【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術針對一種定位系統，特別是關于一種gnss定位系統，以及一種可以在這種定位系統中執行的方法。本專利技術特別用于gnss載波處理(gnss?carrier?waveprocessing)，例如，使用實時動態(real-time?kinematic,rtk)或精密單點定位(precisepoint?positioning,ppp)技術。
技術介紹
1、在基于gnss的定位系統(例如，gps、glonass、galileo)中，接收器可以在接收和分析從相關星座(constellation)的衛星接收到的信號后確定其全球位置。
2、由衛星傳輸的信號包含偽隨機噪音(pseudo?random?noise，prn)代碼，其允許識別衛星。prn代碼(連同其他導航數據)疊加于載波上。接收器生成傳輸信號的本地副本(local?replica)，其包括prn代碼，并且通過使本地副本信號與接收信號相關來生成相關信號。
3、執行多個相關測量，最高相關峰值可以用于確定接收代碼與本地副本代碼相比的相位，并且由此確定接收信號與在接收器的本地時鐘相比的延遲。此時間延遲可以用于計算從接收器到衛星的距離(“偽距離，pseudo-range”)。通過計算到四個衛星的偽距離，可以確定接收器的全球位置。然而，prn代碼的周期寬度(cycle?width)約為1毫秒，這表示這種代碼相位定位通常提供米等級的定位精確度。
4、衛星信號的載波也可以用于確定接收器的位置。這種所謂的載波相位定位方法是基于測量由接收器接收的載波的相位，并確
5、利用載波相位定位的已知技術包括實時動態(rtk)處理。rtk定位系統包括移動接收器(或“探測器(rover)”)以及一個或多個能夠為接收器提供校正數據的參考站。參考站的絕對全球位置可能是已知的。參考站廣播其觀察到的載波相位，并且接收器可以使用這些校正數據以厘米或毫米精確度確定相對于參考站的位置。rtk處理通常用于高精確度定位應用，例如，勘查、自動控制技術(例如，車輛和飛機)和精準農業等。
6、精密單點定位(ppp)是另一種利用載波相位處理的技術。在ppp系統中，接收器接收校正數據，通常是以精確星歷(ephemeris)或軌道數據的形式，可以用于校正接收器所進行的原始載波相位觀察。
7、這兩種技術的問題在于，校正數據僅對移動接收器與衛星之間的直線(“視線(line-of-sight)”)信號有效，而不能用于校正多重路徑效應(multi-path?effects)所引起的定位誤差。每當來自衛星的信號同時采用多條傳播路徑到達接收器時，就會生成多重路徑效應。視線路徑可以是這些路徑中的一個，也可以存在一個或多個從衛星到接收器的間接非直線(non-straight-line,nsl)軌跡，例如，由所謂的城市峽谷(urban?canyon)中高層建筑物的反射生成。多重路徑效應導致兩個主要問題。首先，來自衛星的反射信號可能比所需的直線(sl)信號具有更高的絕對功率，在這種情況下，接收器可能會意外地鎖定到nsl信號。由于與所需的sl軌跡相比，nsl軌跡含有額外的路徑長度，因此接收器的位置計算不正確。其次，nsl信號可能會干擾(例如，建設性或破壞性地)接收器的sl信號，對接收器準確地處理接收信號的能力生成不利影響。
8、因此，如果接收器的本地定位方案是基于錯誤的nsl或多重路徑信號，即使在接收到rtk或ppp(或其他形式的)校正數據后，其定位方案仍然會是錯誤的。這可能會生成重大影響，特別是在自動駕駛汽車等應用中。
9、wo?2017/163042描述了一種為相關處理提供所謂的“運動補償(motioncompensation)”以沿著sl方向貼近所需信號的方法。運動補償通常包括將表示接收器運動的一組相量應用于本地副本信號，以提供可以與接收信號相關的運動補償本地信號。具體而言，如果沿著sl信號的方向執行運動補償，即使sl信號的絕對功率明顯小于常規接收器會鎖定的反射nsl信號，也可以對sl信號實現最高相關(即，接收器可以“鎖定”到所需的視線衛星)。如此有助于緩解上述多重路徑的問題。
10、然而，wo’042中描述的技術通常以略低速率提供運動補償相關更新，所述略低速率以接收信號的單波長的一半的差距低于接收器改變位置的速率(通常運動補償相關更新率大約為1hz)。在傳統代碼相位gnss定位的情況下，不需要測量明確的載波相位，但在諸如rtk和ppp處理的載波相位定位的情況下，那么需要測量明確的載波相位。運動補償相關的相對較低的更新速率會導致載波相位處理出現問題，因為在相關更新之間的間隔期間(例如，約1秒)，接收器可能已經非線性地移動了大于載波波長的距離(例如，對于gps?l1載波為約19cm)。如此難以獲得接收器與信號源之間的全波長的數量的明確估計。
11、因此，仍然需要改進定位技術，特別是與諸如rtk和ppp的gnss載波處理系統和方法相關的技術。
技術實現思路
