合に異常値検出機能で検出された異常値の発生原因がリアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズである旨判定する異常原因判定機能とをコンピュータに実行させることを特徴とする。   The pseudo distance evaluation program of the present invention includes a pseudo distance to a positioning satellite observed at a receiving station that constitutes a satellite positioning system, information on a carrier phase from the positioning satellite, and a correction value for a pre-calculated pseudo distance. Information input function from the satellite positioning system side, an abnormal value detection function for determining whether or not the pseudo distance after the real-time smoothing process is an abnormal value, and the abnormal value detection function detects an abnormal value. PP pseudo-range calculation function for calculating a pseudo distance after post-process smoothing processing at the same observation time as this abnormal value, and whether or not the pseudo distance after the post-process smoothing processing is a normal value PP pseudo-range abnormality determination function and an abnormal value detector when it is determined that the pseudo-range after the post-process smoothing process is a normal value Cause of in the detected abnormal value is equal to or to execute the abnormality cause determination function of determining that the residual noise that did not get rid in real time smoothing process on the computer.

本発明は以上のように構成され機能するため、これにより、リアルタイムスムージング処理後の擬似距離から異常値を検出した場合に、この異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出して正常値であるか否かを判定し、これが正常値であれば、検出した異常値の発生原因がリアルタイムスムージング処理の性能の限界によって取り除けなかった残留ノイズであると判定するので、擬似距離悪化の原因を機械的に判別することができ、擬似距離異常の原因調査を効率的に行うことができる。   Since the present invention is configured and functions as described above, when an abnormal value is detected from the pseudo distance after the real-time smoothing process, the pseudo distance after the post-process smoothing process at the same observation time as the abnormal value is detected. It is determined whether it is a normal value by calculation, and if this is a normal value, it is determined that the cause of the detected abnormal value is residual noise that could not be removed due to the performance limit of the real-time smoothing process. The cause of the distance deterioration can be mechanically determined, and the cause investigation of the pseudo distance abnormality can be efficiently performed.

以下、本発明における一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の擬似距離評価システムの構成を示す機能ブロック図である。本実施形態の擬似距離評価システムは、図1に示すように、衛星測位システムを構成する受信局で観測される測位衛星までの擬似距離,測位衛星からの搬送波の位相情報、及び予め算出された擬似距離用の補正値である送信時刻補正値,高速補正値,電離層補正値,対流圏補正値,受信機時計補正値を衛星測位システム側から入力する情報入力装置1と、ノイズを取り除くためにリアルタイムスムージングされた擬似距離(以下、リアルタイムスムージングされた擬似距離をRT擬似距離とする)から異常値を検出しこの異常値の発生原因を判別するデータ処理装置2と、データ処理装置2による判別結果を出力する情報出力装置3とを備えて構成されている。この情報出力装置3は、例えば、ディスプレイ,記憶装置,記録媒体等である。   FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the pseudo distance evaluation system of this embodiment. As shown in FIG. 1, the pseudorange evaluation system of the present embodiment is calculated in advance as a pseudorange to a positioning satellite observed at a receiving station constituting the satellite positioning system, phase information of a carrier wave from the positioning satellite, and An information input device 1 for inputting a transmission time correction value, a high-speed correction value, an ionosphere correction value, a troposphere correction value, and a receiver clock correction value, which are correction values for pseudoranges, from the satellite positioning system side, and real-time to remove noise A data processing device 2 that detects an abnormal value from a smoothed pseudo distance (hereinafter, a real-time smoothed pseudo distance is referred to as an RT pseudo distance) and determines the cause of the abnormal value, and a determination result by the data processing device 2 And an information output device 3 for outputting. The information output device 3 is, for example, a display, a storage device, a recording medium, or the like.

データ処理装置2は、リアルタイムスムージング処理後の擬似距離の異常値を検出した際にこの異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出する機能と、このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であるか否かを判定する機能と、この判定結果が正常値であった場合にリアルタイムスムージング処理後の擬似距離の異常値発生がリアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズによるものであると判定する機能とを備えている。   The data processing device 2 has a function of calculating a pseudo distance after the post-process smoothing process at the same observation time as the abnormal value when an abnormal value of the pseudo-range after the real-time smoothing process is detected, and after the post-process smoothing process. Due to residual noise that could not be removed by real-time smoothing processing when the real-time smoothing processing occurred. And a function for determining that it is a thing.

ここで、擬似距離とは、測位衛星から電波が送信された時刻と受信局でその電波を受信した時刻との差に光速を掛けた値である。また、スムージングとは、測定値に対してノイズ成分を取り除くために行う処理であり、通常の衛星測位システムにおいては、ノイズを多く含む擬似距離に対して、ノイズが少なくて高精度な搬送波位相に基づく測距データを利用したスムージング処理を行い、擬似距離の精度を高めている。   Here, the pseudorange is a value obtained by multiplying the difference between the time when the radio wave is transmitted from the positioning satellite and the time when the radio wave is received at the receiving station by the speed of light. In addition, smoothing is a process performed to remove noise components from the measured value. In a normal satellite positioning system, the carrier phase is low in noise and highly accurate with respect to the pseudorange that contains a lot of noise. The smoothing process using the distance measurement data based on it is performed to improve the accuracy of the pseudorange.

ポストプロセススムージングとは、事後的なスムージング処理であり、リアルタイムスムージングが、現時刻の観測値をその前に観測された値に基づいてリアルタイムに補正する処理であるのに対し、ポストプロセススムージングは、事後処理であるので、対象の観測値をその前後の広い範囲の観測値に基づいて補正する処理である。このため、ポストプロセススムージング処理後の擬似距離は、リアルタイムスムージング後の擬似距離よりも高精度にノイズが除去されており、信頼性が高いといえる。   Post-process smoothing is a post-mortem smoothing process, and real-time smoothing is a process that corrects the observed value at the current time in real time based on the value observed before that, whereas post-process smoothing is Since this is a post-processing, the target observation value is corrected based on a wide range of observation values before and after the target observation value. Therefore, it can be said that the pseudo distance after the post-process smoothing process is highly reliable because noise is removed with higher accuracy than the pseudo distance after the real-time smoothing.

このように本実施形態の擬似距離評価システムは、衛星測位システム運用中に用いられるRT擬似距離から異常値を検出した場合、リアルタイムスムージングに比べて信頼性の高いポストプロセススムージングを行った擬似距離でも異常値になるのか否かを判定し、異常値にならない場合には、RT擬似距離の異常値の発生原因をリアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズであると判定する。   As described above, the pseudorange evaluation system according to the present embodiment detects an abnormal value from the RT pseudorange used during the operation of the satellite positioning system, and even the pseudorange obtained by performing post-process smoothing that is more reliable than real-time smoothing. It is determined whether or not an abnormal value is reached. If the abnormal value does not occur, it is determined that the cause of the abnormal value of the RT pseudorange is residual noise that cannot be removed by the real-time smoothing process.

