IFB校正值的估计方法、装置以及服务器与流程

本公开涉及一种利用来自定位卫星(下面将能够利用于定位的人工卫星统称为“卫星”)的信号来进行干扰定位的情况下的ifb校正值的估计方法、装置以及服务器。

背景技术：

以往，为了高精度地测量静止状态的对象物而利用基于rtk(realtimekinematic：实时动态定位)法的干扰定位。通过将该基于rtk法的干扰定位应用于移动体的定位，期待实现移动体的高精度定位。

在专利文献1中公开了一种定位终端，能够缩短利用来自卫星的定位信号进行的干扰定位中的直到确定整周模糊度(integerambiguity)为止的时间。

基站和定位终端在进行干扰定位时，接收来自gnss(globalnavigationsatellitesystem：全球导航卫星系统)的卫星(未图示)的定位信号。此外，gnss是gps(globalpositioningsystem：全球定位系统)、beidu、glonass等具有能够在民用航空导航中使用的性能(精度、可靠性)的卫星导航系统的统称。

fdma方式的glonass卫星系统不同于cdma方式的gps、beidu，其发送频率根据各卫星而不同。由于各定位终端的群延迟特性不同，因此直到发送波到达基站的接收芯片和定位终端的接收芯片为止的时间(延迟量)根据各卫星而不同。该时间的差异对rtk运算的精度带来无法忽视的程度的影响。

因此，在rtk运算中，需要对基站与定位终端之间的延迟量的差即ifb(interfrequencybias：频间偏差)进行校正。ifb相对于载波频率呈大致线性，因此能够使用其斜率来对ifb进行校正。上述斜率是根据基站的类型和定位终端的类型决定的。

在定位终端中存储有在出厂前已经设置好的各基站的类型的ifb校正值。定位终端在进行rtk运算时使用所存储的ifb校正值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-253734号公报

技术实现要素：

本公开的一个方式公开一种在定位终端出厂后新设置了基站的情况下提高干扰定位的精度的ifb校正值的估计方法、装置以及服务器。

本公开的一个方式所涉及的ifb校正值的估计方法是一种由基于从多个卫星发送的定位信号来确定移动体的坐标的装置估计基站的ifb校正值的估计方法，其中，基于从所述基站接收到的基站数据，来获取用于指定所述基站的信息，判定在存储部中是否存储有与用于指定所述基站的信息对应的所述基站的ifb校正值，在所述存储部中没有存储所述基站的ifb校正值的情况下，使用通过基于所述定位信号的定位运算得到的信息来估计所述基站的ifb校正值。

本公开的一个方式所涉及的装置具备：接收部，其接收从多个卫星发送的定位信号；以及处理器，其基于所述定位信号来确定移动体的坐标，其中，所述处理器基于从基站接收到的基站数据，来获取用于指定所述基站的信息，所述处理器判定在存储部中是否存储有与用于指定所述基站的信息对应的所述基站的ifb校正值，在所述存储部中没有存储所述基站的ifb校正值的情况下，所述处理器使用通过基于所述定位信号的定位运算得到的信息来估计所述基站的ifb校正值。

本公开的一个方式所涉及的服务器具备：通信部，其与基于从多个卫星发送的定位信号来确定移动体的坐标的多个装置中的各个装置进行通信；以及处理器，其中，在所述通信部从估计出基站的ifb校正值的装置接收到用于指定所述基站的信息和所述基站的ifb校正值的情况下，所述处理器计算该基站的ifb校正值的平均值，所述处理器使所述通信部向其它装置发送用于指定所述基站的信息和所述基站的ifb校正值的平均值。

根据本公开的一个方式，能够在定位终端出厂后新设置了基站的情况下提高干扰定位的精度。

附图说明

图1是示出一个实施方式所涉及的定位系统的结构的图。

图2是示出一个实施方式所涉及的基站的结构的框图。

图3是示出一个实施方式所涉及的定位终端的结构的框图。

图4是示出一个实施方式所涉及的服务器的结构的框图。

图5是示出一个实施方式所涉及的定位处理的流程图。

图6是示出一个实施方式所涉及的ifb校正值的估计处理的流程图。

具体实施方式

下面，适当地参照附图来详细说明本公开的实施方式。但是，有时省略不必要的详细说明。例如，有时省略已经众所周知的事项的详细说明、针对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免下面的说明变得过于冗长，从而使本领域技术人员容易理解。

