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公開番号2025057903
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023167738
出願日2023-09-28
発明の名称情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
出願人株式会社計測リサーチコンサルタント
代理人弁理士法人伊藤IP特許事務所
主分類G01S 19/44 20100101AFI20250402BHJP(測定;試験)
要約【課題】所定の対象物に対するGNSSの観測結果に基づいて該対象物の変位を算出するときに、その算出精度を可及的に向上させることができる技術を提供する。
【解決手段】本開示の情報処理装置は、対象物に設置された観測点を測位衛星によって測位した測位座標を取得することと、測位座標に対してカルマンフィルタを用いて誤差処理を行うことと、カルマンフィルタにより誤差処理された測位座標である誤差補正座標に基づいて、対象物の変位を算出することと、を実行する制御部を備える。そして、制御部は、カルマンフィルタを用いて誤差処理を行うとき、測位座標に対する所定の事前処理に基づいて判定された該測位座標の状態に基づいて、誤差補正座標を算出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
所定の対象物における観測点に基づいて、該対象物の変位を算出する情報処理装置であって、
前記対象物に設置された前記観測点を測位衛星によって測位した測位座標を取得することと、
前記測位座標に対してカルマンフィルタを用いて誤差処理を行うことと、
前記カルマンフィルタにより誤差処理された前記測位座標である誤差補正座標に基づいて、前記対象物の変位を算出することと、
を実行する制御部を備え、
前記制御部は、
前記カルマンフィルタを用いて誤差処理を行うとき、前記測位座標に対する所定の事前処理に基づいて判定された該測位座標の状態に基づいて、前記誤差補正座標を算出する、
情報処理装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記事前処理に含まれる第１処理として、前記測位座標が欠測値であるか否かを判定し、前記測位座標が欠測値ではないと判定される場合、前記測位座標がｆｌｏａｔ解であるときに該測位座標を欠測値とみなす処理を実行する、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１処理において前記測位座標が欠測値ではないと判定される場合、前記事前処理に含まれる第２処理として、前記測位座標がｆｉｘ解であるときにスライド窓ｋ近傍法を用いて該測位座標の異常度を算出し、該異常度が所定の閾値以上となる前記測位座標を欠測値とみなす処理を実行する、
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記カルマンフィルタを用いて誤差処理を行うとき、複数の誤差パターンに基づいて予め定められた事前解を用いて、カルマンゲインを算出する、
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、
現在の前記測位座標と前回の前記測位座標とに基づいて、現在の誤差パターンを判定し、該現在の誤差パターンが前回の誤差パターンと異なる場合、前記複数の誤差パターンのうち該現在の誤差パターンと合致する誤差パターンに基づいて定められた前記事前解を用いて、前記カルマンゲインを算出する、
請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
所定の対象物における観測点に基づいて、該対象物の変位を算出する情報処理方法であって、
コンピュータが、
前記対象物に設置された前記観測点を測位衛星によって測位した測位座標を取得することと、
前記測位座標に対してカルマンフィルタを用いて誤差処理を行うことと、
前記カルマンフィルタにより誤差処理された前記測位座標である誤差補正座標に基づいて、前記対象物の変位を算出することと、
を実行し、
前記コンピュータは、
前記カルマンフィルタを用いて誤差処理を行うとき、前記測位座標に対する所定の事前処理に基づいて判定された該測位座標の状態に基づいて、前記誤差補正座標を算出する、
情報処理方法。
【請求項７】
所定の対象物における観測点に基づいて、該対象物の変位を算出する情報処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記対象物に設置された前記観測点を測位衛星によって測位した測位座標を取得することと、
前記測位座標に対してカルマンフィルタを用いて誤差処理を行うことと、
前記カルマンフィルタにより誤差処理された前記測位座標である誤差補正座標に基づいて、前記対象物の変位を算出することと、
を実行させ、
前記コンピュータに、
前記カルマンフィルタを用いて誤差処理を行わせるとき、前記測位座標に対する所定の事前処理に基づいて判定された該測位座標の状態に基づいて、前記誤差補正座標を算出させる、