情報入力装置1は、評価対象の擬似距離と、これに対応する搬送波位相情報,送信時刻補正値,高速補正値,電離層補正値,対流圏補正値,受信機時計補正値とを衛星測位システム側から入力する機能を備えている。   The information input device 1 provides the pseudo-range to be evaluated and the corresponding carrier phase information, transmission time correction value, high-speed correction value, ionosphere correction value, troposphere correction value, and receiver clock correction value from the satellite positioning system side. It has a function to input.

評価対象の擬似距離は、衛星測位システムを構成する受信局で観測される擬似距離のいずれであってもよい。例えば、図4に示すような衛星測位システムに対しては、移動局400と測位衛星701間の擬似距離を評価の対象としてもよいし、基準局300と測位衛星701間の擬似距離を評価の対象としてもよい。   The pseudo distance to be evaluated may be any of pseudo distances observed at receiving stations that constitute the satellite positioning system. For example, for a satellite positioning system as shown in FIG. 4, the pseudo distance between the mobile station 400 and the positioning satellite 701 may be evaluated, or the pseudo distance between the reference station 300 and the positioning satellite 701 is evaluated. It is good.

また、情報入力装置1は衛星測位システム側から各種観測情報を入力するが、これは、衛星測位システムの構成要素のいずれかから情報を入力すると言うことであり、例えば、図4に示すような衛星測位システムに対して移動局400と測位衛星701間の擬似距離を評価対象とした場合、情報入力装置1は、移動局管理サーバ500内の記憶部から各種情報を入力するように構成してもよいし、測位サーバ100の記憶部から各種情報を入力するように構成してもよい。   Further, the information input device 1 inputs various observation information from the satellite positioning system side, which means that information is input from any of the components of the satellite positioning system. For example, as shown in FIG. When the pseudo distance between the mobile station 400 and the positioning satellite 701 is an evaluation target for the satellite positioning system, the information input device 1 is configured to input various information from the storage unit in the mobile station management server 500. Alternatively, various types of information may be input from the storage unit of the positioning server 100.

データ処理装置2は、情報入力装置1から読込んだ擬似距離に対して測位システムで適用されているリアルタイムスムージング処理を行いRT擬似距離を算出しこのRT擬似距離の評価指標を計算するRT擬似距離指標計算部21と、この算出されたRT擬似距離の評価指標を基にRT擬似距離の異常値を検出する異常値検出部22と、RT擬似距離の異常値が検出された場合にその観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出し(以下、ポストプロセススムージングされた擬似距離をPP擬似距離とする)、このPP擬似距離の評価指標を計算するPP擬似距離指標計算部23と、この算出されたPP擬似距離の評価指標に基づいてPP擬似距離の異常値を検出しPP擬似距離が異常であるか否かに基づいてRT擬似距離が異常値となった原因がリアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズであるか否かを判定する異常原因判定部24とを備えている。   The data processing device 2 performs a real-time smoothing process applied in the positioning system on the pseudo distance read from the information input device 1, calculates an RT pseudo distance, and calculates an evaluation index of the RT pseudo distance. An index calculation unit 21, an abnormal value detection unit 22 that detects an abnormal value of the RT pseudo distance based on the calculated evaluation index of the RT pseudo distance, and an observation time when an abnormal value of the RT pseudo distance is detected A pseudo-distance after post-process smoothing processing (hereinafter, a pseudo-distance after post-process smoothing is referred to as a PP pseudo-range), and a PP pseudo-distance index calculating unit 23 for calculating an evaluation index of the PP pseudo-range, An abnormal value of the PP pseudo distance is detected based on the calculated PP pseudo distance evaluation index, and RT is determined based on whether the PP pseudo distance is abnormal. Cause similar distance becomes abnormal value and a malfunction cause determination unit 24 to determine whether the residual noise that has not rid in real time smoothing processing.

これにより、データ処理装置2は、リアルタイムスムージング処理後の擬似距離から検出された異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出する機能を、PP擬似距離指標計算部23が実行し、ポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であるか否かを判定する機能とこの判定結果が正常値であった場合に前述した異常値の発生原因がリアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズである旨判定する機能とを、異常原因判定部24が実行するように構成されている。   As a result, the data processing device 2 has the function of calculating the pseudo distance after the post-process smoothing process at the same observation time as the abnormal value detected from the pseudo distance after the real-time smoothing process. A function to determine whether or not the pseudo distance after the post-process smoothing process is a normal value, and when the determination result is a normal value, the cause of the abnormal value described above could not be removed by the real-time smoothing process The abnormality cause determination unit 24 is configured to execute the function of determining that it is residual noise.

RT擬似距離指標計算部21は、RT擬似距離の評価指標として正規化補正RT擬似距離誤差を算出するように構成してもよい。正規化補正RT擬似距離誤差は、RT擬似距離に対して、時計誤差を取り除くための長期補正及び高速補正,電離層誤差を除くための電離層遅延量補正,対流圏による誤差を除くための対流圏補正を適用して誤差の補正をし、この補正後の距離から測位衛星の幾何学的配置を基に算出される真の距離を差し引くことでその誤差を計算し、その誤差の標準偏差を用いて正規化した値である。   The RT pseudo distance index calculation unit 21 may be configured to calculate a normalized correction RT pseudo distance error as an RT pseudo distance evaluation index. Normalization correction RT pseudorange error applies to RT pseudorange, long-term correction and high-speed correction to remove clock error, ionospheric delay correction to remove ionospheric error, and tropospheric correction to remove error due to troposphere Then, the error is corrected, and the error is calculated by subtracting the true distance calculated based on the positioning satellite geometry from the corrected distance, and normalized using the standard deviation of the error It is a value.

異常値検出部22は、RT擬似距離の評価指標と予め定めた閾値とを比較して、この評価指標が閾値を超えた場合に対応するRT擬似距離が異常値であると判定する機能を備えている。PP擬似距離指標計算部23は、RT擬似距離指標計算部21と同様に、PP擬似距離の評価指標として正規化補正PP擬似距離誤差を算出するように構成してもよい。   The abnormal value detection unit 22 has a function of comparing the evaluation index of the RT pseudo distance with a predetermined threshold and determining that the RT pseudo distance corresponding to the evaluation index exceeds the threshold is an abnormal value. ing. Similarly to the RT pseudo distance index calculation unit 21, the PP pseudo distance index calculation unit 23 may be configured to calculate a normalized correction PP pseudo distance error as an evaluation index of the PP pseudo distance.