1、根據本專利技術的第一方面，提供了一種在定位系統中執行的方法，其包括：提供本地信號；在接收器處在第一方向上從遠程源接收信號，第一方向是從遠程源到接收器的直線方向；以第一速率測量或假設接收器的移動；以低于第一速率的第二速率生成運動補償相關信號，其中提供運動補償相關信號包括：將本地信號與接收信號相關，以及基于接收器在第一方向上的測量或假設移動，提供本地信號、接收信號和相關的結果中的至少一者的運動補償；從接收器的測量或假設移動以第一速率獲得第一數據集，第一數據集表示由接收器與遠程源在第一方向上的相對運動所引起的接收信號的頻率偏移或明確相位變化；從運動補償相關信號以第二速率獲得第二數據集，第二數據集表示由接收器與遠程源在第一方向上的相對運動所引起的接收信號的頻率偏移或明確相位變化；以及基于第一數據集和第二數據集以高于第二速率的處理速率生成處理輸出，其中處理輸出表示由接收器與遠程源在第一方向上的相對運動所引起的接收信號的頻率偏移或明確相位變化。
2、以這種方式，本專利技術克服了提供載波相位處理能力(例如，rtk或ppp處理)的上述問題，但與接收器的移動相比，接收到的(例如，無線電)信號的測量更新率較低。
3、所生成的處理輸出可以進行處理，以確定與接收器的位置或移動相關的關注度量，優選地通過載波相位處理。處理輸出可以使用載本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種在定位系統中執行的方法，其包括：
2.如權利要求1所述的方法，其中所述處理輸出包括處理信號。
3.如權利要求1或權利要求2所述的方法，其中所述處理速率以所述接收信號的單波長的一半的差距高于所述接收器改變位置的速率。
4.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第一速率以所述接收信號的單波長的一半的差距高于所述接收器改變位置的速率。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第二速率以所述接收信號的單波長的一半的差距低于所述接收器改變位置的速率。
6.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述處理速率大于1Hz，優選地至少20Hz，更優選地至少50Hz，并且最優選地至少100Hz。
7.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述測量或假設所述接收器的移動是基于從諸如慣性傳感器的一個或多個傳感器獲得的能夠確定位置或移動的測量而執行。
8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述處理輸出是通過組合所述第一數據集與所述第二數據集而生成。
9.如權利要求8所述的方法，其中所述第一
10.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第一和所述第二數據集進一步表示由所述接收器與所述遠程源在所述第一方向上的相對移動所引起的所述接收信號的頻率偏移的變化率或明確相位變化的變化率；其中所述方法還包括以高于所述第二速率的第二處理速率生成第二處理輸出，所述第二處理輸出表示由所述接收器與所述遠程源在所述第一方向上的相對移動所引起的所述頻率偏移的變化率或所述明確相位變化的變化率。
11.如前述權利要求中任一項所述的方法，其還包括：處理所述處理輸出，以確定與所述接收器的位置或移動相關的關注度量。
12.如權利要求11所述的方法，其還包括：從可信任參考源接收校正數據，并且基于所述接收校正數據確定所述關注度量。
13.如權利要求11或權利要求12所述的方法，其中所述關注度量是使用諸如實時動態RTK、定位或精密單點定位PPP的載波相位定位而確定。
14.如權利要求11至13中任一項所述的方法，其中所述處理所述處理輸出包括使用累積的多普勒處理處理所述處理輸出。
15.如前述權利要求中任一項所述的方法，其還包括：在檢測到一個或多個預定事件時執行重新收斂處理。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述一個或多個預定事件包括以下中的至少一者：
17.如前述權利要求中任一項所述的方法，其還包括：分析所述處理輸出，以基于所述第一數據集與所述第二數據集之間的差異來估計所述接收器的測量或假設移動的誤差。
18.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述運動補償的提供包括：
19.如權利要求18所述的方法，其還包括：
20.如權利要求1至18中任一項所述的方法，其還包括：
21.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中兩個或更多個所述運動補償相關信號是基于所述定位系統的參數的對應的兩個或更多個假設而生成；并且其中
22.一種計算機可讀介質，其包括可執行指令，所述可執行指令當由定位系統中的處理器執行時使所述處理器執行如前述權利要求中任一項所述的步驟。
