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公開番号2025062650
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2023171816
出願日2023-10-03
発明の名称測位システム、移動制御装置、移動制御方法、及びプログラム
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類G01S 5/02 20100101AFI20250408BHJP(測定;試験)
要約【課題】地上に固定された基準局からの測位信号を用いて、高精度な搬送波位相測位を可能にする測位システム等を提供する。
【解決手段】測位システムは、基準局と、移動体と、を備える。移動体は、基準局から測位信号を受信する測位信号受信手段と、受信した前記測位信号に基づき、移動体の移動を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、第1時刻に、基準局からの測位信号の第1搬送波位相を取得する位相取得手段と、第1時刻から移動体を移動させて、時間間隔を経過した第2時刻において、基準局から測位信号を受信して、測位信号の第2搬送波位相を取得し、第1搬送波位相及び第2搬送波位相を用いて、移動体の搬送波位相測位を行う測位手段と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地上に固定された基準局と、移動体と、を備える測位システムであって、
前記移動体は、前記基準局から測位信号を受信する測位信号受信機と、
受信した前記測位信号に基づき、前記移動体の移動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得する位相取得手段と、
前記第１時刻から前記移動体を移動させて、時間間隔を経過した第２時刻において、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行う測位手段と、を備える測位システム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記第１時刻と前記第２時刻との前記時間間隔は、
前記移動体の最大移動速度から算出された、前記移動体の移動量が前記基準局からの搬送波の一波長未満となる時間に定められている、請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
周波数の異なる複数の前記基準局を備え、
前記第１時刻と前記第２時刻との前記時間間隔は、
前記移動体の最大移動速度から算出された、前記移動体の移動量が前記複数の基準局からの搬送波のうち、最小となる搬送波の一波長未満となる時間に定められている、請求項１に記載の測位システム。
【請求項４】
前記位相取得手段は、第１時刻から、前記基準局からの第１搬送波位相を取得するとともに、搬送波位相を継続的に取得し、
前記測位手段は、前記第１時刻から継続的に取得される搬送波位相の変化量が、１周期を超える前に、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行う、請求項１に記載の測位システム。
【請求項５】
前記移動体は、加速度センサを更に備え、
前記制御部は、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得する位相取得手段と、
前記第１時刻から前記移動体の加速度を継続的に取得する加速度取得手段と、
取得した前記移動体の加速度と、前記第１時刻からの経過時間とから算出された前記移動体の移動距離が前記基準局からの搬送波の一波長を超えないように、前記第１時刻の後の測位タイミングである第２時刻を決定する決定手段と、
決定された前記第２時刻に、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行う測位手段と、を備える請求項１に記載の測位システム。
【請求項６】
前記移動体は、加速度センサを更に備え、
前記制御部は、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得する位相取得手段と、
前記移動体の前記加速度センサの加速度の誤差を取得する加速度誤差取得手段と、
前記第１時刻からの経過時間にわたる、取得した前記移動体の加速度誤差の合計の範囲が前記基準局からの搬送波のプラスマイナス半波長を超えないように、前記第１時刻の後の測位タイミングである第２時刻を決定する決定手段と、
決定された前記第２時刻に、前記基準局から前記測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行う測位手段と、を備える請求項１に記載の測位システム。
【請求項７】
周波数の異なる複数の前記基準局を備え、
前記制御部の前記決定手段は、
算出された前記移動体の移動距離が、前記複数の基準局の各搬送波の波長のうち、最小となる一波長を超えないように、前記第１時刻の後の測位タイミングである第２時刻を決定する、請求項５又は６に記載の測位システム。
【請求項８】
地上に固定された基準局から受信した測位信号に基づき、移動体の移動を制御する移動制御装置であって、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得する位相取得手段と、
前記第１時刻から前記移動体を移動させて、時間間隔を経過した第２時刻において、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行う測位手段と、を備える移動制御装置。
【請求項９】
地上に固定された基準局から受信した測位信号に基づき、移動体の移動を制御する移動制御方法であって、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得し、
前記第１時刻から前記移動体を移動させて、時間間隔を経過した第２時刻において、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行う、移動制御方法。
【請求項１０】
地上に固定された基準局から受信した測位信号に基づき、移動体の移動を制御するプログラムであって、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得し、
前記第１時刻から前記移動体を移動させて、時間間隔を経過した第２時刻において、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行うことを、コンピュータに実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、測位システム、移動制御装置、移動制御方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的なドローンは、屋外において衛星測位システムを利用して自律飛行する。しかし、屋内など衛星電波の受信が困難な場所におけるドローンの自律飛行には測位が困難である。
【０００３】
ところで、無線を用いて位置測位を行う場合において、高精度な位置測位を行うためには、搬送波位相測位が用いられている。搬送波位相測位を行うためには、受信局において位相を計測する必要がある。しかし、その位相については、送信局のクロックと受信局のクロックの時刻ずれによって、位相の誤差が生じる。その誤差について、ＧＰＳにおいては、ＧＰＳ衛星が常時移動していることを利用して、ごく短時間での複数の観測値を使用することで相殺できることが分かっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－２８６４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この方式を、例えば、屋内での位置測位に適用する場合、屋内に配置された送信基準局が固定されているため、送信基準局の移動による位相の誤差の相殺を行うことができない。そのため、この誤差の相殺方法を屋内位置測位にそのまま適用することはできない。
【０００６】
本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであり、地上に配置された基準局からの測位信号を用いて、高精度な搬送波位相測位を可能にする測位システム等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様にかかる測位システムは、
地上に固定された基準局と、移動体と、を備え、
前記移動体は、前記基準局から測位信号を受信する測位信号受信機と、
受信した前記測位信号に基づき、前記移動体の移動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得する位相取得手段と、
前記第１時刻から前記移動体を移動させて、時間間隔を経過した第２時刻において、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行う測位手段と、を備える。
【０００８】
本開示の一態様にかかる移動制御装置は、
地上に固定された基準局から受信した測位信号に基づき、移動体の移動を制御する移動制御装置であって、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得する位相取得手段と、
前記第１時刻から前記移動体を移動させて、時間間隔を経過した第２時刻において、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行う測位手段と、を備える。
【０００９】
本開示の一態様にかかる移動制御方法は、
地上に固定された基準局から受信した測位信号に基づき、移動体の移動を制御する移動制御方法であって、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得し、
前記第１時刻から前記移動体を移動させて、時間間隔を経過した第２時刻において、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行う。
【００１０】
本開示の一態様にかかるプログラムは、
地上に固定された基準局から受信した測位信号に基づき、移動体の移動を制御するプログラムであって、
第１時刻に、前記基準局からの測位信号の第１搬送波位相を取得し、
前記第１時刻から前記移動体を移動させて、時間間隔を経過した第２時刻において、前記基準局から測位信号を受信して、前記測位信号の第２搬送波位相を取得し、前記第１搬送波位相及び前記第２搬送波位相を用いて、前記移動体の搬送波位相測位を行うことを、コンピュータに実行させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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