異常原因判定部24は、PP擬似距離の評価指標と異常値検出部22で用いた閾値とを比較して、この評価指標が閾値を超えた場合にPP擬似距離が異常値であると判定する機能を備えている。   The abnormality cause determination unit 24 compares the evaluation index of the PP pseudo distance with the threshold used by the abnormal value detection unit 22, and determines that the PP pseudo distance is an abnormal value when the evaluation index exceeds the threshold. It has a function.

このように本実施形態の擬似距離評価システムは、衛星測位システム運用中に用いられるリアルタイムスムージングされた擬似距離から異常値を検出した場合、この異常値が観測されたエポックにおけるポストプロセススムージング後の擬似距離を算出し、このポストプロセススムージング後の擬似距離(PP擬似距離)が正常値であるか否かに基づいて、RT擬似距離の異常値がリアルタイムスムージングの性能に起因する残留ノイズによるものであるのか否かを判定する。   As described above, in the pseudorange evaluation system according to the present embodiment, when an abnormal value is detected from the real-time smoothed pseudorange used during the operation of the satellite positioning system, the pseudorange after post-process smoothing in the epoch where the abnormal value is observed. Based on whether the pseudo-distance after the post-process smoothing (PP pseudo-range) is a normal value, the abnormal value of the RT pseudo-range is due to residual noise caused by the performance of real-time smoothing. It is determined whether or not.

よって、本実施形態の擬似距離評価システムは、衛星測位システム運用中に用いられるリアルタイムスムージングされた擬似距離から異常値を検出した場合、実際に擬似距離誤差異常の発生原因の大半を占める、リアルタイムスムージングの能力の限界による残留ノイズについて判別するので、RT擬似距離の異常値評価を効率的に行うことを可能にする。   Therefore, the pseudo distance evaluation system of the present embodiment, when detecting an abnormal value from the real time smoothed pseudo distance used during the operation of the satellite positioning system, actually occupies most of the causes of the pseudo distance error abnormality, real time smoothing. Therefore, it is possible to efficiently evaluate the abnormal value of the RT pseudorange.

図3は、RT擬似距離及びPP擬似距離の時系列変化の一例を示すグラフである。RT擬似距離において異常値となったデータについてもPP擬似距離が正常であった場合には、異常値の発生がリアルタイムスムージング処理の限界による残留ノイズの影響であると判断することができる。   FIG. 3 is a graph showing an example of time-series changes in the RT pseudorange and the PP pseudorange. If the PP pseudorange is normal even for data having an abnormal value in the RT pseudorange, it can be determined that the occurrence of the abnormal value is the influence of residual noise due to the limit of the real-time smoothing process.

次に、本実施形態の擬似距離評価システムの具体的な運用例として、評価対象の衛星測位システムをGPS(Global Positioning System)とした場合について説明する。   Next, as a specific operation example of the pseudorange evaluation system of the present embodiment, a case where the evaluation target satellite positioning system is a GPS (Global Positioning System) will be described.

GPSにおいては、1つの測位衛星が異なる周波数の2つの電波であるL1波及びL2波を発信しているので、情報入力装置1は、観測時刻毎に算出されたL1波及びL2波での擬似距離,搬送波位相,送信時刻補正値,高速補正値,電離層補正値,対流圏補正値,受信機時計補正値を入力する。   In GPS, since one positioning satellite transmits two radio waves L1 and L2 having different frequencies, the information input device 1 can simulate the L1 and L2 waves calculated at each observation time. Enter the distance, carrier phase, transmission time correction value, high-speed correction value, ionosphere correction value, troposphere correction value, and receiver clock correction value.

RT擬似距離指標計算部21は、現エポック数をi,現観測時刻をt,前回観測時刻をti−1,L1波で観測された擬似距離をPR1,L1波で測定された搬送波位相をPH1,L1波の波長をR1として、RT擬似距離PR1_RTを[数1]式に従って算出する機能を備えている。位相PH1の単位は「cycle」である。[数1]式におけるkは安定化係数であり、スムージング開始時はk=1とし、エポックiが1つ進む毎にkに1を加算していき、データの時刻間隔をT[s],スムージング定数をS[s]として、k=S/Tに達した後はk=S/Tで固定する。 The RT pseudorange index calculation unit 21 sets the current epoch number to i, the current observation time to t i , the previous observation time to t i−1 , the pseudorange observed with the L1 wave to the carrier phase measured with PR1 and L1 waves. Is a function of calculating the RT pseudo distance PR1_RT according to the equation [1], where PH1 is the wavelength of the L1 wave and R1 is R1. The unit of the phase PH1 is “cycle”. K in the equation 1 is a stabilization coefficient, k = 1 at the start of smoothing, 1 is added to k every time the epoch i advances, and the time interval of data is set to T [s], The smoothing constant is S [s], and after k = S / T is reached, it is fixed at k = S / T.

Figure 2009265040
Figure 2009265040

RT擬似距離指標計算部21は、RT擬似距離PR1_RTを直接衛星測位システム側から取得する構成としてもよいが、擬似距離に対し衛星測位システムと同様のリアルタイムスムージング処理を行って検証するように構成することで、入力データ量を軽減することができる。   The RT pseudo distance index calculation unit 21 may be configured to acquire the RT pseudo distance PR1_RT directly from the satellite positioning system side, but is configured to perform verification on the pseudo distance by performing the same real-time smoothing process as in the satellite positioning system. As a result, the amount of input data can be reduced.

さらに、RT擬似距離指標計算部21は、高速補正値をFC,対流圏遅延補正値をTC,電離層補正値をIC,送信時刻補正値をSC,受信機時計誤差補正値をRCとして、補正RT擬似距離CPR_RTを[数2]式に従って算出し、   Further, the RT pseudo distance index calculation unit 21 sets the high speed correction value as FC, the troposphere delay correction value as TC, the ionosphere correction value as IC, the transmission time correction value as SC, and the receiver clock error correction value as RC. Calculate the distance CPR_RT according to the formula [2],

Figure 2009265040
Figure 2009265040

受信局とGPS衛星間の真の距離をTR,高速補正及び長期補正の劣化モデル標準偏差をSTD_FLT,対流圏誤差の標準偏差をSTD_TRP,受信機時計誤差の標準偏差をSTD_RCVとし、RT擬似距離の評価指標として正規化補正RT擬似距離誤差NCPRE_RTを[数3]式に従って算出する機能を備えている。   Estimate the RT pseudorange with TR as the true distance between the receiver and the GPS satellite, STD_FLT as the high-speed correction and long-term correction deterioration model standard deviation, STD_TRP as the standard deviation of the tropospheric error, and STD_RCV as the standard deviation of the receiver clock error. A function of calculating a normalized correction RT pseudorange error NCPRE_RT as an index according to the equation [3] is provided.