23.一種定位系統，其包括：
24.如權利要求23所述的定位系統，其中所述處理輸出包括處理信號。
25.如權利要求23或權利要求24所述的定位系統，其中所述處理速率以所述接收信號的單波長的一半的差距高于所述接收器改變位置的速率。
26.如權利要求23至25中任一項所述的定位系統，其中所述運動單元包括至少一個傳感器，所述至少一個傳感器被配置為進行能夠確定位置或移動的測量。
27.如權利要求23至26中任一項所述的定位系統，其還包括：信號處理單元，所述信號處理單元被配置為處理所述處理輸出。
28.如權利要求27所述的定位系統，其中所述信號處理單元被配置為處理所述處理輸出，以確定與所述接收器的位置或移動相關的關注度量。
29.如權利要求28所述的定位系統，其中所述信號處理單元被配置為從可信任參考源接收校正數據，并且其中所述關注度量是基于所述接收校正數據而確定。
30.如權利要求28或權利要求29所述的定位系統，其中所述關注度量是使用諸如實時動態RTK、定位或精密單點定位PPP的載波相位定位而確定。
31.如權利要求28至30中任一項所述的定位系統，其中所述處理所述處理輸出包括使用累積的多普勒處理處理所述處理輸出。
32.如權利要求2...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種在定位系統中執行的方法，其包括：
2.如權利要求1所述的方法，其中所述處理輸出包括處理信號。
3.如權利要求1或權利要求2所述的方法，其中所述處理速率以所述接收信號的單波長的一半的差距高于所述接收器改變位置的速率。
4.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第一速率以所述接收信號的單波長的一半的差距高于所述接收器改變位置的速率。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第二速率以所述接收信號的單波長的一半的差距低于所述接收器改變位置的速率。
6.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述處理速率大于1hz，優選地至少20hz，更優選地至少50hz，并且最優選地至少100hz。
7.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述測量或假設所述接收器的移動是基于從諸如慣性傳感器的一個或多個傳感器獲得的能夠確定位置或移動的測量而執行。
8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述處理輸出是通過組合所述第一數據集與所述第二數據集而生成。
9.如權利要求8所述的方法，其中所述第一數據集受限于所述第二數據集。
10.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第一和所述第二數據集進一步表示由所述接收器與所述遠程源在所述第一方向上的相對移動所引起的所述接收信號的頻率偏移的變化率或明確相位變化的變化率；其中所述方法還包括以高于所述第二速率的第二處理速率生成第二處理輸出，所述第二處理輸出表示由所述接收器與所述遠程源在所述第一方向上的相對移動所引起的所述頻率偏移的變化率或所述明確相位變化的變化率。
11.如前述權利要求中任一項所述的方法，其還包括：處理所述處理輸出，以確定與所述接收器的位置或移動相關的關注度量。
12.如權利要求11所述的方法，其還包括：從可信任參考源接收校正數據，并且基于所述接收校正數據確定所述關注度量。
13.如權利要求11或權利要求12所述的方法，其中所述關注度量是使用諸如實時動態rtk、定位或精密單點定位ppp的載波相位定位而確定。
14.如權利要求11至13中任一項所述的方法，其中所述處理所述處理輸出包括使用累積的多普勒處理處理所述處理輸出。
15.如前述權利要求中任一項所述的方法，其還包括：在檢測到一個或多個預定事件時執行重新收斂處理。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述一個或多個預定事件包括以下中的至少一者：
17.如前述權利要求中任一項所述的方法，其還包括：分析所述處理輸出，以基于所述第一數據集與所述第二數據集之間的差異來估計所述接收器的測量或假設移動的誤差。
18.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述運動補償的提供包括：
19.如權利要求18所述的方法，其還包括：
20.如權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：拉姆齊·法拉格，羅伯特·馬克·克羅克特，彼得·杜菲特史密斯，
申請(專利權)人：焦點定位有限公司，
類型：發明
國別省市：
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