[发明专利]移动物体间载波相位定位设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及确定移动物体之间的相对位置关系的移动物体间载波相位定位设备和方法。

背景技术

已知一种使用车辆间通信计算相对位置的设备，所述设备包括使用GPS信号传播时间的差别的相对位置计算装置，所述相对位置计算装置确定对于附近车辆的GPS信号传播时间的数据与对于主车辆的GPS信号传播时间的数据之间的差异，并且求解这样确定的三个或多个的GPS信号传播时间的差值与作为未知数的相对位置的联立方程，以获得附近车辆相对于主车辆的相对位置(例如，参见公开号为10-148665(JP-A-10-148665)的日本专利申请)。

在JP-A-10-148665中所描述的技术中，为了定位，利用GPS信号传播时间的差和相对坐标系的各轴与主车辆与卫星之间的线段之间所形成的角度的方向余弦，建立几何方程组，联立求解方程组，以获得相对位置。但是，在上述结构中，由于只有具有大误差的GPS信号传播时间被用作观测数据，和不能精确确定相对坐标系的各轴与主车辆和卫星之间的线段之间所形成的角度的方向余弦等原因，所以存在定位精度方面的问题。

发明内容

本发明提供了实现高精度定位的移动物体间载波相位定位设备和方法。

本发明的第一方面涉及移动物体间载波相位定位设备，其包括：第一观测数据获取装置，其获取在第一移动物体中所观测到的观测数据，并且所述观测数据关于卫星信号的载波的相位累积值；第二观测数据获取装置，其获取在第二移动物体中所观测到的观测数据，并且所述观测数据关于所述卫星信号的所述载波的相位累积值；卫星对确定装置，其确定用于载波相位定位的各卫星对；和载波相位定位装置，其对于由所述卫星对确定装置所确定的每一对卫星取由所述第一观测数据获取装置所获取的观测数据与由所述第二观测数据获取装置所获取的观测数据之间的单差或双差，并且使用观测数据的所述单差或所述双差通过载波相位定位来确定所述第一移动物体和所述第二移动物体之间的相对位置关系。

在第一方面的移动物体间载波相位定位设备中，通过所述第一观测数据获取装置所获取的所述观测数据和通过所述第二观测数据获取装置所获取的所述观测数据都包括关于共同的卫星的载波的相位累积值的确定数据和关于共同的卫星的伪距的确定数据；并且通过对于每一历元单独使用所述观测数据的瞬时定位方法，确定所述相对位置关系。

在第一方面的移动物体间载波相位定位设备中，根据所述第一移动物体与由所述卫星对确定装置确定的每一对卫星中的一对卫星之间的距离的倒数之间的差，通过权重调节针对每一对卫星所取的观测数据的单差或双差对定位结果的影响。

在第一方面的移动物体间载波相位定位设备中，所述载波相位定位装置利用通过点定位所获得的所述第一移动物体的位置信息连同观测数据的所述单层或所述双差，确定所述相对位置关系；并且通过仅使用通过所述卫星对确定装置所确定的各卫星对中所包括的卫星的点定位，获得通过点定位所获得的所述第一移动物体的位置信息。

在第一方面的移动物体间载波相位定位设备中，所述卫星对确定装置根据所述第一移动物体和各个卫星之间的距离，确定各卫星对。

在第一方面的移动物体间载波相位定位设备中，所述卫星对确定设备将两个卫星配对，使得从所述第一移动物体到所述两个卫星的距离之间的差相对小。

在第一方面的移动物体间载波相位定位设备中，所述卫星对确定设备将两个卫星配对，使得从所述第一移动物体到所述两个卫星的距离的倒数之间的差相对小。

在第一方面的移动物体间载波相位定位设备中，所述卫星对确定设备优先选择到所述第一移动物体的距离相对大的卫星，以结合成各对卫星。

在第一方面的移动物体间载波相位定位设备中，当从所述第一移动物体到一对卫星的距离的倒数之间的差超过预定阈值时，所述卫星对确定装置以另一对卫星取代所述一对卫星。

在第一方面的移动物体间载波相位定位设备中，当在所述载波相位定位设备中所得出的整数解不固定时，所述卫星对确定装置优先选择并使用到所述第一移动物体的距离相对大的卫星，以再确定各对卫星。

移动物体间载波相位定位设备可以安装在所述第二移动物体上；所述第一观测数据获取装置通过与所述第一移动物体的无线电通信来获取观测数据；并且所述第二观测数据获取装置通过观测卫星信号来获取观测数据。