Figure 2009265040
Figure 2009265040

[数3]式に示す正規化補正RT擬似距離誤差NCPRE_RTは、RT擬似距離から時計誤差を取り除くための長期補正及び高速補正,電離層誤差を除くための電離層遅延量補正,対流圏による誤差を除くための対流圏補正を適用することで誤差の補正を行い(数2)、この補正後の距離CPR_RTからGPS衛星の幾何学的配置を基に算出される真の距離TRを差し引くことでその誤差を計算し、その標準偏差で正規化した値である(数3)。   Normalized correction RT pseudorange error NCPRE_RT shown in [Equation 3] is a long-term correction and high-speed correction for removing clock error from RT pseudorange, ionospheric delay correction for removing ionosphere error, and error due to troposphere The error is corrected by applying the tropospheric correction of (Equation 2), and the error is calculated by subtracting the true distance TR calculated based on the GPS satellite geometry from the corrected distance CPR_RT. The value normalized by the standard deviation (Equation 3).

異常値検出部22は、RT擬似距離指標計算部21から正規化補正RT擬似距離誤差NCPRE_RTを入力して予め設定された閾値と比較し、正規化補正RT擬似距離誤差NCPRE_RTが閾値を超えた場合にRT擬似距離が異常値であると判定する機能を備えている。異常値が検出された場合には、PP擬似距離指標計算部23へ異常検出を通知する。閾値としては、例えば、正規化補正誤差が標準正規分布になると仮定して、その値が99.99999%の確立で含まれる値である5.33とするとよい。   The abnormal value detection unit 22 inputs the normalized correction RT pseudorange error NCPRE_RT from the RT pseudorange index calculation unit 21 and compares it with a preset threshold value. When the normalization correction RT pseudorange error NCPRE_RT exceeds the threshold value, Has a function of determining that the RT pseudorange is an abnormal value. When an abnormal value is detected, the PP pseudo distance index calculation unit 23 is notified of abnormality detection. As the threshold value, for example, assuming that the normalization correction error has a standard normal distribution, the value may be set to 5.33 which is a value included in the establishment of 99.99999%.

PP擬似距離指標計算部23は、異常値検出部22からRT擬似距離異常の検出の通知を受けると、そのエポックでのPP擬似距離を算出して、このPP擬似距離の評価指標を計算する機能を備えている。   When the PP pseudo distance index calculation unit 23 receives notification of detection of the RT pseudo distance abnormality from the abnormal value detection unit 22, the PP pseudo distance index calculation unit 23 calculates the PP pseudo distance at the epoch and calculates the evaluation index of the PP pseudo distance. It has.

例えば、n回分のエポックを処理ブロックに設定して、処理ブロックの各エポックについて、L1波での擬似距離をPR1,L2波での擬似距離をPR2,L1波の周波数をF1,L2波の周波数をF2として、L1波での擬似距離の電離層遅延量I_PR1を[数4]式に従って算出し、   For example, n epochs are set in the processing block, and for each epoch in the processing block, the pseudo distance in the L1 wave is PR1, the pseudo distance in the L2 wave is PR2, the frequency of the L1 wave is the frequency of F1, L2 wave , F2 is used to calculate the ionospheric delay amount I_PR1 of the pseudorange in the L1 wave according to the equation [4]

Figure 2009265040
Figure 2009265040

L1波での搬送波位相をPH1,L2波での搬送波位相をPH2,L1波の波長をR1,L2波の波長をR2,L1波の周波数をF1,L2波の周波数をF2として、L1波での搬送波位相の電離層遅延量IB1を[数5]式に従って算出し、   The carrier phase of the L1 wave is PH1, the carrier phase of the L2 wave is PH2, the wavelength of the L1 wave is R1, the wavelength of the L2 wave is R2, the frequency of the L1 wave is F1, the frequency of the L2 wave is F2, and the frequency of the L1 wave The ionospheric delay amount IB1 of the carrier phase is calculated according to the equation [5],

Figure 2009265040
Figure 2009265040

処理ブロックのエポック数をnに設定して、L1波の擬似距離の電離層遅延量I_PR1と、L1波での搬送波位相の電離層遅延量IB1とから[数6]式に従ってスムージングした電離層遅延量Iを算出する。   The number of epochs of the processing block is set to n, and the ionospheric delay amount I smoothed according to the equation [6] from the ionospheric delay amount I_PR1 of the pseudo distance of the L1 wave and the ionospheric delay amount IB1 of the carrier phase in the L1 wave is set to calculate.

Figure 2009265040
Figure 2009265040

さらに、処理ブロックの各エポックについて、L1波での電離層遅延なしの擬似距離IFR1_Pを[数7]式に従って算出する。   Further, for each epoch of the processing block, the pseudorange IFR1_P without ionospheric delay in the L1 wave is calculated according to the formula [7].

Figure 2009265040
Figure 2009265040

L1波での電離層遅延なしの搬送波位相IFR1_Bを[数8]式に従って算出する。   The carrier phase IFR1_B without ionospheric delay in the L1 wave is calculated according to the equation [8].

Figure 2009265040
Figure 2009265040

処理ブロックのエポック数をnに設定して、電離層遅延なしの擬似距離IFR1_Pと電離層遅延なしの搬送波位相IFR1_Bとから[数9]式に従って電離層遅延なしのスムージング擬似距離IFRを算出する。   The number of epochs of the processing block is set to n, and the smoothing pseudorange IFR without ionosphere delay is calculated from the pseudorange IFR1_P without ionosphere delay and the carrier phase IFR1_B without ionosphere delay according to the equation [9].

Figure 2009265040
Figure 2009265040

さらに、電離層遅延なしのスムージング擬似距離IFRとスムージング電離層遅延量Iとから[数10]式に従ってPP擬似距離PR_PPを算出する。   Further, the PP pseudorange PR_PP is calculated from the smoothing pseudorange IFR without ionosphere delay and the smoothing ionosphere delay amount I according to the equation [10].

Figure 2009265040
Figure 2009265040

そして、PP擬似距離の評価指標として正規化補正PP擬似距離誤差NCPRE_PPを[数11]式及び[数12]式に従って算出する。   Then, a normalized correction PP pseudorange error NCPRE_PP is calculated as an evaluation index of the PP pseudorange according to the formulas [11] and [12].

