导航消息认证型位置测定装置 |
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| 申请号 | CN201580006324.9 | 申请日 | 2015-01-21 | 公开(公告)号 | CN105940318B | 公开(公告)日 | 2017-12-19 |
| 申请人 | 株式会社电装; | 发明人 | 隈部正刚; 山城贵久; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及导航消息认证型 位置 测定装置。导航消息认证型位置测定装置具备卫星接收机、认证用信息获取部、认证部、和位置测定部。导航消息认证型位置测定装置具备确定 信号 质量 评价值的评价值确定部(S3)、和选择人工卫星的选择部(S5)。认证用信息获取部获取认证用信息。认证部进行认证。位置测定部对导航消息认证型位置测定装置的位置进行位置测定。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种导航消息认证型位置测定装置，具备：卫星接收机，接收来自卫星位置测定系统中所使用的人工卫星的导航消息；认证用信息获取部，从认证中心获取与从上述人工卫星接收到的导航消息对应的认证用信息；认证部，使用由上述认证用信息获取部获取到的上述认证用信息来进行由上述卫星接收机接收到的上述导航消息是正规的消息这一情况的认证；以及位置测定部，基于由上述卫星接收机从多个上述人工卫星接收到的上述导航消息来对导航消息认证型位置测定装置的位置进行位置测定， |
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| 说明书全文 | 导航消息认证型位置测定装置技术领域[0002] 本公开涉及进行从卫星位置测定系统中所使用的人工卫星接收的导航消息的认证的导航消息认证型位置测定装置。 背景技术[0003] 以往，已知通过接收机接收从卫星位置测定系统中所使用的人工卫星发送的导航消息，对位置进行位置测定的技术。 [0005] 对此，专利文献1中公开了一种进行接收机接收到的导航消息是否是来自卫星位置测定系统中所使用的人工卫星的正规的导航消息的认证的技术。在专利文献1所公开的技术中，接收机访问认证中心的数据库，根据从人工卫星接收到的导航消息所包含的卫星编号和卫星时刻获取使用于作为对象的人工卫星的认证的数据。而且，接收机使用从认证中心获取到的数据来进行接收到的导航消息是否是来自卫星位置测定系统中所使用的人工卫星的正规的导航消息的认证。 [0006] 本申请发明者发现了以下。 [0007] 在专利文献1所公开的技术中，在自装置能够接收导航消息的人工卫星有多个的情况下，对于上述所有人工卫星的导航消息，需要与认证中心进行通信来进行是否是正规的导航消息的认证。通常在一个地点中，能够从超过位置测定所需的数量的人工卫星接收导航消息。因此，若对能够接收到导航消息的全部人工卫星进行导航消息的认证，则认证中心、本装置中的通信、运算的处理负荷、认证所花费的时间有可能巨大。 [0008] 专利文献1:日本公开专利公报2013－130395号 [0009] 本公开是鉴于上述以往的问题点而提出的，其目的在于提供一种虽然减少认证所花费的时间、处理负荷，但能够进行精度更高的位置测定的导航消息认证型位置测定装置。 发明内容[0010] 本公开的一个例子所涉及的导航消息认证型位置测定装置具备：卫星接收机，接收来自卫星位置测定系统中所使用的人工卫星的导航消息；认证用信息获取部，从认证中心获取与从人工卫星接收到的导航消息对应的认证用信息；认证部，使用由认证用信息获取部获取到的认证用信息来进行由卫星接收机接收到的导航消息是正规的消息这一情况的认证；以及位置测定部，基于由卫星接收机从多个人工卫星接收到的导航消息来对导航消息认证型位置测定装置(自装置)的位置进行位置测定。导航消息认证型位置测定装置具备：评价值确定部，针对卫星接收机接收到的导航消息，确定能够评价导航消息的信号质量的信号质量评价值；和选择部，基于由评价值确定部确定出的信号质量评价值，来选择能够由卫星接收机中接收到导航消息的人工卫星中发送了的导航消息的信号质量能够评价为良好的人工卫星。认证用信息获取部限定到与从由选择部选择出的人工卫星接收到的导航消息对应的认证用信息来获取，认证部使用由认证用信息获取部获取到的认证用信息，对从由选择部选择出的人工卫星由卫星接收机接收到的导航消息是正规的消息这一情况进行认证，位置测定部基于从由选择部选择出的人工卫星接收到的导航消息，来对导航消息认证型位置测定装置的位置进行位置测定。 [0011] 据此，限定到能够在卫星接收机中接收到导航消息的人工卫星中由选择部选择出的人工卫星，进行与接收到的导航消息对应的认证用信息的获取、进行接收到的导航消息的认证即可。因此，与针对所有能够在卫星接收机中接收到导航消息的人工卫星，进行与接收到的导航消息对应的认证用信息的获取、进行接收到的导航消息的认证的情况相比，能够减少认证所花费的时间、处理负荷。 [0012] 另外，基于由评价值确定部确定出的信号质量评价值，由选择部选择发送了的导航消息的信号质量能够评价为良好的人工卫星，并从基于选择出的人工卫星接收到的导航消息，由位置测定部对自装置的位置进行位置测定，所以能够使用信号质量良好的导航消息来进行位置测定的可能性提高。结果虽然减少认证所花费的时间、处理负荷，但能够进行精度更高的位置测定。附图说明 [0013] 有关本公开的上述以及其它目的、特征、优点，通过参照了附图的下述详细说明会变得更加明确。在添加附图中： [0014] 图1是表示实施方式1中的导航消息认证系统的示意性的构成的一个例子的图。 [0015] 图2是表示认证中心的示意性的构成的一个例子的框图。 [0016] 图3是表示第一车载机的示意性的构成的一个例子的框图。 [0017] 图4是表示实施方式1的第一车载机中的第一认证对象卫星选择处理的流程的一个例子的流程图。 [0018] 图5是表示选择完毕卫星列表的一个例子的图。 [0019] 图6是表示实施方式1的第一车载机中的认证相关处理的流程的一个例子的流程图。 [0020] 图7是表示实施方式1中的第一车载机中的位置测定处理的流程的一个例子的流程图。 [0021] 图8是表示实施方式1中的第一车载机中的NMA相关信息发送处理的流程的一个例子的流程图。 [0022] 图9是表示NMA相关信息的一个例子的图。 [0023] 图10是表示第二车载机的示意性的构成的一个例子的框图。 [0024] 图11是表示实施方式1的第二车载机中的第二认证对象卫星选择处理的流程的一个例子的流程图。 [0025] 图12是表示变形例1的第一车载机中的第一认证对象卫星选择处理的流程的一个例子的流程图。 [0026] 图13是表示变形例2中的第一车载机中的第一认证对象卫星选择处理的流程的一个例子的流程图。 [0027] 图14是表示变形例3的第一车载机中的第一认证对象卫星选择处理的流程的一个例子的流程图。 具体实施方式[0028] 以下，使用本公开的实施方式附图来进行说明。 [0029] (实施方式1) [0030] 如图1所示，实施方式1中的导航消息认证系统1包括监视站110、认证中心120、主控制站130、第一车载机200、以及第二车载机300。将使用第一车载机200的车辆设为车辆A，将使用第二车载机300的车辆设为车辆B。第一车载机200以及第二车载机300相当于本公开的导航消息认证型位置测定装置。 [0031] <导航消息认证系统1的示意结构> [0032] 监视站110接收卫星位置测定系统之一的GPS具备的GPS卫星2a～2f发送的GPS电波。GPS卫星2a～2f相当于本公开的人工卫星。以下，在不区分GPS卫星2a～2f的各个的情况下表现为GPS卫星2。如公知那样，GPS电波中包含导航消息。监视站110对接收到的GPS电波进行解调来提取导航消息，并向认证中心120发送。在从多个GPS卫星2接收到GPS电波的情况下，从各个GPS电波提取导航消息，向认证中心120发送。 [0033] 导航消息如公知那样包含星历表数据、历书数据。历书数据中包含并不限于导航消息的发送源的GPS卫星2的有关轨道上的全部GPS卫星2的轨道信息，并能够根据该轨道信息和导航消息的发送时刻来计算全部GPS卫星2的卫星位置。另外，星历表数据中包含有关导航消息的发送源的GPS卫星2的轨道信息，并能够根据该轨道信息和导航消息的发送时刻来计算该导航消息的发送源的GPS卫星2的精度更高的卫星位置。 [0034] 认证中心120根据导航消息和作为加密密钥的H矩阵来创建奇偶数据。而且，将包含该奇偶数据的信号发送给主控制站130。另外，在第一车载机200、第二车载机300之间也进行通信。使用图2在后面进行该认证中心120的详细的说明。 [0035] 主控制站130将从认证中心120接收到的奇偶数据发送给准天顶卫星(以下，QZS卫星)3。QZS卫星3将包含奇偶数据的导航消息朝向地上广播。 [0036] 第一车载机200是导航消息认证型(NMA：Navigation Message Authentication)车载机。第一车载机200与认证中心120进行通信，并进行从GPS卫星2接收到导航消息是正规的导航消息这一认证。使用图6在后面进行认证的详细的说明。另外，第一车载机200进行预先选择作为进行该认证的对象的GPS卫星2的处理。 [0037] 此外，第一车载机200使用从多个GPS卫星2接收到的导航消息来对自设备的当前位置进行位置测定。当前位置的位置测定最低使用从3个GPS卫星2接收到的导航消息。并且，第一车载机200通过无线通信向外部发送有关认证成立的导航消息的发送源的GPS卫星2的信息(以下，NMA相关信息)。使用图3在后面进行第一车载机200的详细的说明。 [0038] 第二车载机300也与第一车载机200同样地是导航消息认证型车载机。第二车载机300也与第一车载机200同样地进行前述的认证、位置测定。另外，在第二车载机300中，接收从第一车载机200发送的NMA相关信息，并也利用该NMA相关信息来进行预先选择作为进行认证的对象的GPS卫星2的处理。使用图10在后面进行第二车载机300的详细的说明。 [0039] <认证中心120的详细结构> [0040] 如图2所示，认证中心120具备控制部122、数据存储部124、通信部126。 [0041] 控制部122是具备CPU、ROM、RAM等的计算机，对数据存储部124、通信部126进行控制。另外，CPU通过利用RAM的临时存储功能并执行存储在ROM中的程序，从而作为RAND消息生成部1221、SEED值生成部1222、H矩阵计算部1223、奇偶计算部1224、信号加工部1225发挥作用。此外，这些各部1221～1225的功能可以与专利文献1所公开的功能相同。 [0042] RAND消息生成部1221根据从监视站110获取的导航消息来生成RAND消息。RAND消息从导航消息的位列中按顺序排列TOW(time of week：一周的时间)的位列的数据、和作为星历表数据中的时钟修正参数的TOC、AF0、AF1。TOW、TOC、AF0、AF1是确定信号的发送时刻的数据。并且，之后，追加作为反欺骗标志的AS Flag、作为卫星编号的PRN(Pseudo Random Noise:伪随机噪声)ID。 [0043] 包含TOW和PRN ID的RAND可以说是表示哪个GPS卫星何时发送的数据。另外，TOW每隔6秒变化，另外，由于包含PRN ID，所以按照监视站110接收到的GPS卫星2且每隔6秒生成RAND。 [0044] SEED值生成部1222通过将PC时钟作为输入而使随机数来生成SEED值。 [0045] H矩阵计算部1223使用SEED值生成部1222生成的SEED值，计算与该SEED值一对一对应的H矩阵。作为H矩阵，使用公知的散列函数即可，例如使用用于进行LDPC(Low Density Parity Check：低密度奇偶校验码)编码的奇偶校验矩阵即可。并且，也可以使用根据奇偶校验矩阵所决定的生成矩阵。 [0046] 奇偶计算部1224基于RAND消息生成部1221生成的RAND消息、和H矩阵计算部1223计算出的H矩阵来计算奇偶数据。 [0047] 信号加工部1225将奇偶计算部1224计算出的奇偶数据、以及该计算中所使用的RAND消息插入使QZS卫星3发送的导航消息。而且，将插入完毕的导航消息发送给主控制站130。 [0048] 并且，信号加工部1225与信号的插入相对应地将奇偶计算部1224计算出的奇偶数据、奇偶数据的计算中所使用的RAND消息、H矩阵、H矩阵的计算中所使用的SEED值建立对应地存储于数据存储部124。 [0049] 每当RAND消息生成部1221生成RAND消息时，该信号加工部1225将RAND消息和奇偶数据插入使QZS卫星3发送的导航消息。因此，每当RAND消息生成部1221生成RAND消息时，RAND消息生成部1221、SEED值生成部1222、H矩阵计算部1223、奇偶计算部1224也执行处理。 [0050] H矩阵选择部1226在通过通信部126接收到从第一车载机200发送来的PRN ID、TOW、公开密钥的情况下，从存储在数据存储部124中的H矩阵选择与接收到的PRN ID、TOW对应的H矩阵。而且，利用公开密钥对选择出的H矩阵进行加密，并向第一车载机200返送加密了的H矩阵。 [0051] <第一车载机200的详细结构> [0052] QZS卫星3广播的导航消息被第一车载机200的通信部210具备的接收部211接收。如图3所示，该第一车载机200具备通信部210、控制部220、卫星接收机230。 [0053] 通信部210具备接收部211和发送部212。通信部210具备短程通信功能和宽带通信功能。短程通信功能是例如通信距离为数百米。宽带通信功能是例如通信距离为数千米，通过与公用通信线路网的基站进行通信，能够与处于公用通信线路网的通信圈内的其它的通信设备进行通信。通过短程通信功能，与第二车载机300的通信部310进行所谓的车车间通信，通过宽带通信功能，与认证中心120的通信部126之间进行通信。 [0054] 卫星接收机230以一定周期接收GPS卫星2、QZS卫星3发送的电波。 [0055] 控制部220是具备CPU、ROM、RAM等的计算机，对通信部210、卫星接收机230进行控制。另外，CPU通过利用RAM的临时存储功能并执行存储在ROM中的程序，来执行图4所示的第一认证对象卫星选择处理、图6所示的认证相关处理、图7所示的位置测定处理、图8所示的NMA相关信息发送处理等各种处理。 [0056] 作为概要，认证相关处理是与由卫星接收机230接收到的信号是从GPS卫星2接收到的正规的导航消息这一认证相关的处理。第一认证对象卫星选择处理是从卫星接收机230能够接收导航消息的GPS卫星2中选择作为进行上述的认证相关处理的对象的GPS卫星2的处理。位置测定处理是从通过第一认证对象卫星选择处理而被选择出的多个GPS卫星2基于由卫星接收机230接收的导航消息对自装置的当前位置进行位置测定的处理。NMA相关信息发送处理是发送NMA相关信息的处理，该NMA相关信息包含能够识别通过第一认证对象卫星选择处理而被选择出的GPS卫星2的识别信息、和表示针对来自该GPS卫星2的导航消息的认证是否已成立的认证信息。 [0057] <第一认证对象卫星选择处理> [0058] 此处，使用图4所示的流程图，对第一车载机200的控制部220中的第一认证对象卫星选择处理进行说明。为在从GPS卫星2由卫星接收机230接收到的导航消息从卫星接收机230输出的情况下开始图4的流程图的构成即可。 [0059] 在卫星接收机230中，在从卫星接收机230向控制部220依次进行的输出的1周期内，由卫星接收机230接收多个GPS卫星2的导航消息，并输出该多个导航消息。此处，例举在上述的1周期内由卫星接收机230接收能够在第一车载机200的当前位置上观测的全部GPS卫星2的导航消息，并将该多个导航消息向控制部220输出的情况下的例子来进行以下的说明。 [0060] 首先，在步骤S1中，获取从卫星接收机230输出来的能够在当前位置上观测的全部GPS卫星2的导航消息。以下，将能够在当前位置上观测的全部GPS卫星2仅称为全部观测GPS卫星2。 [0061] 在步骤S2中，对全部观测GPS卫星2开始以下的步骤S3～步骤S7的处理(以下，选择相关处理)。此处，全部观测GPS卫星2的数量为i个，从第一个GPS卫星2起按顺序到第i个GPS卫星2为止反复选择相关处理。在S2中，作为当前的顺序为x＝1来开始选择相关处理。全部观测GPS卫星2的顺序的标注方法可以是PRN ID的大小顺序，也可以是基于其它的基准的，也可以随机地决定。 [0062] 在步骤S3中，确定从第x个GPS卫星2在S1中所获取到的导航消息的信噪比(以下，SN比)。作为一个例子，为将由卫星接收机230具有的SN比检测电路检测出的值确定为S1中所获取到的导航消息的SN比的构成即可。如公知，SN比是以对数表示噪声相对于信号的比的值，表示值越大，信号质量越良好。因此，SN比相当于本公开的信号质量评价值，S3相当于本公开的评价值确定部。 [0063] 在步骤S4中，判定S3中所确定出的SN比是否是阈值以上。此处所说的阈值是可以说信号质量良好到可以说对位置测定结果带来误差的可能性较小的程度的SN比即可，是可以任意地设定的值。而且，在判定为S3中所确定出的SN比为阈值以上的情况下(S4：是)，移至步骤S5。另一方面，在判定为小于阈值的情况下(S4：否)，移至步骤S6。 [0064] 在步骤S5中，将判定为S3中所确定出的SN比为阈值以上的GPS卫星2选择为作为进行认证相关处理的对象的GPS卫星2，移至S6。因此，S5相当于本公开的选择部。 [0065] 在S6中，在对全部观测GPS卫星2完成选择相关处理的情况下，即，x＝i的情况下(S6：是)，移至S8。另一方面，在不是x＝i的情况下(S6：否)，移至S7。 [0066] 在S7中，将第x+1个GPS卫星2作为新的选择相关处理的对象，返回到S4，反复处理。 [0067] 在针对全部观测GPS卫星2完成选择相关处理的情况下(换言之，x＝i的情况下)的S8中，创建S5中所选择出的GPS卫星2的列表(以下，选择完毕卫星列表)，并保存于控制部220的存储器，结束图4的处理。每当重新进行第一认证对象卫星选择处理时，依次更新保存于存储器中的选择完毕卫星列表。 [0068] 例如选择完毕卫星列表为罗列了S5中所选择出的全部GPS卫星2的PRN ID的列表即可。另外，优选有关S5中选择出的GPS卫星2的S3中所确定出的SN比(换言之，信号质量评价值)也与该GPS卫星2的PRN ID建立关联地保存于存储器。 [0069] 作为一个例子，选择完毕卫星列表中，如图5所示，为将作为信号质量评价值的SN比与GPS卫星2的PRN ID建立对应的构成即可。在图5所示的例子中，GPS卫星2a～GPS卫星2f是全部观测GPS卫星2，通过第一认证对象卫星选择处理，选择出PRN ID为1的GPS卫星2a、PRN ID为5的GPS卫星2b、PRN ID为10的GPS卫星2c、PRN ID为24的GPS卫星2e。 [0070] <认证相关处理> [0071] 接下来，使用图6所示的流程图，对第一车载机200的控制部220中的认证相关处理进行说明。图6的流程图为通过图4所示的第一认证对象卫星选择处理，选择出作为进行认证相关处理的对象的GPS卫星2时开始的构成即可。 [0072] 此处，卫星接收机230也有将来自复制来自GPS卫星2的信号的中继器、能够模拟地生成来自GPS卫星2的信号的模拟器的信号误接收为GPS电波所包含的导航消息的情况。 [0073] 首先，在S21中，从卫星接收机230获取从通过图4所示的第一认证对象卫星选择处理而被选择出的GPS卫星2接收到的GPS电波所包含的导航消息。 [0074] 在S22中，从接收部211获取从QZS卫星3接收到的导航消息。在S23中，从S21中所获取到的导航消息提取PRN ID、TOW。 [0075] 在S24中，将S23中所提取出的PRN ID和TOW与公开密钥从发送部212向认证中心120发送。如前述，认证中心120利用公开密钥对由该PRN ID和TOW所规定的H矩阵进行加密，并向第一车载机200发送。从第一车载机200发送到认证中心120的由PRN ID和TOW所规定的H矩阵相当于本公开的认证用信息。 [0076] 在S25中，从接收部211获取从认证中心120发送的H矩阵。因此，该S25相当于本公开的认证用信息获取部。在S26中，利用加密密钥对S25中所获取到的被加密的H矩阵进行解码。 [0077] 在S27中，根据从GPS卫星2接收到的GPS电波所包含的导航消息中的包含与S24中所发送的PRN ID相同的PRN ID的导航消息来创建RAND消息。 [0078] 在S28中，基于S27中所创建的RAND消息、和S26中所解码出的H矩阵来创建比较奇偶数据。在S29中，判断S28中所创建的比较奇偶数据与S23中所提取出的奇偶数据是否一致。 [0079] S26中所解码出的H矩阵与认证中心120使用在奇偶数据的创建中的H矩阵相同。而且，认证中心120的奇偶计算部1224基于该H矩阵和RAND消息来计算奇偶数据。 [0080] 因此，在S28中所创建的比较奇偶数据与S23中所提取出的奇偶数据一致的情况下，能够认为S27中所创建的RAND消息与认证中心120创建的RAND消息相同。 [0081] 因此，在S28中所创建的比较奇偶数据与S23中所提取出的奇偶数据一致的情况下(S29：是)，进入S30，认证成立。另一方面，在2个奇偶数据不一致的情况下(S29：否)，进入S31，认证不成立。因此，该S29～S31相当于本公开的认证部。S30、S31后，进入S32。 [0082] 在S32中，在针对通过图4所示的第一认证对象卫星选择处理而被选择出的全部GPS卫星2的导航消息完成认证成立还是不成立的判断的情况下(S32：是)，结束图6的处理。另一方面，在即使只有一个认证成立还是不成立的判断未完成的情况下(S32：否)，返回到S22，反复处理。 [0083] 此外，也可以为对于通过第一认证对象卫星选择处理而被选择出的全部GPS卫星2的导航消息，无需进行认证，而限定到后述的位置测定处理所需的量的GPS卫星2、对后述的位置测定处理所需的量的GPS卫星2的至少一个进行的构成。 [0084] <位置测定处理> [0085] 接下来，使用图7所示的流程图，对第一车载机200的控制部220中的位置测定处理进行说明。图7的流程图为通过图4所示的第一认证对象卫星选择处理而选择出作为进行认证相关处理的对象的GPS卫星2时开始的构成即可。 [0086] 在S41中，从通过图4所示的第一认证对象卫星选择处理而被选择出的GPS卫星2选择位置测定所需的数量的GPS卫星2。位置测定所需的数量可以为4个，也可以为3个。另外，在选择位置测定所需的数量的GPS卫星2的情况下，可以按照选择完毕卫星列表(参照图5)的PRN ID的顺序选择，也可以按照作为前述的信号质量评价值的SN比从大到小的顺序选择。在为按照信号质量评价值从好到差的顺序选择的构成的情况下，该S41也相当于本公开的选择部。 [0087] 在S42中，使用从S41中所选择出的GPS卫星2接收到的导航消息，利用公知的方法计算第一车载机200的当前位置，结束图7的处理。因此，该S42相当于本公开的位置测定部。 [0088] 此外，可以为在位置测定处理中，仅使用前述的认证相关处理中认证成立的导航消息来进行位置测定的构成，也可以为在执行前述的认证相关处理前进行位置测定的构成。在为执行前述的认证相关处理前进行位置测定的构成的情况下，为在包含对位置测定中所使用的导航消息的认证不成立的导航消息时，仅使用认证成立的导航消息来重新位置测定、不使用位置测定结果、示出位置测定结果的信赖度较低后再使用的构成即可。 [0089] [0090] 接下来，使用图8所示的流程图，对第一车载机200的控制部220中的NMA相关信息发送处理进行说明。并行地进行图8所示的NMA相关信息发送处理和图6所示的认证相关处理，认证相关处理中的认证即使在未对通过第一认证对象卫星选择处理而被选择出的全部GPS卫星2完成的情况下，也开始图8的流程图。另外，图8的流程图为例如以一定的周期开始的构成即可。 [0091] 在图8的流程图所示的NMA相关信息发送处理中发送NMA相关信息，该NMA相关信息包含能够识别通过第一认证对象卫星选择处理而被选择出的GPS卫星2的识别信息、和表示针对来自该GPS卫星2的导航消息的认证是否已成立的认证信息。从第一车载机200发送的NMA相关信息在第二车载机300中被使用于选择作为进行认证相关处理的对象的GPS卫星2。 [0092] 首先，在S51中，针对图4所示的第一认证对象卫星选择处理中所创建的选择完毕卫星列表所包含的各GPS卫星2，判定图6所示的认证相关处理中认证是否成立。 [0093] 在S52中，通过发送部212的短程通信功能发送包含选择完毕卫星列表所包含的各GPS卫星2的PRN ID、和S51中判定出的各GPS卫星2的认证是否成立的信息(以下，认证信息)的NMA相关信息，结束处理。因此，PRN ID相当于本公开的识别信息，发送部212相当于本公开的发送部。 [0094] 此处，使用图9，对NMA相关信息的一个例子进行说明。NMA相关信息如图9所示，为将GPS卫星2的PRN ID、和表示该PRN ID表示的GPS卫星2的认证是否成立的信息建立对应的构成即可。表示GPS卫星2的认证是否成立的信息例如图9所示，为表示认证成立(图中的“成立”)还是认证不成立或未认证(图中的“未”)这2个状态的2值的标志即可。其它，也可以是表示认证成立、认证不成立、和未认证这3个状态的信息。 [0095] 假设从发送部212发送的NMA相关信息在本实施方式中由第二车载机300接收，进行以下的说明。 [0096] <第二车载机300的详细结构> [0097] 接下来，使用图10来进行有关接收NMA相关信息的侧的第二车载机300的说明。第二车载机300如图10所示，具备通信部310、控制部320、卫星接收机330。通信部310与第一车载机200具备的通信部210进行无线通信。 [0098] 通信部310具备接收部311和发送部312。通信部310与前述的通信部210同样地具备短程通信功能以及宽带通信功能。卫星接收机330与卫星接收机230同样地以一定周期接收GPS卫星2、QZS卫星3发送的电波。 [0099] 控制部320是具备CPU、ROM、RAM等的计算机，对通信部310、卫星接收机330进行控制。另外，CPU通过利用RAM的临时存储功能并执行存储在ROM中的程序，来执行图11所示的第二认证对象卫星选择处理、与图5所示的同样的认证相关处理、与图6所示的同样的位置测定处理、与图7所示的同样的NMA相关信息发送处理等各种处理。 [0100] 作为概要，第二认证对象卫星选择处理是也利用从第一车载机200接收的NMA相关信息，从卫星接收机330中能够接收导航消息的GPS卫星2中选择作为进行认证相关处理的对象的GPS卫星2的处理。 [0101] 另外，控制部320从第一车载机200获取由接收部311接收到的NMA相关信息，并保存于存储器。因此，接收部311相当于本公开的接收部。为如下的构成即可，即，保存于存储器中的NMA相关信息例如按照每个发送源的第一车载机200进行处理，在从相同的第一车载机200接收到新的NMA相关信息的情况下，更新为该新的相关信息。 [0102] <第二认证对象卫星选择处理> [0103] 此处，使用图11所示的流程图，对第二车载机300的控制部320中的第二认证对象卫星选择处理进行说明。图11的流程图为在将从第一车载机200接收到的NMA相关信息已保存在存储器中的状态下，从GPS卫星2由卫星接收机330接收到的导航消息从卫星接收机330输出的情况下开始的构成即可。 [0104] 首先，在S61中，获取从卫星接收机330输出来的能够在当前位置观测的全部GPS卫星2(换言之，全部观测GPS卫星2)的导航消息。 [0105] 在S62中，从自第一车载机200接收到的NMA相关信息提取导航消息的认证已成立的GPS卫星2的PRN ID。作为一个例子，为从NMA相关信息提取与表示认证成立的认证信息建立对应的PRN ID的构成即可。此处，认证已成立的GPS卫星2的数量为k个，提取从第一个认证已成立的GPS卫星2的PRN ID(以下，PRN[1])到第k个认证已成立的GPS卫星2的PRN ID(以下，PRN[k])。 [0106] 在S63中，对全部观测GPS卫星2开始以下的S64～S72的处理(以下，选择相关处理)。此处，与第一认证对象卫星选择处理的S2同样地，全部观测GPS卫星2的数量为i个，从全部观测GPS卫星2中的第一个GPS卫星2起按顺序，到第i个GPS卫星2为止反复选择相关处理。在S63中，全部观测GPS卫星2中的当前的顺序为x＝1，开始选择相关处理。 [0107] 在S64中，与前述的S3同样地确定从第x个GPS卫星2在S61中所获取到的导航消息的SN比。因此，S64也相当于本公开的评价值确定部。 [0108] 在S65中，与前述的S4同样地判定S64中所确定出的SN比是否是阈值以上。而且，在判定为S64中所确定出的SN比为阈值以上的情况下(S65：是)，移至S66。另一方面，在判定为小于阈值的情况下(S65：否)，移至S71。 [0109] 在S66中，开始针对S62中所提取出的全部PRN ID，判定是否存在符合作为选择相关处理的当前的对象的GPS卫星2的PRN ID的PRN ID的处理(以下，该判定处理)。此处，从PRN[1]起按顺序到PRN[k]为止反复该判定处理。在S66中，认证已成立的GPS卫星2的PRN ID的当前的顺序为y＝1，开始该判定处理。 [0110] 在S67中，在判定为当前的顺序中的认证已成立的GPS卫星2的PRN ID与作为选择相关处理的当前的对象的GPS卫星2的PRN ID一致的情况下(图11中PRN[y]＝x为是)，移至S68。另一方面，在判定为不一致的情况下(图11中PRN[y]＝x为否)，移至S69。 [0111] S67中判定为一致的情况能够说是针对作为选择相关处理的当前的对象的GPS卫星2，由第一车载机200判定为导航消息的认证已成立的情况。 [0112] 在S68中，将判定为S64中所确定出的SN比为阈值以上且S67中由第一车载机200判定为导航消息的认证已成立的GPS卫星2选择为作为进行认证相关处理的对象的GPS卫星2，移至S71。因此，S68相当于本公开的选择部。 [0113] 在S69中，在完成S62中所提取出的全部PRN ID选择相关处理的情况下，即，y＝k的情况下(S69：是)，移至S71。另一方面，不是y＝k的情况下(S69：否)，移至S70。 [0114] 在S70中，将第y+1个认证已成立的GPS卫星2的PRN ID作为新的该判定处理的对象，返回到S67，反复处理。 [0115] 在S71中，在对全部观测GPS卫星2完成选择相关处理的情况下，即，x＝i的情况下(S71：是)，移至S73。