[发明专利]大地水准面测量方法、测量装置、估计装置、计算用数据采集装置

说明书

容易地测量大地水准面高度的变化。本发明的大地水准面测量方法执行惯性计测数据获取步骤、对比数据获取步骤、状态变量估计步骤、大地水准面计算步骤。在惯性计测数据获取步骤中，基于被安装于移动体的具有3轴陀螺仪和3轴加速度仪的惯性计测单元的输出，获取与速度、位置、姿态角度有关的数据作为惯性由来数据。在对比数据获取步骤中，从惯性计测单元以外获取与速度有关的数据作为对比数据。在状态变量估计步骤中，通过使用所述惯性由来数据和所述对比数据，实施将铅垂线偏差包含在状态变量中的卡尔曼滤波，从而估计包含了铅垂线偏差的状态变量。在大地水准面计算步骤中，基于估计出的铅垂线偏差，求得进行了该估计的位置处的大地水准面高度的变化。

技术领域

本发明涉及用于使用具有3轴陀螺仪和3轴加速度仪的惯性计测单元来求得大地水准面(Geoid)高度的变化或大地水准面高度的大地水准面测量方法、大地水准面测量装置、大地水准面估计装置、大地水准面计算用数据采集装置。

背景技术

作为基于由其他传感器等得到的数据而校正根据3轴陀螺仪和3轴加速度仪的输出求得的与位置、速度、以及姿态角度有关的数据的技术，已知专利文献1、非专利文献1等中所示的技术。作为由其他传感器等得到的数据，大多利用GPS(全球定位系统(GlobalPositioning System))的数据，但如非专利文献1所示，也存在与GPS以外的组合。图1是表示非专利文献1的图 4所示的“GPS混合导航框图(宽松杯(loose cup)方式)”的图。

非专利文献2是说明了大地测量领域中的可能性的文献，表示了与海拔、椭球体高度、大地水准面高度有关的说明和课题、使用光格子钟时的可能性。在非专利文献2中，海拔被说明为“根据水准测量决定从平均海面(大地水准面)至地表的高度”。椭球体高度被说明为“根据GNSS测量决定从地球椭球体表面至地表的高度”。大地水准面高度被说明为“从地球椭球体表面至平均海面的高度、是重力等潜在面之一、具有反映了地球内部质量分布的不均匀性的凹凸”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63－302317号公报

非专利文献

非专利文献1：山田雅喜,竹内竜太郎,奥山貴之,“慣性装置におけるGPSハイブリッド技術とその応用製品”,航空電子技報,No.33,pp1～10,2010年3月,[平成30年6月12日検索]、インターネット https://www.jae.com/jp/gihou/gihou33/pdf/g_05.pdf.

非专利文献2：矢萩智裕,“光格子時計の測地分野での利用可能性”, 科学技術·学術審議会先端研究基盤部会,量子科学技術委員会(第3回), pp1～14,2016年5月10日,[平成30年6月12日検索]、インターネット http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu17/010/shiryo/__icsFiles/af ieldfile/2016/06/23/1372759_6.pdf.

发明内容

发明要解决的课题

在非专利文献2中，表示了在基于水准测量的海拔决定中需要较多的时间和费用。而且，表示了光格子钟在水准点的海拔决定中的可能性。

如上述，大地水准面高度为重要的测量对象。然而，并没有容易地测量大地水准面高度的方法。因此，在本发明中，目的在于，提供用于容易地测量大地水准面高度的变化的大地水准面测量方法、大地水准面测量装置、大地水准面估计装置、大地水准面计算用数据采集装置。

用于解决课题的方案