Figure 2009265040
Figure 2009265040

Figure 2009265040
Figure 2009265040

異常原因判定部24は、正規化補正PP擬似距離誤差NCPRE_PPを上述した閾値と比較して、閾値を超えた場合にPP擬似距離が異常値であると判定する機能と、PP擬似距離が正常値であった場合に、そのエポックでのRT擬似距離の異常値がリアルタイムスムージングの性能に起因する残留ノイズによって発生したものであると判定することで、RT擬似距離の異常が残留ノイズによるものであるのかそれ以外によるものであるのかを判定する機能を備えている。   The abnormality cause determination unit 24 compares the normalized correction PP pseudorange error NCPRE_PP with the above-described threshold value, and determines that the PP pseudorange is an abnormal value when the threshold is exceeded, and the PP pseudorange is a normal value. In such a case, it is determined that the abnormal value of the RT pseudorange at the epoch is caused by the residual noise due to the performance of the real-time smoothing, so that the RT pseudorange abnormality is due to the residual noise. It has a function to determine whether it is due to the above or otherwise.

次に、本実施形態の擬似距離評価システムの動作について説明する。ここで、以下の動作説明は、本発明の擬似距離評価方法の実施形態となるので、その擬似距離評価方法の各工程を対応する動作の記述に沿って記している。   Next, the operation of the pseudo distance evaluation system of this embodiment will be described. Here, since the following description of the operation is an embodiment of the pseudo distance evaluation method of the present invention, each step of the pseudo distance evaluation method is described along with a description of the corresponding operation.

図2は、本実施形態の擬似距離評価システムの動作を示すフローチャートである。まず、RT擬似距標計算部21が、上述した[数1]式に従ってRT擬似距離を計算し(図2のステップA1)、異常値検出のためのRT擬似距離の評価指標を[数2]及び[数3]式に従って計算する(図2のステップA2,RT擬似距離指標計算工程)。ここで、RT擬似距離指標としては、[数3]式に示す正規化補正RT擬似距離誤差に限らず、他の値を用いてもよい。   FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the pseudo distance evaluation system of this embodiment. First, the RT pseudo distance calculation unit 21 calculates the RT pseudo distance according to the above-described [Equation 1] (Step A1 in FIG. 2), and sets the RT pseudo distance evaluation index for detecting an abnormal value as [Equation 2]. And [Formula 3] (Step A2, RT pseudorange index calculation step in FIG. 2). Here, the RT pseudo-distance index is not limited to the normalized correction RT pseudo-range error shown in [Expression 3], and other values may be used.

[数3]式に示すRT擬似距離の評価指標は、RT擬似距離から時計誤差を取り除くための長期補正及び高速補正,電離層誤差を除くための電離層遅延量補正,対流圏による誤差を除くための対流圏補正を適用することで誤差の補正を行い、この補正後の距離からGPS衛星の幾何学的配置から算出される真の距離を差し引くことでその誤差を計算し、その標準偏差で正規化した値である。   The evaluation index of the RT pseudo-range shown in the equation (3) is the long-term correction and high-speed correction for removing the clock error from the RT pseudo-range, the ionospheric delay correction for removing the ionospheric error, and the troposphere for removing the error due to the troposphere The error is corrected by applying the correction, the error is calculated by subtracting the true distance calculated from the GPS satellite geometry from the corrected distance, and the value normalized by the standard deviation It is.

続いて、異常値検出部22が、RT擬似距離の評価指標と予め定められた閾値とを比較して、閾値を超えるか否かを確認する(図2のステップA3,異常値検出工程)。閾値としては、例えば、正規化補正誤差が標準正規分布になると仮定して、その値が99.99999%の確立で含まれる値である5.33とするとよい。また、観測値から判断して他の値に設定してもよい。   Subsequently, the abnormal value detection unit 22 compares the evaluation index of the RT pseudo distance with a predetermined threshold value to check whether or not the threshold value is exceeded (step A3 in FIG. 2, abnormal value detection step). As the threshold value, for example, assuming that the normalization correction error has a standard normal distribution, the value may be set to 5.33 which is a value included in the establishment of 99.99999%. Further, it may be determined from the observed value and set to another value.

RT擬似距離の評価指標が閾値を超えている場合には、PP擬似距離指標計算部23が、[数4]乃至[数10]式に従ってその時刻のPP擬似距離を計算し(図2のステップA4,PP擬似距離計算工程)、[数11]及び[数12]式に従って、PP擬似距離の評価指標を計算する(図2のステップA5,PP擬似距離指標計算工程)。ここで、PP擬似距離の評価指標には、[数12]式に示す正規化補正RT擬似距離誤差に限らず、他の値を用いてもよい。   When the evaluation index of the RT pseudo distance exceeds the threshold, the PP pseudo distance index calculation unit 23 calculates the PP pseudo distance at the time according to the equations [Equation 4] to [Equation 10] (step of FIG. 2). The evaluation index of the PP pseudo distance is calculated according to the equations [A4, PP pseudorange calculation step), [Equation 11] and [Equation 12] (step A5, PP pseudorange index calculation step in FIG. 2). Here, the evaluation index of the PP pseudo distance is not limited to the normalized correction RT pseudo distance error shown in the formula [12], and other values may be used.

そして、異常原因判定部24が、PP擬似距離の評価指標を、RT擬似距離に評価指標の判定に使用した閾値と比較する(PP擬似距離異常判定工程)。閾値を超えている場合には、PP擬似距離を異常値であると判断し、PP擬似距離の評価指標が異常値でなかった場合に、RT擬似距離の異常をリアルタイムスムージング処理の限界に起因する残留ノイズによる影響であると判断し、PP擬似距離の評価指標が異常値であった場合は、RT擬似距離の異常を残留ノイズ以外の原因によるものと判断する(図2のステップA6,異常原因判定工程)。   Then, the abnormality cause determination unit 24 compares the evaluation index of the PP pseudo distance with the threshold used for determining the evaluation index for the RT pseudo distance (PP pseudo distance abnormality determination step). When the threshold value is exceeded, the PP pseudo distance is determined to be an abnormal value, and when the PP pseudo distance evaluation index is not an abnormal value, the RT pseudo distance abnormality is caused by the limit of the real-time smoothing process. If it is determined that the effect is due to residual noise and the PP pseudorange evaluation index is an abnormal value, it is determined that the RT pseudorange abnormality is due to a cause other than the residual noise (step A6 in FIG. 2, cause of abnormality). Judgment process).

全データについて確認したかどうかを判断し、全データについて完了した場合は処理を終える(図2のステップA7)。そして、異常値判定処理の結果を出力装置3に供給する。   It is determined whether or not all the data have been confirmed, and if all the data has been completed, the process ends (step A7 in FIG. 2). Then, the result of the abnormal value determination process is supplied to the output device 3.