另一方面，在不是x＝i的情况下(S71：否)，移至S72。 [0116] 在S72中，将第x+1个GPS卫星2作为新的选择相关处理的对象，返回到S64，反复处理。 [0117] 在对全部观测GPS卫星2完成选择相关处理的情况下(换言之，x＝i的情况下)的S73中，与前述的S8同样地，创建S68中所选择出的全部GPS卫星2的选择完毕卫星列表，并保存于控制部220的存储器，结束图11的处理。每当重新进行第二认证对象卫星选择处理时，依次更新保存于存储器的选择完毕卫星列表。 [0118] 此外，如果是在第二认证对象卫星选择处理中，在第一车载机200中优先选择认证已成立的GPS卫星2的构成，则并不限于在第一车载机200中缩小为认证已成立的GPS卫星2来进行选择的构成。例如为在第一车载机200中即使是未认证的GPS卫星2，如果SN比为阈值以上则选择，在位置测定处理中，在第一车载机200中优先地使用认证已成立的GPS卫星2的导航消息的构成即可。另外，即使是该情况下，在NMA相关信息中的认证信息是能够区分未认证和认证不成立的信息的情况下，即使SN比为阈值以上，也优选不选择认证不成立的GPS卫星2。 [0119] 在第二车载机300中，对于通过第二认证对象卫星选择处理而被选择出的GPS卫星2的导航消息，进行与图5所示的同样的认证相关处理，或进行与图6所示的同样的位置测定处理。另外，在第二车载机300中，可以为通过与图7所示的同样的NMA相关信息发送处理，利用无线通信向外部发送有关在第二车载机300中认证成立的导航消息的发送源的GPS卫星2的NMA相关信息的构成。 [0120] <实施方式1的总结> [0121] 根据实施方式1，第一车载机200缩小为能够在卫星接收机230中接收到导航消息的GPS卫星2中的通过第一认证对象卫星选择处理所选择出的GPS卫星2，来进行有关接收到的导航消息的认证相关处理。因此，与在对能够在卫星接收机230中接收到导航消息的GPS卫星2的全部进行认证相关处理的情况下相比，能够减少认证所花费的时间、第一车载机200以及认证中心120中的处理负荷。 [0122] 另外，在第一认证对象卫星选择处理中，由于选择得到可以说导航消息的信号质量良好的程度的SN比的GPS卫星2，所以通过基于从选择出的GPS卫星2接收到的导航消息来进行位置测定处理，能够使用信号质量良好的导航消息来进行位置测定。结果在第一车载机200中，虽然减少认证所花费的时间、处理负荷，但能够进行精度更高的位置测定。 [0123] 并且，根据实施方式1，即使第二车载机300，也缩小为能够在卫星接收机330中接收到导航消息的GPS卫星2中的、通过第二认证对象卫星选择处理所选择出的GPS卫星2来进行认证相关处理，所以能够减少认证所花费的时间、第二车载机300以及认证中心120中的处理负荷。 [0124] 在第二认证对象卫星选择处理中，由于基于从第一车载机200发送的NMA相关信息来优先选择在第一车载机200中认证成立的GPS卫星2，所以即使第二车载机300也能够优先选择认证成立的准确度较高的GPS卫星2。结果能够不选择在第二车载机300中认证不成立的GPS卫星2的可能性提高，并能够减少进行不必要的认证的麻烦。 [0125] 而且，由于第二认证对象卫星选择处理也选择得到可以说导航消息的信号质量良好的程度的SN比的GPS卫星2，所以通过基于从选择出的GPS卫星2接收到的导航消息来进行位置测定处理，能够进行精度更高的位置测定。 [0126] 另外，通过第一车载机200中的第一认证对象卫星选择处理而被选择出的GPS卫星2是信号质量良好的可能性较高的GPS卫星2，但从位于第一车载机200的附近的第二车载机 300来看同样的可能性较高。这是因为两者的放置的状况相似的可能性较高。 [0127] 根据实施方式1的构成，由于NMA相关信息通过车车间通信从第一车载机200接收，所以可以说接收NMA相关信息的第二车载机300与发送源的第一车载机200的距离比较近。因此，第二车载机通过基于NMA相关信息来优先选择在第一车载机200中认证成立的GPS卫星2，能够优先选择导航消息的信号质量良好的GPS卫星2。结果在第二车载机300中，能够减少认证所花费的时间、处理负荷，并且进行精度进一步高的位置测定。 [0128] 在本实施方式中，第二车载机300相当于导航消息认证型位置测定装置，第一车载机200相当于其它的导航消息认证型位置测定装置。 [0129] <变形例1> [0130] 在实施方式1中，对在第一车载机200的第一认证对象卫星选择处理中，全部选择判定为SN比为阈值以上的GPS卫星2的构成进行了说明，但未必限于此。例如也可以为从发送的导航消息的信号质量能够评价为更良好的GPS卫星2起按顺序选择规定的多个GPS卫星2的构成(以下，变形例1)。 [0131] 此处，使用附图，对变形例1中的导航消息认证系统1进行说明。此外，为了便于说明，具有与前述的实施方式的说明中所使用的图所示的部件相同的功能的部件附加同一附图标记，省略其说明。 [0132] 变形例1中的导航消息认证系统1如果除了第一认证对象卫星选择处理的一部分不同的这一点之外，与实施方式1中的导航消息认证系统1相同。 [0133] <变形例1中的第一认证对象卫星选择处理> [0134] 此处，使用图12所示的流程图，对变形例1的第一车载机200的控制部220中的第一认证对象卫星选择处理进行说明。图12的流程图也与图4的流程图同样地为从GPS卫星2由卫星接收机230接收到的导航消息从卫星接收机230输出的情况下开始的构成即可。 [0135] 首先，S81～S87的处理与前述的S1～S7相同。因此，S83也相当于本公开的评价值确定部，S85也相当于本公开的选择部。 [0136] 在S88中，针对S85中所选择出的全部GPS卫星2，还以从保存在控制部220的存储器中的选择完毕卫星列表所包含的SN比较大的起按顺序缩小为规定量的方式进行选择。因此，S88也相当于本公开的选择部。规定量为位置测定处理所需的GPS卫星2的数量即可，例如为4即可。 [0137] 在S89中，创建S88中所选择出的GPS卫星2的选择完毕卫星列表，并保存于控制部220的存储器，结束图12的处理。每当重新进行第一认证对象卫星选择处理时，依次更新保存于存储器的选择完毕卫星列表。 [0138] <变形例1的总结> [0139] 根据变形例1，与实施方式1同样地，在第一车载机200中，虽然减少认证所花费的时间、处理负荷，但能够进行精度更高的位置测定。另外，根据变形例1，由于按照得到更大的SN比的顺序限定到规定量的GPS卫星2来选择，所以能够适应信号质量特别良好的导航消息来进行位置测定。结果在第一车载机200中，能够进一步减少认证所花费的时间、处理负荷，并且进行精度进一步高的位置测定。 [0140] <变形例2> [0141] 对在第一车载机200的第一认证对象卫星选择处理中，选择被判定为SN比为阈值以上的GPS卫星2的构成进行了说明，但未必限于此。例如也可以为将GPS卫星2的仰角作为选择的条件来选择GPS卫星2的构成(以下，变形例2)。 [0142] 此处，使用附图，对变形例2中的导航消息认证系统1进行说明。此外，为了便于说明，具有与前述的实施方式的说明中所使用的图所示的部件相同的功能的部件附加同一附图标记，省略其说明。 [0143] 变形例2中的导航消息认证系统1如果除了第一认证对象卫星选择处理的一部分不同的这一点之外，与实施方式1中的导航消息认证系统1相同。 [0144] <变形例2中的第一认证对象卫星选择处理> [0145] 此处，使用图13所示的流程图，对变形例2的第一车载机200的控制部220中的第一认证对象卫星选择处理进行说明。图13的流程图是从图4的流程图仅更换S3、S4的处理的流程图，提取更换了S3、S4的处理的S3a、S4a的处理的部分来表示。 [0146] 首先，在紧接着S2的S3a中，根据从第x个GPS卫星2在S1中所获取到的导航消息所包含的轨道信息和该导航消息的发送时刻来计算第x个GPS卫星2的卫星位置。而且，根据计算出的卫星位置和第一车载机200的当前位置来确定第x个GPS卫星2的仰角。 [0147] 轨道信息不管是星历表数据还是历书数据都可以，但从精度的观点来看优选星历表数据。另外，为如果距离前次的位置测定的移动距离小于规定距离(例如100m)，则第一车载机200的当前位置使用前次的位置测定中所得到的值的构成即可。此外，也可以为使用以前次的位置测定中所得到的位置为基点通过自主导航所推断出的位置的构成。 [0148] 仰角是连结GPS卫星2与第一车载机200的当前位置的直线相对于以当前位置为基准的地平面所成的角度，已知仰角越小，测定误差越大。换言之，表示仰角越大，获得信号质量越良好的导航消息。因此，仰角相当于本公开的信号质量评价值，S3a相当于本公开的评价值确定部。 [0149] 在S4a中，判定S3a中所确定出的仰角是否是阈值以上。此处所说的阈值为可以说是获得良好到可以说给位置测定结果带来误差的可能性较小的程度的信号质量的仰角即可，是能够任意地设定的值。而且，在判定为S3a中所确定出的仰角为阈值以上的情况下(S4a：是)，移至S5。另一方面，在判定为小于阈值的情况下(S4a：否)，移至S6。 [0150] 在变形例2的S5中，将判定为S3a中所确定出的仰角为阈值以上的GPS卫星2选择为作为进行认证相关处理的对象的GPS卫星2，移至S6。另外，在变形例2中的S8中，在存储器中保存将S5中所选择出的全部GPS卫星2的PRN ID和S3a中所确定出的仰角(换言之，信号质量评价值)建立关联的选择完毕卫星列表。 [0151] <变形例2的总结> [0152] 根据变形例2，在第一认证对象卫星选择处理中，由于选择可以说得到的导航消息的信号质量良好的程度的仰角的GPS卫星2，所以通过基于从选择出的GPS卫星2接收到的导航消息来进行位置测定处理，能够使用信号质量良好的导航消息来进行位置测定。 [0153] <变形例3> [0154] 对在第一车载机200的第一认证对象卫星选择处理中，选择被判定为SN比为阈值以上的GPS卫星2的构成进行了说明，但未必限于此。例如也可以为将GPS卫星2与第一车载机200的几何距离(Geometric Distance)同伪距离之差作为选择的条件来选择GPS卫星2的构成(以下，变形例3)。 [0155] 此处，使用附图，对变形例3中的导航消息认证系统1进行说明。此外，为了便于说明，具有与前述的实施方式的说明中所使用的图所示的部件相同的功能的部件附加同一附图标记，省略其说明。 [0156] 变形例3中的导航消息认证系统1如果除了第一认证对象卫星选择处理的一部分不同的这一点之外，与实施方式1中的导航消息认证系统1相同。 [0157] <变形例3中的第一认证对象卫星选择处理> [0158] 此处，使用图14所示的流程图，对变形例2的第一车载机200的控制部220中的第一认证对象卫星选择处理进行说明。图14的流程图是从图4的流程图仅更换S3、S4的处理的流程图，提取更换了S3、S4的处理的S3b、S4b的处理的部分来表示。 [0159] 首先，在紧接着S2的S3b中，根据从第x个GPS卫星2在S1中所获取到导航消息所包含的轨道信息和该导航消息的发送时刻来计算第x个GPS卫星2的卫星位置。而且，根据计算出的卫星位置和第一车载机200的当前位置来计算第x个GPS卫星2与第一车载机200的几何距离。 [0160] 轨道信息不管是星历表数据还是历书数据都可以，但从精度的观点来看优选星历表数据。另外，为如果距离前次的位置测定的移动距离小于规定距离(例如100m)，则第一车载机200的当前位置使用前次的位置测定中所得到的值的构成即可。此外，也可以为使用以前次的位置测定中所得到的位置为基点通过自主导航所推断出的位置的构成。 [0161] 另外，在S3b中，计算由从第x个GPS卫星2在S1中所获取到的导航消息所包含的发送时刻、和由第一车载机200接收到该导航消息的接收时刻规定的伪距离。虽然不用说，但伪距离是在由从GPS卫星2的发送时刻和第一车载机200中的接收时刻所决定的传播时间累计光速来计算的GPS卫星2与第一车载机200的距离。 [0162] 而且，在S3b中，确定第x个GPS卫星2与第一车载机200之间的几何距离和伪距离之差(以下，距离差值)。由于伪距离是根据传播时间所规定的距离，所以因多重通道的影响而产生与几何距离的差。若产生多重通道，则信号质量降低，所以可以说上述的距离差值越小，信号质量越良好。