[发明专利]状态计算装置、状态计算方法及存储介质

说明书

课题在于，提供可得到高精度的状态计算值的小型的状态计算装置。解决手段在于，状态计算装置(10)具备天线(100A、100B、100C)、接收部(111A、111B、111C)、相位差计算部(12)以及运算部(13)。接收部(111A、111B、111C)计算由天线(100A、100B、100C)接收到的GNSS信号的载波相位测定值(PY_A、PY_B、PY_C)。相位差计算部(12)将天线(100A、100B、100C)切换设定为主天线或从天线中的任一个。相位差计算部(12)按主天线和从天线的每个组合，使用载波相位测定值(PY_A、PY_B、PY_C)计算多个天线间相位差(Δζ_AB、Δζ_BC、Δζ_CA)。运算部(13)使用多个天线间相位差(Δζ_AB、Δζ_BC、Δζ_CA)计算姿态角(AT)。

技术领域

本发明涉及计算船舶、飞行体、汽车等移动体中的姿态角、速度、位置等航行状态的状态计算装置、状态计算方法及状态计算程序。

背景技术

在非专利文献1中，记载了具备多个GPS(全球定位系统：Grobal PositioningSystem)天线、与多个GPS天线分别相连的多个GPS接收机、IMU传感器、以及综合处理部的结构。

多个GPS天线接收GPS卫星发送的GPS信号，并输出至GPS接收机。多个GPS天线由主GPS天线和多个从GPS天线构成。主GPS天线和多个从GPS天线以主GPS天线与从GPS天线的距离分别尽可能长的方式被配置于移动体。这是因为已知GPS天线间的距离(基线长)越长，则越能够高精度地检测移动体的状态计算值。在此，作为移动体的状态计算值，例如是移动体的姿态角。

GPS接收机计算所接收到的GPS信号的伪距、Δ范围、以及载波相位并进行输出。IMU传感器具备角速度传感器以及加速度传感器，对移动体的角速度以及加速度进行计测并进行输出。综合处理部基于来自IMU传感器的角速度以及加速度，计算移动体的速度、加速度、以及姿态角。此时，综合处理部使用从多个GPS接收机得到的伪距、Δ范围、以及载波相位，对所计算的位置、速度、以及姿态角的误差进行校正。

此外，在非专利文献2中，记载了使用4台GNSS天线计算二重相位差，使用二重相位差来计算位置、速度、以及姿态角。在该结构中，将4台GNSS天线之中的1台GNSS天线设定为基准天线，设定了基线矢量。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：A Low Cost GPS/INS Sensorfor Small UAVs Augmented withMultiple GPS Antennas；Rui Hirokawa,RyusukeOhata,Takuji Ebinuma,TaroSuzuki；IONGNSS 20th International TechnicalMeeting of the Satellite Division,25-28,September 2007,Fort Worth,TX

非专利文献2：Low-cost Real-time Tightly-CoupledGNSS/INS NavigationSystem Based on Carrier-phase Double-differences for UAVApplications；LopezCasariego,E.,E.Perez,G.Falco,M.Campo-Cossio Gutierrez,F.Zacchello,andS.Bories；ION GNSS+,September 2014

发明内容

发明要解决的课题