ここで、本実施形態におけるデータ処理装置2、すなわち、RT擬似距離指標計算部21と、異常検出部22と、PP擬似距離指標計算部23と、異常判定部24とについては、その機能内容をプログラム化してコンピュータに実行させるように構成してもよい。   Here, regarding the data processing device 2 in the present embodiment, that is, the RT pseudo distance index calculating unit 21, the abnormality detecting unit 22, the PP pseudo distance index calculating unit 23, and the abnormality determining unit 24, the function contents thereof are described. It may be configured to be programmed and executed by a computer.

このように、本実施形態の擬似距離評価システムにおいては、異常値検出部22がリアルタイムスムージング処理後の擬似距離から異常値を検出した場合に、異常原因判定部24が、リアルタイムスムージングより信頼性が高いポストプロセススムージング処理を行った同観測時刻の擬似距離が異常値となるか否かを判定して、これが正常値であれば、検出した異常値の発生原因をリアルタイムスムージング処理の限界による残留ノイズであると判定する。   As described above, in the pseudo distance evaluation system according to the present embodiment, when the abnormal value detection unit 22 detects an abnormal value from the pseudo distance after the real time smoothing process, the abnormality cause determination unit 24 is more reliable than the real time smoothing. Determine whether the pseudo distance at the same observation time when high post-process smoothing processing is performed is an abnormal value, and if this is a normal value, the cause of the detected abnormal value is the residual noise due to the limit of real-time smoothing processing. It is determined that

実際には、リアルタイムスムージングの性能の限界による残留ノイズが、RT擬似距離誤差異常発生の原因の大半を占めるので、本実施形態の擬似距離評価システムが、衛星測位システムにおいて使用されるRT擬似距離の異常値の発生原因を、リアルタイムスムージング処理の性能の限界による残留ノイズによるものなのかそれ以外によるものなのか明確にすることによって、RT擬似距離の異常値検出・評価作業の効率を改善することができる。この結果、衛星測位システムの測位精度異常を効率的に改善することが可能となり、衛星測位システムの信頼性を高めることができる。   Actually, residual noise due to the limit of the performance of real-time smoothing occupies most of the causes of RT pseudorange error anomalies, so that the pseudorange evaluation system of this embodiment is an RT pseudorange used in a satellite positioning system. It is possible to improve the efficiency of RT pseudorange abnormal value detection and evaluation work by clarifying whether the cause of abnormal values is due to residual noise due to the limit of the performance of real-time smoothing processing or otherwise. it can. As a result, the positioning accuracy abnormality of the satellite positioning system can be efficiently improved, and the reliability of the satellite positioning system can be enhanced.

本発明にかかる一実施形態の擬似距離評価システムの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the pseudo distance evaluation system of one Embodiment concerning this invention. 図1に開示した実施形態の擬似距離評価システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the pseudo distance evaluation system of embodiment disclosed in FIG. RT擬似距離及びPP擬似距離の時系列変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time-sequential change of RT pseudorange and PP pseudorange. 特許文献2に開示された衛星測定システムの概要構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the satellite measurement system disclosed by patent document 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 情報入力装置
2 データ処理装置
3 情報出力装置
21 RT擬似距離指標計算部
22 異常値検出部
23 PP擬似距離指標計算部
24 異常原因判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Information input device 2 Data processing device 3 Information output device 21 RT pseudo distance index calculation part 22 Abnormal value detection part 23 PP pseudo distance index calculation part 24 Abnormal cause determination part

Claims (13)