此外，附图及下面的说明是为了使本领域技术人员充分地理解本公开而提供的，并非意图通过这些来限定权利要求书中记载的主题。

<定位系统的结构>

首先，使用图1来对本实施方式所涉及的定位系统1的结构进行说明。如图1所示，定位系统1包括基站10、定位终端20以及服务器30。

定位系统1测量定位终端20的位置，求出定位终端20在地球上的坐标。例如，坐标一般是纬度、经度、高度的三维坐标，但是也可以是纬度、经度等的二维坐标。

基站10被国家等的自治团体设置在地球上的坐标已知的地方。

基站10基于从卫星接收到的定位信号，来生成表示基站10的载波的相位的信息即定位数据(下面称为“基站定位数据”)，将包括基站定位数据的基站数据发送到定位终端20。此外，在后面记述定位数据的详细内容。

在基站数据中，除了包括基站定位数据以外，还包括作为用于指定基站10的信息的唯一的类型id、表示基站10的设置场所的坐标的信息等。

定位终端20设置于作为要求解坐标的对象的移动体(例如车辆等)。此外，在定位终端20中包括定位用的专用终端、具有定位功能的个人计算机、智能手机、平板电脑等。

定位终端20基于从卫星接收到的定位信号，来生成表示定位终端20的载波的相位的信息即定位终端20的定位数据(下面称为“定位终端定位数据”)。

定位终端20将已经设置的各基站10的类型id与各基站10的ifb校正值对应地进行存储。另外，定位终端20从服务器30接收新设置的基站10的类型id和ifb校正值，并将它们进行存储。

定位终端20使用基站定位数据、定位终端定位数据以及ifb校正值来进行rtk运算(基于rtk法的干扰定位处理)，并输出移动体的坐标。

定位终端20在没有存储与所接收到的基站数据中的基站10的类型id对应的ifb校正值的情况下，以及在无法从服务器30接收到与该基站10的类型id对应的ifb校正值的情况下，进行ifb校正值的估计处理。此外，在后面记述ifb校正值的估计处理的详细内容。

服务器30与多个定位终端中的各个定位终端进行通信，在从任意的定位终端20接收到基站10的类型id和ifb校正值的情况下，将该基站10的类型id和ifb校正值转送到其它的定位终端20。

<基站的结构>

接着，使用图2来对本实施方式所涉及的基站10的结构进行说明。如图2所示，基站10具有处理器101、存储部102、输入部103、输出部104、通信部105、接收部106以及总线110。

处理器101经由总线110来控制基站10的其它要素。作为处理器101，例如使用通用cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)。另外，处理器101通过执行规定的程序，来基于定位信号生成基站定位数据。

存储部102从其它要素获取各种信息，暂时地或永久地存储该信息。存储部102是所谓的主存储装置与二级存储装置的统称。存储部102可以物理性地配置多个。作为存储部102，例如使用dram(directrandomaccessmemory：直接随机存取存储器)、hdd(harddiskdrive：硬盘驱动器)、ssd(solidstatedrive：固态驱动器)。

输入部103受理来自外部的信息。由输入部103受理的来自外部的信息中包含与由基站10的操作者进行的输入相关的信息等。作为一例，能够通过使用键盘等输入接口来构成输入部103。

输出部104向外部呈现信息。由输出部104呈现的信息中包含与定位有关的信息等。作为一例，能够通过使用显示器等现有的输出接口来构成输出部104。

通信部105经由通信线路而与外部的设备进行通信。通信部105进行通信的对象(通信对象)的设备包括定位终端20。作为一例，能够通过使用能与无线lan通信网、3g通信网等现有的通信网进行通信的通信接口来构成通信部105。

接收部106接收来自卫星的定位信号，经由总线110将定位信号输出到处理器101。

此外，上述的基站10的结构是一例。还能够以将基站10的各构成要素的一部分整合的方式构成。还能够以将基站10的各构成要素的一部分分割成多个要素的方式构成。还能够省略基站10的各构成要素的一部分。还能够以对基站10追加其它要素的方式构成。