情報処理プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の対象物における観測点に基づいて、該対象物の変位を算出する情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
橋梁などの構造物の健全度、耐荷力性を評価するうえで、構造物の変位を計測することが重要な要素となっている。
【０００３】
そして、近年、衛星の電波を受信し、アンテナの位置を３次元で把握できる衛星観測システム（ＧＮＳＳ：ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）を利用して、対象物の観測点の座標変化を計測する技術が実用化されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ＧＮＳＳの観測結果に基づいて、人工知能（ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ：ＡＩ）を用いて大量の観測データを処理することによって斜面の安定度判定を支援するシステムが開示されている。このシステムでは、機械学習によって生成された対象斜面の変動モデルに、観測期間に観測された観測座標変動データ等を入力することで、該対象斜面の今後の座標の変化である予測座標変動が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－８５７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
衛星の電波を受信し、アンテナの位置を３次元で把握できる衛星観測システム（ＧＮＳＳ：ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）は、近年、小型化、高精度化、低価格化しており、橋梁などの構造物の変位を計測する有効な手段となり得る。しかしながら、現状の観測データの処理方法では、測位精度の影響でシステム同定が難解で、構造物の健全度、耐荷力性等に対する診断・予測が困難である。ここで、特許文献１に記載の技術によれば、人工知能（ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ：ＡＩ）を用いて大量の観測データを処理することによって、対象物の変位の算出精度を向上させることができるようにも思われる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、緩慢な変位を示す斜面を対象として時系列処理を行っており、橋梁などの構造物の健全性をモニタリングするために求められるリアルタイム性を有した時系列処理に適用することに困難性が伴い得る。
【０００７】
一方で、観測データには種々の要因により生じるノイズが含まれ、当該ノイズが構造物の健全度、耐荷力性等に対する診断・予測性能低下の要因となり得る。そこで、観測データからノイズを除去し真値を推定するために、カルマンフィルタを用いることが考えられる。しかしながら、従来までのカルマンフィルタを用いた誤差処理では、観測結果において誤差（ばらつき）が多いＧＮＳＳの観測データに対して、精度の良い誤差補正を行うことが困難であった。
【０００８】
本開示の目的は、所定の対象物に対するＧＮＳＳの観測結果に基づいて該対象物の変位を算出するときに、その算出精度を可及的に向上させることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の情報処理装置は、所定の対象物における観測点に基づいて、該対象物の変位を算出する情報処理装置である。この情報処理装置は、前記対象物に設置された前記観測点を測位衛星によって測位した測位座標を取得することと、前記測位座標に対してカルマンフィルタを用いて誤差処理を行うことと、前記カルマンフィルタにより誤差処理された前記測位座標である誤差補正座標に基づいて、前記対象物の変位を算出することと、を実行する制御部を備える。そして、前記制御部は、前記カルマンフィルタを用いて誤差処理を行うとき、前記測位座標に対する所定の事前処理に基づいて判定された該測位座標の状態に基づいて、前記誤差補正座標を算出する。
【００１０】
そして、本開示の情報処理装置において、前記制御部は、前記事前処理に含まれる第１処理として、前記測位座標が欠測値であるか否かを判定し、前記測位座標が欠測値ではないと判定される場合、前記測位座標がｆｌｏａｔ解であるときに該測位座標を欠測値とみなす処理を実行する。更に、この場合、前記制御部は、前記第１処理において前記測位座標が欠測値ではないと判定される場合、前記事前処理に含まれる第２処理として、前記測位座標がｆｉｘ解であるときにスライド窓ｋ近傍法を用いて該測位座標の異常度を算出し、該異常度が所定の閾値以上となる前記測位座標を欠測値とみなす処理を実行する。
（【００１１】以降は省略されています）

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