衛星測位システムを構成する受信局で観測される測位衛星までの擬似距離,当該測位衛星からの搬送波の位相情報、及び予め算出された擬似距離用の補正値を当該衛星測位システム側から入力する情報入力装置と、この情報入力装置に入力された情報を分析してリアルタイムスムージング処理後の擬似距離から異常値を検出しこの異常値の発生原因を判別するデータ処理装置と、このデータ処理装置による判別結果を外部出力する情報出力装置とを備え、
前記データ処理装置は、前記リアルタイムスムージング処理後の擬似距離から異常値を検出した際にこの異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出する機能と、このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であるか否かを判定する機能と、この判定結果が正常値であった場合に前記検出した異常値の発生原因が前記リアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズである旨判定する機能とを備えたことを特徴とする擬似距離評価システム。
Information for inputting from the satellite positioning system side the pseudo distance to the positioning satellite observed at the receiving station constituting the satellite positioning system, the phase information of the carrier wave from the positioning satellite, and the correction value for the pseudo distance calculated in advance. An input device, a data processing device that analyzes information input to the information input device, detects an abnormal value from a pseudo distance after real-time smoothing processing, and determines the cause of the abnormal value, and a determination by the data processing device An information output device for outputting the results externally,
The data processing device has a function of calculating a pseudo distance after the post process smoothing process at the same observation time as the abnormal value when an abnormal value is detected from the pseudo distance after the real time smoothing process, and the post process smoothing process. A function for determining whether or not the subsequent pseudo distance is a normal value, and when the determination result is a normal value, the cause of the detected abnormal value is residual noise that cannot be removed by the real-time smoothing process. A pseudo-range evaluation system comprising a function for determining the effect.
前記請求項1に記載の擬似距離評価システムにおいて、
前記データ処理装置は、前記リアルタイムスムージング処理後の擬似距離の評価指標を前記情報入力装置に入力された情報を基に計算するRT擬似距離指標計算部と、この評価指標が予め定めた閾値を超えた場合に前記リアルタイムスムージング処理後の擬似距離が異常値であると判定する異常値検出部と、この検出された異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出しこのポストプロセススムージングされた擬似距離の評価指標を前記RT擬似距離指標計算部と同様に計算するPP擬似距離指標計算部と、この評価指標が前記閾値を超えなかった場合に前記ポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であると判定し前記異常値検出部で検出された異常値の発生原因が前記リアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズであると判定する異常原因判定部とを備えたことを特徴とする擬似距離評価システム。
In the pseudorange evaluation system according to claim 1,
The data processing apparatus includes: an RT pseudo distance index calculation unit that calculates an evaluation index of the pseudo distance after the real-time smoothing process based on information input to the information input device; and the evaluation index exceeds a predetermined threshold value. An abnormal value detector that determines that the pseudo distance after the real-time smoothing process is an abnormal value, and calculates a pseudo distance after the post process smoothing process at the same observation time as the detected abnormal value. A PP pseudo distance index calculation unit that calculates an evaluation index of the process-smoothed pseudo distance in the same manner as the RT pseudo distance index calculation unit, and a pseudo model after the post-process smoothing process when the evaluation index does not exceed the threshold value. It is determined that the distance is a normal value, and the cause of the abnormal value detected by the abnormal value detector is the real time Pseudorange evaluation system is characterized in that a malfunction cause determination unit which determines that the residual noise that could not rid the Smoothing process.
前記請求項2に記載の擬似距離評価システムにおいて、
前記評価指標は、前記補正値による補正後の擬似距離の誤差を正規化したものであることを特徴とする擬似距離評価システム。
In the pseudorange evaluation system according to claim 2,
The pseudo-distance evaluation system, wherein the evaluation index is obtained by normalizing an error of a pseudo-range corrected by the correction value.
前記請求項3に記載の擬似距離評価システムにおいて、
前記RT擬似距離指標計算部は、前記情報入力装置に入力された擬似距離に対し前記衛星測位システムと同様のリアルタイムスムージング処理を行い、これにより前記リアルタイムスムージング処理後の擬似距離を算出する機能を備えたことを特徴とする前記衛星測位システム。
In the pseudorange evaluation system according to claim 3,
The RT pseudo distance index calculation unit has a function of performing a real-time smoothing process similar to that of the satellite positioning system on the pseudo distance input to the information input device, thereby calculating a pseudo distance after the real-time smoothing process. Said satellite positioning system characterized by the above-mentioned.
衛星測位システムを構成する受信局で観測される測位衛星までの擬似距離,当該測位衛星からの搬送波の位相情報、及び予め算出された擬似距離用の補正値を当該衛星測位システム側から入力する情報入力工程と、
リアルタイムスムージング処理をされた擬似距離が異常値であるか否かを判定する異常値検出工程と、
前記異常値検出工程で異常値を検出した場合にこの異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出するPP擬似距離計算工程と、
このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であるか否かを判定するPP擬似距離異常判定工程と、
このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値である場合に前記異常値検出工程で検出された異常値が前記リアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズによるものであると判定する異常原因判定工程とを設けたことを特徴とする擬似距離評価方法。
Information for inputting from the satellite positioning system side the pseudo distance to the positioning satellite observed at the receiving station constituting the satellite positioning system, the phase information of the carrier wave from the positioning satellite, and the correction value for the pseudo distance calculated in advance. Input process;
An abnormal value detection step of determining whether or not the pseudo distance subjected to the real-time smoothing process is an abnormal value;
A PP pseudorange calculation step of calculating a pseudorange after post-process smoothing processing at the same observation time as the abnormal value when an abnormal value is detected in the abnormal value detection step;
PP pseudorange abnormality determining step for determining whether or not the pseudorange after the post-process smoothing process is a normal value;
An abnormal cause determination step for determining that the abnormal value detected in the abnormal value detection step is due to residual noise that could not be removed in the real-time smoothing processing when the pseudo distance after the post-process smoothing processing is a normal value; The pseudo-range evaluation method characterized by providing.
前記請求項5に記載の擬似距離評価方法において、
前記異常値検出工程前に、前記リアルタイムスムージング処理後の擬似距離の評価指標を計算するRT擬似距離指標計算工程を設け、前記異常値検出工程では、この評価指標と予め定めた閾値とを比較して当該評価指標が当該閾値を超えた場合に前記リアルタイムスムージングされた擬似距離が異常値であると判定することを特徴とする擬似距離評価方法。
In the pseudorange evaluation method according to claim 5,
Before the abnormal value detecting step, an RT pseudo distance index calculating step for calculating an evaluation index of the pseudo distance after the real-time smoothing process is provided. In the abnormal value detecting step, the evaluation index is compared with a predetermined threshold value. And determining that the real-time smoothed pseudorange is an abnormal value when the evaluation index exceeds the threshold.
前記請求項6に記載の擬似距離評価方法において、
前記PP擬似距離計算工程後に、前記ポストプロセススムージングされた擬似距離の評価指標を前記RT擬似距離指標計算工程と同様にして計算するPP擬似距離指標計算工程を設け、前記PP擬似距離異常判定工程では、この評価指標と前記閾値とを比較して当該評価指標が前記閾値を超えなかった場合に前記ポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であると判定することを特徴とする擬似距離評価方法。
In the pseudorange evaluation method according to claim 6,
After the PP pseudo-range calculation step, a PP pseudo-distance index calculation step for calculating the post-process-smoothed pseudo-range evaluation index in the same manner as the RT pseudo-distance index calculation step is provided, and in the PP pseudo-range abnormality determination step, And comparing the evaluation index with the threshold value and determining that the pseudo distance after the post-process smoothing process is a normal value when the evaluation index does not exceed the threshold value. .
前記請求項7に記載の擬似距離評価方法において、
前記RT擬似距離指標計算工程前に、前記情報入力工程で入力された擬似距離に対して前記衛星測位システムと同様のリアルタイムスムージング処理を行うことにより前記リアルタイムスムージング処理後の擬似距離を算出するRT擬似距離算出工程を設けたことを特徴とする擬似距離評価方法。
In the pseudorange evaluation method according to claim 7,
Before performing the RT pseudo distance index calculation step, RT pseudo for calculating a pseudo distance after the real time smoothing process by performing a real time smoothing process similar to that of the satellite positioning system on the pseudo distance input in the information input step. A pseudo-range evaluation method characterized by providing a distance calculation step.
衛星測位システムを構成する受信局で観測される測位衛星までの擬似距離,当該測位衛星からの搬送波位相の情報、及び予め算出された擬似距離用の補正値を当該衛星測位システム側から入力する情報入力機能と、
リアルタイムスムージング処理後の擬似距離が異常値であるか否かを判定する異常値検出機能と、
この異常値検出機能で異常値が検出された場合にこの異常値と同一の観測時刻におけるポストプロセススムージング処理後の擬似距離を算出するPP擬似距離計算機能と、
このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であるか否かを判定するPP擬似距離異常判定機能と、
このポストプロセススムージング処理後の擬似距離が正常値であると判定された場合に前記異常値検出機能で検出された異常値の発生原因が前記リアルタイムスムージング処理では取り除けなかった残留ノイズである旨判定する異常原因判定機能とをコンピュータに実行させることを特徴とする擬似距離評価用プログラム。
Information on the pseudo-range to the positioning satellite observed at the receiving station that constitutes the satellite positioning system, information on the carrier phase from the positioning satellite, and information on the pre-calculated correction value for the pseudo-range input from the satellite positioning system side Input function,
An abnormal value detection function for determining whether or not the pseudo distance after the real-time smoothing process is an abnormal value;
A PP pseudorange calculation function for calculating a pseudorange after post-process smoothing processing at the same observation time as the abnormal value when an abnormal value is detected by the abnormal value detection function;
PP pseudorange abnormality determination function for determining whether or not the pseudorange after the post-process smoothing process is a normal value,
When it is determined that the pseudo distance after the post-process smoothing process is a normal value, it is determined that the cause of the abnormal value detected by the abnormal value detection function is residual noise that cannot be removed by the real-time smoothing process. A pseudo distance evaluation program that causes a computer to execute an abnormality cause determination function.
前記請求項9に記載の擬似距離評価用プログラムにおいて、
前記情報入力機能で入力された情報を基に前記リアルタイムスムージング処理後の擬似距離の評価指標を計算するRT擬似距離指標計算機能と共に、
前記異常値検出機能を、前記RT擬似距離指標計算機能で算出された評価指標と予め定めた閾値とを比較して当該評価指標が当該閾値を超えた場合に前記リアルタイムスムージング処理後の擬似距離を異常値であると判定する機能として前記コンピュータに実行させることを特徴とする擬似距離評価用プログラム。
In the pseudo-range evaluation program according to claim 9,
Along with the RT pseudo distance index calculation function for calculating the evaluation index of the pseudo distance after the real-time smoothing process based on the information input by the information input function,
The abnormal value detection function compares the evaluation index calculated by the RT pseudo distance index calculation function with a predetermined threshold value, and when the evaluation index exceeds the threshold value, the pseudo distance after the real-time smoothing process is calculated. A pseudo-range evaluation program, which causes the computer to execute a function for determining an abnormal value.
前記請求項10に記載の擬似距離評価用プログラムにおいて、
前記情報入力機能で入力された情報を基に前記ポストプロセススムージング処理後の擬似距離の評価指標を前記RT擬似距離指標計算機能と同様にして計算するPP擬似距離指標計算機能と共に、
前記PP異常判定機能を、前記PP擬似距離指標計算機能で算出された評価指標と前記閾値とを比較して当該評価指標が当該閾値を超えた場合に前記ポストプロセススムージング処理後の擬似距離を異常値であると判定する機能として前記コンピュータに実行させることを特徴とする擬似距離評価用プログラム。
In the pseudo-range evaluation program according to claim 10,
Along with the PP pseudorange index calculation function for calculating the pseudorange evaluation index after the post-process smoothing processing based on the information input by the information input function in the same manner as the RT pseudorange index calculation function,
The PP abnormality determination function compares the evaluation index calculated by the PP pseudo distance index calculation function with the threshold value, and if the evaluation index exceeds the threshold value, the pseudo distance after the post-process smoothing process is abnormal A pseudo distance evaluation program which causes the computer to execute a function for determining that the value is a value.
前記請求項11に記載の擬似距離評価用プログラムにおいて、
前記評価指標は、前記補正値による補正後の擬似距離の誤差を正規化したものであることを特徴とする擬似距離評価用プログラム
In the pseudo-range evaluation program according to claim 11,
The evaluation index is obtained by normalizing an error of a pseudo distance after correction by the correction value.
前記請求項12に記載の擬似距離評価用プログラムにおいて、
前記情報入力機能で入力された擬似距離に対して前記衛星測位システムと同様のリアルタイムスムージング処理を行うことにより前記リアルタイムスムージング処理後の擬似距離を算出するRT擬似距離計算機能を前記コンピュータに実行させることを特徴とする擬似距離評価用プログラム。
In the pseudo-range evaluation program according to claim 12,
Causing the computer to execute an RT pseudorange calculation function for calculating a pseudorange after the real-time smoothing process by performing a real-time smoothing process similar to that of the satellite positioning system on the pseudorange input by the information input function. A program for evaluating pseudoranges.
JP2008117824A 2008-04-28 2008-04-28 Pseudo distance evaluation system, pseudo distance evaluation method and program Pending JP2009265040A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008117824A JP2009265040A (en) 2008-04-28 2008-04-28 Pseudo distance evaluation system, pseudo distance evaluation method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008117824A JP2009265040A (en) 2008-04-28 2008-04-28 Pseudo distance evaluation system, pseudo distance evaluation method and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009265040A true JP2009265040A (en) 2009-11-12