<定位终端的结构>

接着，使用图3来对本实施方式所涉及的定位终端20的结构进行说明。如图3所示，定位终端20具备处理器201、存储部202、输入部203、输出部204、通信部205、接收部206以及总线210。

处理器201经由总线210来控制定位终端20的其它要素。作为处理器201，例如使用通用cpu。另外，处理器201通过执行规定的程序，来基于定位信号生成定位终端定位数据。

在本实施方式中，处理器201具备如下功能：使用基站定位数据、定位终端定位数据以及ifb校正值来进行rtk运算，并输出移动体的坐标。另外，在本实施方式中，处理器201具备如下功能：使用基站定位数据、定位终端定位数据以及ifb校正的候选(包括初始值)，来执行ifb校正值的估计处理。此外，处理器201在没有存储与所接收到的基站数据中的基站10的类型id对应的ifb校正值的情况下，以及在无法从服务器30接收到与该基站10的类型id对应的ifb校正值的情况下，进行ifb校正值的估计处理。

存储部202从其它要素获取各种信息，暂时地或永久地存储该信息。存储部202是所谓的主存储装置与二级存储装置的统称。存储部202可以物理性地配置多个。作为存储部202，例如使用dram、hdd、ssd。特别是，在本实施方式中，存储部202将基站10的类型id与ifb校正值对应地进行存储。另外，在本实施方式中，存储部202存储有ifb校正初始值和固定值。

输入部203受理来自外部的信息。由输入部203受理的来自外部的信息中包含与由定位终端20的操作者进行的输入有关的信息等。作为一例，能够通过使用键盘等输入接口来构成输入部203。

输出部204向外部呈现信息。由输出部204呈现的信息中包含与定位有关的信息等。作为一例，能够通过使用显示器等现有的输出接口来构成输出部204。

通信部205经由通信线路而与外部的设备进行通信。通信部205进行通信的对象(通信对象)的设备包括基站10、服务器30。作为一例，能够通过使用能与无线lan通信网、3g通信网等现有的通信网进行通信的通信接口来构成通信部205。特别是，在本实施方式中，通信部205将由处理器201估计出的基站10的ifb校正值与该基站的类型id一起发送到服务器30，并从服务器30接收基站10的类型id和ifb校正值。

接收部206接收来自卫星的定位信号，经由总线210将定位信号输出到处理器201。

此外，上述的定位终端20的结构是一例。还能够以将定位终端20的各构成要素的一部分整合的方式构成。还能够以将定位终端20的各构成要素的一部分分割成多个要素的方式构成。还能够省略定位终端20的各构成要素的一部分。还能够以对定位终端20追加其它要素的方式构成。

<服务器的结构>

接着，使用图4来对本实施方式所涉及的服务器30的结构进行说明。如图4所示，服务器30具有处理器301、存储部302、输入部303、输出部304、通信部305以及总线310。

处理器301经由总线310来控制服务器30的其它要素。特别是，处理器301将从一个定位终端20发送来的基站10的类型id和ifb校正值存储到存储部302，并计算ifb校正值的平均值。而且，处理器301使通信部305向其它定位终端20发送基站10的类型id和ifb校正值的平均值(在所存储的ifb校正值只有一个的情况下，发送ifb校正值)。此外，也可以是，在存储部302中存储的各基站的ifb校正值的数量为规定值以上的情况下，处理器301使通信部305向其它定位终端20发送基站10的类型id和ifb校正值的平均值。

存储部302从其它要素获取各种信息，暂时地或永久地存储该信息。存储部302是所谓的主存储装置与二级存储装置的统称。存储部302可以物理性地配置多个。作为存储部302，例如使用dram(directrandomaccessmemory：直接随机存取存储器)、hdd(harddiskdrive：硬盘驱动器)、ssd(solidstatedrive：固态驱动器)。特别是，在本实施方式中，存储部302将从定位终端20发送来的基站10的类型id与ifb校正值对应地进行存储。

输入部303受理来自外部的信息。由输入部303受理的来自外部的信息中包含与由服务器30的操作者进行的输入有关的信息等。作为一例，能够通过使用键盘等输入接口来构成输入部303。

