[發明專利]大地水準面測量方法、測量裝置、估計裝置、計算用數據采集裝置

有效

• 申請號: 201980039389.1
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN112292578B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 上妻干旺;井上遼太郎;細谷俊之;田中敦史
• 申請（專利權）人: 日本航空電子工業株式會社;國立大學法人東京工業大學
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01C21/28;G01C23/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金蘭

容易地測量大地水準面高度的變化。本發明的大地水準面測量方法執行慣性計測數據獲取步驟、對比數據獲取步驟、狀態變量估計步驟、大地水準面計算步驟。在慣性計測數據獲取步驟中，基于被安裝于移動體的具有3軸陀螺儀和3軸加速度儀的慣性計測單元的輸出，獲取與速度、位置、姿態角度有關的數據作為慣性由來數據。在對比數據獲取步驟中，從慣性計測單元以外獲取與速度有關的數據作為對比數據。在狀態變量估計步驟中，通過使用所述慣性由來數據和所述對比數據，實施將鉛垂線偏差包含在狀態變量中的卡爾曼濾波，從而估計包含了鉛垂線偏差的狀態變量。在大地水準面計算步驟中，基于估計出的鉛垂線偏差，求得進行了該估計的位置處的大地水準面高度的變化。

技術領域

本發明涉及用于使用具有3軸陀螺儀和3軸加速度儀的慣性計測單元來求得大地水準面(Geoid)高度的變化或大地水準面高度的大地水準面測量方法、大地水準面測量裝置、大地水準面估計裝置、大地水準面計算用數據采集裝置。

背景技術

作為基于由其他傳感器等得到的數據而校正根據3軸陀螺儀和3軸加速度儀的輸出求得的與位置、速度、以及姿態角度有關的數據的技術，已知專利文獻1、非專利文獻1等中所示的技術。作為由其他傳感器等得到的數據，大多利用GPS(全球定位系統(GlobalPositioning System))的數據，但如非專利文獻1所示，也存在與GPS以外的組合。圖1是表示非專利文獻1的圖 4所示的“GPS混合導航框圖(寬松杯(loose cup)方式)”的圖。

非專利文獻2是說明了大地測量領域中的可能性的文獻，表示了與海拔、橢球體高度、大地水準面高度有關的說明和課題、使用光格子鐘時的可能性。在非專利文獻2中，海拔被說明為“根據水準測量決定從平均海面(大地水準面)至地表的高度”。橢球體高度被說明為“根據GNSS測量決定從地球橢球體表面至地表的高度”。大地水準面高度被說明為“從地球橢球體表面至平均海面的高度、是重力等潛在面之一、具有反映了地球內部質量分布的不均勻性的凹凸”。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭63－302317號公報

非專利文獻

非專利文獻1：山田雅喜,竹內竜太郎,奧山貴之,“慣性裝置における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.

非專利文獻2：矢萩智裕,“光格子時計の測地分野での利用可能性”, 科學技術·學術審議會先端研究基盤部會,量子科學技術委員會(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.

發明內容

發明要解決的課題

在非專利文獻2中，表示了在基于水準測量的海拔決定中需要較多的時間和費用。而且，表示了光格子鐘在水準點的海拔決定中的可能性。

如上述，大地水準面高度為重要的測量對象。然而，并沒有容易地測量大地水準面高度的方法。因此，在本發明中，目的在于，提供用于容易地測量大地水準面高度的變化的大地水準面測量方法、大地水準面測量裝置、大地水準面估計裝置、大地水準面計算用數據采集裝置。

用于解決課題的方案