Family

ID=41391060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008117824A Pending JP2009265040A (en) 2008-04-28 2008-04-28 Pseudo distance evaluation system, pseudo distance evaluation method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009265040A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114879223A (en) * 2022-05-10 2022-08-09 广州南方卫星导航仪器有限公司 Method and system for fixing weight for weakening pseudo range and carrier multipath

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114879223A (en) * 2022-05-10 2022-08-09 广州南方卫星导航仪器有限公司 Method and system for fixing weight for weakening pseudo range and carrier multipath

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8106823B2 (en) Method of operating a satellite navigation receiver
US8610624B2 (en) Satellite navigation system fault detection based on biased measurements
CA3014110C (en) System and method to provide an asil qualifier for gnss position and related values
JP2011517770A (en) Apparatus and method for real-time monitoring of satellite navigation system integrity
KR101811760B1 (en) Apparatus and method for ionospheric anomaly monitoring using kullback-leibler divergence metric based on gbas ground system
US8421672B2 (en) Apparatus and method for pseudo range verification of global navigation satellite system (GNSS) receiver
CN103760571A (en) Vulnerability monitoring system and method for GPS based on influence factor characteristics
CN106842236B (en) GNSS receiver cycle-slip detection and repair processing unit
RU2634693C2 (en) Validity control method and combination/consolidation device with multiple processing modules
KR101477041B1 (en) Satellite Signal Anomaly Monitoring System for DGNSS Reference Station and Its Monitoring Method
KR101433908B1 (en) Method and system for data quality check of gnss observation
KR101092914B1 (en) Pseudorange correction method by elimination of anomalous gps satellite
CN105549046B (en) GNSS receiver cycle-slip detection and repair processing method
KR20190050554A (en) Multi-constellation gnss positioning system and method by correcting the inter-system time difference
RU2464531C2 (en) Method and system of checking integrity of measurements in navigation system
CN105652298A (en) Cycle slip detection and restoring method and device based on BDS three-frequency pseudo range phase combination
JP2009265040A (en) Pseudo distance evaluation system, pseudo distance evaluation method and program
US11047992B2 (en) Positioning method and positioning terminal
CN105068092B (en) A kind of cycle slips detection and restorative procedure applied to satellite-based augmentation system airboarne receiver
KR20190019753A (en) Method and apparatus for determining factors of fault in satelite
KR101446427B1 (en) Apparatus and method for automated updating fault detection thresholds
US11294072B2 (en) Method, device and server for estimation of IFB calibration value
CN105467405A (en) Cycle-slip detection and restoration method and device for space-borne GNSS receiver
CN104330807A (en) Ionospheric storm monitoring algorithm based on code and carrier separation
CN118818548A (en) Satellite data processing method and device, electronic equipment and storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20110315

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20120628

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20120801

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130108