输出部304向外部呈现信息。由输出部304呈现的信息中包含与定位有关的信息等。作为一例，能够通过使用显示器等现有的输出接口来构成输出部304。

通信部305经由通信线路而与外部的设备进行通信。通信部305进行通信的对象(通信对象)的设备包括定位终端20。作为一例，能够通过使用能与无线lan通信网、3g通信网等现有的通信网进行通信的通信接口来构成通信部305。特别是，在本实施方式中，通信部305将从一个定位终端20发送的基站10的类型id和ifb校正值转送到其它的定位终端20。

此外，上述的服务器30的结构是一例。还能够以将服务器30的各构成要素的一部分整合的方式构成。还能够以将服务器30的各构成要素的一部分分割成多个要素的方式构成。还能够省略服务器30的各构成要素的一部分。还能够以对服务器30追加其它要素的方式构成。另外，本公开的服务器30包括由国家等的自治团体设置的基站。

<定位数据>

接着，对定位数据进行说明。在本实施方式中，定位数据中包含模拟距离信息、载波相位信息以及多普勒频率信息。

模拟距离信息是关于卫星与本站(基站10或者定位终端20)之间的距离的信息。处理器(处理器101或者处理器201)能够通过对定位信号进行分析来计算卫星与本站之间的距离。具体地说，首先，处理器基于以下的(1)和(2)这两个信息来求出定位信号的到达时间，其中，(1)由定位信号承载的代码的模式与由本站生成的代码的模式的相位差，(2)定位信号中包含的消息(navdata)所包含的卫星的信号生成时刻和本站的信号接收时刻。然后，处理器通过对该到达时间与光速相乘来求出卫星与本站之间的距离。该距离中包含因卫星的时钟与本站的时钟的差异等引起的误差。

载波相位信息是由本站接收到的定位信号的相位。定位信号是规定的正弦波。处理器能够通过对接收到的定位信号进行分析来计算定位信号的相位。

多普勒频率信息是关于卫星与本站的相对速度的信息。处理器能够通过对定位信号进行分析来生成多普勒频率信息。

通过以上那样，由基站10的处理器101和定位终端20的处理器201分别生成定位数据。

<rtk运算>

对rtk运算进行说明。rtk运算是执行作为干扰定位之一的rtk法的运算。

rtk法是使用由卫星发送的定位信号的载波相位累计值来进行规定地点的定位的方法。载波相位累计值是从卫星到规定地点的(1)定位信号的波数与(2)相位之和。由于定位信号的频率(以及波长)是已知的，因此只要求出载波相位累计值，就能够求出从卫星到规定地点的距离。定位信号的波数是未知数，因此被称为整数值偏差。

在执行rtk法时，重点在于噪声的去除以及整数值偏差的估计。

在rtk法中，能够通过运算被称作二次差的差来进行噪声的去除。二次差是指在两个接收器(在本实施方式中为基站10和定位终端20)之间分别计算针对两个卫星的一个接收器的载波相位累计值的差(一次差)所得到的值之差。在本实施方式中，为了使用rtk法进行定位而使用四个以上的卫星。因而，与四个以上的卫星的组合数相应地运算二次差。在该运算中，使用基站定位数据和定位终端定位数据。

在rtk法中，能够通过各种方法来进行整数值偏差的估计。例如，能够通过执行以下过程来进行整数值偏差的估计，该过程是：(1)利用最小二乘法来估计浮点解；以及(2)基于浮点解来鉴别固定解。

使用每单位时间生成的二次差的组合来建立联立方程式，并通过最小二乘法来解所建立的联立方程式，由此利用最小二乘法来估计浮点解。按每个被称为历元的时间单位来建立联立方程式。在该运算中，使用基站定位数据、定位终端定位数据以及基站10的已知的坐标。将通过这样求出的整数值偏差的估计值称作浮点解(推测解)。

通过以上那样求出的浮点解是实数，与此相对地，整数值偏差的真值是整数。因此，需要进行通过将浮点解四舍五入来设为整数值的操作。但是，关于将浮点解四舍五入的组合，能够考虑多种候选。因而，需要从候选中鉴别正确的整数值。将通过鉴别而在某种程度上作为整数值偏差而言精确的解称作固定解(精确定位解)。在本实施方式中，使用通过rtk运算得到的ar(ambiguityratio：模糊度)值来进行质量检查，并基于质量检查的结果来鉴别正确的整数值。此外，为了使整数值的候选的拣选高效化而使用基站定位数据。