因此，距离差值相当于本公开的信号质量评价值，S3b相当于本公开的评价值确定部。 [0163] 在S4b中，判定S3b中所确定出的距离差值是否是阈值以下。此处所说的阈值是可以说获得良好到可以说给位置测定结果带来误差的可能性较小的程度的信号质量的距离差值即可，是能够任意设定的值。而且，在判定为S3b中所确定出的距离差值为阈值以下的情况下(S4b：是)，移至S5。另一方面，在判定为大于阈值的情况下(S4b：否)，移至S6。 [0164] 在变形例3中的S5中，将判定为S3b中所确定出的距离差值为阈值以下的GPS卫星2选择为作为进行认证相关处理的对象的GPS卫星2，移至S6。另外，在变形例3的S8中，在存储器中保存将S5中所选择出的全部GPS卫星2的PRN ID和S3b中所确定出的距离差值(换言之，信号质量评价值)建立关联的选择完毕卫星列表。 [0165] <变形例3的总结> [0166] 根据变形例3，在第一认证对象卫星选择处理中，选择获得的导航消息的信号质量可以说良好的程度的距离差值的GPS卫星2，所以通过基于从选择出的GPS卫星2接收到的导航消息来进行位置测定处理，能够适应信号质量良好的导航消息来进行位置测定。 [0167] <变形例4> [0168] 在变形例2、变形例3中，示出了代替SN比，而将仰角、几何距离与伪距离的距离差值作为用于选择GPS卫星2的条件来使用的构成，但未必限于此。例如也可以为组合多个这些条件来选择GPS卫星2的构成。例如在组合全部条件的情况下，在选择完毕卫星列表中将S5中所选择出的全部GPS卫星2的PRN ID和有关该GPS卫星2的SN比、仰角、以及几何距离与伪距离的距离差值建立关联。 [0169] <变形例5> [0170] 此外，也可以为组合了从发送的导航消息的信号质量能够评价为更良好的GPS卫星2起按顺序选择规定的多个GPS卫星2的变形例1的构成、和变形例2～4的构成的构成。 [0171] 例如在组合变形例1和变形例4的情况下，为如下的构成即可，即，使SN比、仰角、几何距离与伪距离的距离差值这些信号质量评价值中的任一信号质量评价值最优先来进行GPS卫星2的排序，选择上位的规定量的GPS卫星2。 [0172] 此外，也可以使用对SN比、仰角、几何距离与伪距离的距离差值这些信号质量评价值分别实施加权，根据各参数综合地评价信号质量的函数等。即，也可以为如下的构成，即，将SN比、仰角、几何距离与伪距离的距离差值作为变量，设计SN比越大、仰角越大、距离差值越小，输出值越大的函数，选择该函数的输出值较大的上位的规定量的GPS卫星2。 [0173] <变形例6> [0174] 也可以为变形例1～5的构成应用于第二车载机300中的第二认证对象卫星选择处理的构成。 [0175] <变形例7> [0176] 在前述的实施方式中，示出了第一车载机200通过车车间通信将NMA相关信息发送给第二车载机300的构成，但未必限于此。例如也可以为通过在路侧机中中继，利用路车间通信将NMA相关信息从第一车载机200向第二车载机300发送的构成。此外，也可以为利用公用通信线路网将NMA相关信息从第一车载机200向第二车载机300发送的构成。 [0177] <变形例8> [0178] 在前述的实施方式中，例举仅将从GPS卫星2接收到的导航消息使用在位置测定中的情况下的例子进行了说明，但也可以为将从QZS卫星3接收到的导航消息使用于位置测定的构成。该情况下，为对于从QZS卫星3接收到的导航消息的认证，也与GPS卫星2的情况下同样地进行的构成即可。 [0179] 作为变形例8的一个例子，根据从QZS卫星3由监视站110接收到的导航消息来生成RAND消息，并基于该RAND消息在认证中心120中创建奇偶数据。而且，将创建的奇偶数据发送给主控制站130，并从主控制站130向QZS卫星3发送该奇偶数据。QZS卫星3将包含该奇偶数据的导航消息朝向地上广播。 [0180] 第一车载机200、实施方式2以下的第二车载机300根据从QZS卫星3接收到的导航消息来创建RAND消息，并根据该RAND消息和从认证中心120获取的H矩阵来创建比较奇偶数据。而且，为通过对创建的比较奇偶数据和从QZS卫星3接收到的奇偶数据进行比较来进行认证的构成即可。 [0181] <变形例9> [0182] 前述的实施方式中所说明的导航消息认证型的认证方法只是一个例子，如果是需要访问认证机关的认证方法，则也可以是使用其它的认证方法的构成。 [0183] <变形例10> [0184] 在前述的实施方式中，例举车辆中所使用的第一车载机200以及第二车载机300的例子进行了说明，但未必限于此。例如也可以为将与第一车载机200、第二车载机300同样的导航消息接收装置应用于用户所携带的移动终端等的构成。 [0185] 根据本公开的一个例子所涉及的导航消息认证型位置测定装置，缩小为能够在卫星接收机中接收导航消息的人工卫星中的由选择部选择出的人工卫星，进行与接收到的导航消息对应的认证用信息的获取，或进行接收到的导航消息的认证即可。因此，与针对能够在卫星接收机中接收到导航消息的人工卫星的全部，进行与接收到的导航消息对应的认证用信息的获取，或进行接收到的导航消息的认证的情况相比，能够减少认证所花费的时间、处理负荷。 [0186] 另外，基于由评价值确定部所确定出的信号质量评价值，由选择部选择发送的导航消息的信号质量能够评价为良好的人工卫星，并基于从选择出的人工卫星接收到的导航消息而由位置测定部对导航消息认证型位置测定装置的位置进行位置测定，所以能够使用信号质量良好的导航消息来进行位置测定的可能性提高。结果虽然减少认证所花费的时间、处理负荷，但能够进行精度更高的位置测定。 [0187] 该申请所记载的流程图或流程图的处理由多个步骤(或称作为部)构成，各步骤例如表现为S1。并且，各步骤能够分割为多个子步骤，另一方面，多个步骤也能够合为一个步骤。并且，这样构成的各步骤能够称作设备、模块、方法。 [0188] 此外，本公开并不限于上述的各实施方式，在本公开所示的范围内能够进行各种变更，适当地组合不同的实施方式分别所公开的技术手段所得的实施方式也包含在本公开的技术范围内。 |
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