[发明专利]导航系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及导航系统和方法。

背景技术

诸如卫星导航系统之类的导航系统，通常被用来确定用户的大致位置，确定到目的地位置的路线，导航到该目的地位置，或记录采取的路线。导航系统的一个示例使用诸如全球定位系统(GPS)之类的全球导航卫星系统(GNSS)并接收从多个卫星广播的卫星信号。导航系统常常包括由，例如，用户或交通工具随着用户或交通工具移动而携带的接收器。这些导航系统接收器可以接收来自卫星，无线保真(Wi-Fi)接入点(AP)，以及惯性传感器的导航信号；处理导航信号以获取诸如接收器的估计位置之类的导航数据；并向用户提供导航数据、导航数据日志，或基于导航数据的导航指令。可以通过使用地图应用在地图上显示带有近似的接收器(即，用户或交通工具)位置的导航路线来提供导航指令。导航数据日志可以原始导航数据或作为带有差分或绝对时间戳的导航数据来提供。

利用导航系统来实现所需准确度是正在面临的挑战。来源于GNSS和Wi-Fi的导航数据可以包括由各种效果所引起的误差，诸如大气对卫星信号的影响，时钟准确度，以及由反射的射频(RF)信号所引起的多路径误差。此外，基于惯性导航的数据可以包括随机行走、量化，以及偏移误差。如此，接收器的估计位置，如根据处理各种导航以及位置确定源确定的，可能不同于接收器的实际绝对位置。根据该有噪声的位置流为接收器而确定的结果路线会不规律地变化，当显示在地图网格(诸如城市街道)上时可能看起来抖动，尽管携带接收器的用户或交通工具可能正以直线方式行驶。为改善性能和用户体验，使用各种源的组合来减轻一种方法或另一种方法的缺点，并提供混合位置。例如，在其中用户或交通工具正在使用位置记录系统来测算用户或交通工具位置以及相关联的物理参数(速度、加速度/减速度、角度姿态)的数据记录系统中，绝大多数时间，位置数据的多种源不是必需的，但是，主要在特定附近地区，以及在角落，减速弯，及公路或赛道的其他类型的物理特征部的附近和周围，位置数据的多种源是需要的。此外，显示近似的接收器位置的地图应用常常基于估计的当前位置与地图网格的接近度，将近似的接收器位置校正或快移(snap)到地图网格。

虽然将近似的接收器位置快移到地图网格以及通过执行内插或外推过程来改善跟踪可以改善用户体验，但是，当导航系统接收器的估计的位置和实际绝对位置之间的差异由于导航系统的低准确度而相当地高时可能会发生问题。例如，当用户或交通工具接近航点，并偏离所设立的导航路线时，较低的准确度可能会导致系统在与路线的实际偏差和由接收器标识到或检测到偏差之间具有相当大的延迟。具体而言，地图应用可以假设估计的位置与导航路线的偏差是不准确的位置测量值的结果，且因此最初可以将接收器位置快移到沿着导航路线的网格，好像接收器正在跟随导航路线。偏差可能最终被标识到，但是，在标识由较低的准确度所引起的偏差时的延迟可能相当大，且可能会阻止用户或交通工具及时地作出校正，导致新导航路线的计算。另外，在导航路线跟踪某一公路的情况下，导航系统可能会由于在确定当前位置时的不准确度而快移到地图上的错误的公路上。例如，在两条公路的交叉点附近或当两条公路在相对邻近时彼此平行时，导航系统的地图应用，基于不精确或不准确的导航数据，可能快移到错误的公路上。

导航系统接收器可以使用各种信号和数据处理技术来改善估计的位置的准确度以及相对于接收器的实际绝对条件的接收器的相关联的特征。然而，可改善准确度和精度的信号和数据处理技术也可能需要更大的处理能力，并提出更大的存储器要求。因此，提供更精确和准确的系统可能会导致导航系统更昂贵。此外，改善的精度和准确度还可能提高导航系统接收器中的功率消耗。产生相对较低成本的导航系统而不需要高处理能力或比较高的存储器可能会导致导航数据的较低的精度和准确度，因此，导致上文所标识的问题中的至少某些。

附图说明

现在将参考各个附图，附图不一定按比例绘制，其特征在于：

图1是示出了可以根据本发明的说明性实施例操作的示例基于卫星的导航生态系统的简图。

图2是示出了可以根据本发明的说明性实施例操作的图1的导航生态系统的示例导航系统的简化框图。

图3是示出了根据本发明的说明性实施例的可以以一个以上的频率来提供导航信息的图1的示例导航系统的详细框图。

图4是示出了根据本发明的说明性实施例的使用航点专用的并且位置感知的准确度调整的操作图3的导航系统的示例方法的流程图。