<定位处理的流程>

接着，使用图5来对本实施方式所涉及的定位处理的流程进行说明。此外，在本实施方式中，说明由定位终端20进行定位处理的例子。但是，本公开的定位处理不限定于由定位终端20进行，例如也可以由被追加到定位系统1的通用计算机来执行。另外，关于开始进行定位处理的时机，没有特别限定。例如，可以在定位终端20的电源接通时开始进行定位处理。另外，也可以在通过定位终端20的输入部203输入了开始进行定位处理的命令时开始进行定位处理。

首先，在st501中，接收部206从能够接收的所有的卫星中的各个卫星接收定位信号。另外，在st502中，通信部205从基站10接收基站数据。

接着，在st503中，处理器201获取由接收部206接收到的基站数据内描述的基站10的类型id。然后，在st504中，处理器201确认在存储部202中是否存储有与基站10的类型id对应的ifb校正值。

在存储部202中存储有与基站10的类型id对应的ifb校正值的情况下(st504：“是”)，在st505中，处理器201使用基站定位数据、定位终端定位数据以及ifb校正值来执行rtk运算，计算定位解(固定解或浮点解)。此外，处理器201确认通过rtk运算得到的ar值是否为阈值(例如3.0)以上，在ar值为阈值以上的情况下，将rtk运算的定位解设为固定解(精确定位解)，在ar值小于阈值的情况下，将rtk运算的定位解设为浮点解(推测解)。

另一方面，在存储部202中没有存储与基站10的类型id对应的ifb校正值的情况下(st504：“否”)，在st506中，处理器201使用基站定位数据和定位终端定位数据来执行rtk运算，计算出定位解。

另外，在st507中，处理器201将基站定位数据和定位终端定位数据存储到存储部202。

在st505之后或在st507之后，在st508中，输出部204输出由处理器201计算出的定位解。此外，该定位解表示设置定位终端20的移动体的当前的坐标。

<ifb校正值的估计处理的流程>

接着，使用图6来对本实施方式所涉及的ifb校正值的估计处理的流程进行说明。此外，在本实施方式中，对由定位终端20进行ifb校正值的估计处理的例子进行说明。但是，本公开的ifb校正值的估计处理不限定于由定位终端20来进行，例如也可以由服务器30或被追加到定位系统1的通用计算机来执行。

在上述的定位处理中，在存储部202中没有存储与基站10的类型id对应的ifb校正值的情况下(st504：“否”)，处理器201在定位处理结束之后执行下面的ifb校正值的估计处理。

首先，在st601中，处理器201从存储部202获取ifb校正初始值cadef，并设为暂定ifb校正值capro。

接着，在st602中，处理器201使用基站定位数据、定位终端定位数据以及暂定ifb校正值capro来执行rtk运算，计算ar值为阈值以上的定位解的比例即暂定固定率frpro。

接着，在st603、st604中，处理器201将对固定值fv乘以步数i(初始值i＝1)得到的值与ifb校正初始值cadef相加，来计算候选ifb校正值cai。

接着，在st605中，处理器201使用基站定位数据、定位终端定位数据以及候选ifb校正值cai来执行rtk运算，计算候选固定率fri。

接着，在st606中，处理器201将暂定固定率frpro与候选固定率fri进行比较。

在候选固定率fri高于暂定固定率frpro的情况下，即在使用候选ifb校正值cai进行rtk运算时使性能更好的情况下(st606：“是”)，在st607中，处理器201将候选ifb校正值cai设为暂定ifb校正值capro，并将候选固定率fri设为暂定固定率frpro存储到存储部202。

接着，在st608中，处理器201使步数i递增。

此后，反复进行st604到st608的处理，直到在st606中候选固定率fri不高于暂定固定率frpro(st606：“否”)为止。

在st606中候选固定率fri不高于暂定固定率frpro的情况下(st606：“否”)，在步数i为“1”时(st609：“是”)，流程进入st610，在步数i为除了“1”以外的值时(st609：“否”)，流程进入st615。

