[发明专利]用于普遍定位性能的GPS与其他传感器的测量水平集成

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年12月30日提交的美国临时专利申请序列号61/141,297的优先权，上述申请的公开内容在此作为参考全文引入。

技术领域

一种实施方式总体上涉及采用实时动态法或类似的处理方法对运动的或者静止的实体进行GPS定位。

背景技术

全球定位系统(GPS)或者其他全球导航卫星系统(GNSS)接收器通过跟踪视线信号来操作。这些接收器通常需要在车辆上的卫星接收器的无障碍视线中连续获得至少四个或者更多的卫星。由于自然的和人为的障碍(例如，建筑物)或者自然障碍(即，稠密的树木覆盖)，在某些情况下可能不能获得精确确定卫星接收器的位置所需的最佳卫星数量。其他误差，例如卫星的轨道误差、不良几何条件、大气延迟、多路径信号或者时钟误差可使得卫星的数量比精确确定接收器的位置所采用的数量更少。需要一种在精确位置识别所需的多个卫星不存在的情况下克服该问题的方法和系统。

发明内容

本发明的实施方式的优点在于，当可用卫星数量小于确定绝对或者相对GPS位置的最小卫星数量时，能够确定车辆的绝对或者相对位置。

在本发明的一种实施方式中，提供一种在可用卫星数量小于确定主车辆的位置的最佳卫星数量时，利用实时动态定位技术确定所述主车辆的位置的方法。从所述主车辆获取GPS数据。从相对于所述主车辆位于远程处的远程车辆获取GPS数据。获取备选的与车辆位置相关的数据。利用实时动态定位技术，根据所获取的主车辆和远程车辆的GPS数据和备选车辆位置数据来确定所述主车辆的位置。将所述主车辆的位置用于车辆应用中。

在本发明的一种实施方式中，一种车辆定位系统包括主车辆全球定位系统，用于确定主车辆的全球位置。提供车对实体通信系统，用于在主车辆和远程车辆之间交换GPS数据和备选车辆位置数据。处理单元存储来自远程车辆的GPS测量数据。所述远程车辆和主车辆的GPS测量数据在所述处理单元中被处理，用于利用实时动态定位技术确定所述主车辆的精确定位。所述备选车辆数据与从实时动态定位技术输出的数据协作地被处理，以补偿小于在所述主车辆和远程车辆之间应用实时动态定位处理技术所需的最佳卫星数量。

附图说明

图1是用于GPS的卫星轨道运行系统例如全球导航卫星系统(GNSS)的示意图。

图2是具有时间延迟的卫星轨道运行系统的示意图。

图3是调制成载波频率的导航信号的示意图。

图4是RTK定位方法的图表。

图5是能够采用RTK技术的定位确定系统的方框图。

图6是能够用于车对车和其他实体通信的消息集的图表。

图7是在来自通信装置的距离测量的潜在辅助下采用通常的GPS的同时，与主车辆通信的车辆的示意图。

图8是在路边V2X能力可获得时采用用于位置确定的V2X通信和车辆传感技术的主车辆通信的示意图。

图9是利用用于位置确定的车辆传感技术的主车辆的示意图。

图10是采用备选的车辆传感器测量数据与RTK或类似GPS定位技术协作以确定绝对或者相对定位的方法的流程图。

具体实施方式

全球定位卫星星座包括沿着预定运行路径绕地球轨道运行的至少24个或者更多卫星，其连续传输具有时间标志的数据信号。导航卫星接收器接收所传输的数据，并且利用该信息来确定其绝对位置。在二维平面上观测地球，地球上的每个点由两个坐标来标识。第一个坐标表示纬度，第二个点表示经度。为了确定在二维平面的位置，需要至少三个卫星，因为存在三个未知数，即两个位置未知数和也被当作未知数处理的接收器时钟计时误差。一些接收器可以假设在短的时间段内海拔保持相同，使得可以通过仅三个卫星确定位置，然而，如果像大多数应用中的情况一样考虑海拔，则至少需要四个卫星在一定量的误差的情况下来估计绝对位置。通过使用四个或者更多卫星，可以确定三维空间中的绝对位置，包括高于和低于地球表面(例如海平面)的高度。