在st610中，处理器201从ifb校正初始值cadef减去对固定值fv乘以步数i得到的值，来计算候选ifb校正值cai。

接着，在st611中，处理器201使用基站定位数据、定位终端定位数据以及候选ifb校正值cai来执行rtk运算，计算候选固定率fri。

接着，在st612中，处理器201将暂定固定率frpro与候选固定率fri进行比较。

在候选固定率fri高于暂定固定率frpro的情况下，即在使用候选ifb校正值cai进行rtk运算时使性能更好的情况下(st612：“是”)，在st613中，处理器201将候选ifb校正值cai设为暂定ifb校正值capro，并将候选固定率fri设为暂定固定率frpro存储到存储部202。

接着，在st614中，处理器201使步数i递增。

此后，反复进行st610到st614的处理，直到在st612中候选固定率fri不高于暂定固定率frpro(st612：“否”)为止。

在st612中候选固定率fri不高于暂定固定率frpro的情况下(st612：“否”)，流程进入st615。

在st615中，处理器201将暂定ifb校正值capro确定为正式的ifb校正值，并将其与基站10的类型id对应地存储到存储部202。

另外，在s616中，通信部205将包含由处理器201估计出的ifb校正值及与其对应的基站10的类型id的信息发送到服务器30。

此外，在上述的说明中对使用固定率进行ifb校正值的估计处理的情况进行了说明，但是在本实施方式中，也可以使用固定率以外的表示定位解的精确度的信息来进行ifb校正值的估计处理。另外，也可以使用收敛时间等表示定位解的精确度以外的性能的信息来进行ifb校正值的估计处理。

另外，在上述的说明中，作为用于指定基站的信息的一例，对使用了类型id的情况进行了说明，但是在本实施方式中也可以使用类型id以外的信息。

<效果>

像这样，在本实施方式中，定位终端20在没有存储基站10的ifb校正值的情况下，使用通过基于定位信号的定位运算得到的信息来估计基站的ifb校正值。具体地说，定位终端20使用基站定位数据、定位终端定位数据以及ifb校正值的候选，来计算表示移动体的坐标的定位解，基于关于各ifb校正值的候选的定位解的精确度来估计基站10的ifb校正值。另外，作为定位解的精确度，能够使用固定率。

由此，在定位终端出厂后新设置了基站的情况下，能够使用所估计出的该基站的ifb校正值来进行干扰定位，因此能够提高干扰定位的精度。

另外，在本实施方式中，定位终端20将用于指定基站10的信息和估计出的基站10的ifb校正值发送到服务器30。服务器30计算所接收到的基站10的ifb校正值的平均值，并将用于指定基站10的信息和基站10的ifb校正值的平均值发送到其它定位终端20。

由此，在定位终端出厂后新设置了基站的情况下，能够将由一个定位终端估计出的该基站的ifb校正值由其它的定位终端共享。

另外，在本实施方式中，也可以是，在各基站10中ifb校正值的数量为规定值以上的情况下，服务器30将用于指定该基站10的信息和ifb校正值的平均值发送到定位终端20。在该情况下，定位终端20判定是否能够从服务器30获取与用于指定基站10的信息对应的ifb校正值，在无法从服务器30获取的情况下，估计ifb校正值。

由此，能够提高在各定位终端使用于干扰定位的所估计出的基站的ifb校正值的精度。

此外，本公开的构件的种类、配置、个数等不限定于上述的实施方式，能够将其构成要素适当地置换为起到同等的作用效果的构成要素等、在不脱离发明的宗旨的范围内适当地进行变更。

在上述的实施方式中，作为定位运算的一例，说明了进行rtk运算的情况，但是本公开不限于此，也可以进行rtk运算以外的定位运算。

产业上的可利用性

本公开适用于利用来自定位卫星的信号来进行干扰定位的情况。

附图标记说明

1：定位系统；10：基站；20：定位终端；30：服务器；101、201、301：处理器；102、202、302：存储部；103、203、303：输入部；104、204、304：输出部；105、205、305：通信部；106、206：接收部；110、210、310：总线。