[发明专利]卫星定位模块及其定位方法

说明书

本发明公开一种卫星定位模块及其定位方法，该卫星定位模块包括：一接收电路，用以接收来自多个卫星的多个卫星信号；以及一运算处理器，其连接该接收电路，其经配置以执行：依据该多个卫星信号执行运算以取得一仰角标准差；依据该仰角标准差执行运算以取得一仰角遮罩值；依据该多个卫星信号选择仰角大于该仰角遮罩值的卫星的卫星信号以进行定位算法；以及依据该定位算法进行定位以取得一位置信息。

技术领域

本公开涉及一种定位系统，尤其涉及一种卫星定位模块及其定位方法。

背景技术

近年来随着自驾车技术快速发展，高精度的定位需求也与日俱增，然而， 因卫星和地面接收器之间存在卫星轨道误差、时钟误差、电离层误差、对流 层误差及多径误差(multipath error)等干扰因素，使得卫星定位精度往往受到影 响，其中，卫星轨道误差、时钟误差、电离层误差、对流层等共性误差可借 由差分定位系统的校正技术而排除，然而，因参考站和移动站位在不同地点， 所受到的多路径影响并不相同，使得多路径效应造成的定位误差无法借由差 分定位方式获得有效改善。再者，因市区里分布诸多建筑物、树木等阻碍物 对卫星信号产生遮蔽效应(shadowing effect)，不但容易造成当车辆行驶在市区期间，根据载波相位测量值的差分运算过程发生信号中断(signal outage)，并 且，在信号完全恢复而重新取得精确的周波固定解(fixed)之前存在浮点解 (float)的时间偏长，造成卫星信号质量变差及定位延迟的问题。

据此，考虑在抑制多路径或遮蔽效应所造成的误差问题，业界一般的做 法是在接收器端进行定位解算前对卫星信号质量预先进行筛选，以获得一定 程度的改善，使得周波固定解的比率提高，进而改善卫星定位精度及速度， 其中，目前常用的方式包括对仰角(Elevation angle，简称El)或对信噪比 (Signal-to-noise ratio，简称SNR)设定一筛选基准值来过滤卫星，其中，针对 仰角的筛选方式是将低于一截止仰角(例如15°以下)的卫星剔除，使之不参与 定位解算，详言之，由于仰角较低的卫星通常较容易受到多路径效应影响， 故此方法对改善多径误差能产生一定的效果。另一方面，针对信噪比的筛选 方式则是将低信噪比(例如35dB以下)的卫星剔除或者在定位解算中赋予较低 的权重，该种方式同样也能用于抑制多路径效应。

虽如上述，可通过对仰角或信噪比设定基准以筛选出信号质量较佳的卫 星参与定位解算以提高车辆的定位精度，然而，因目前技术所采用的筛选方 式是以固定仰角或固定信噪比作为筛选基准，但随车辆的移动而环境不断改 变的情况下，此种方式极缺乏调整弹性，无法即时反映环境的变化而对卫星 信号作适当调整，导致当车辆行驶在某些障碍物较密集的区域(例如市区)， 可能因过于宽松的筛选条件而无法有效剃除信号质量不佳的卫星，进而影响 定位效能，相对地，当车辆行驶在空旷的区域时(例如郊区)，却可能因为过于严格的筛选条件而剃除了信号质量尚佳的卫星，使得参与定位解算的卫星 数量过少，牺牲了原本应有的定位精度。此外，如无法随环境改变而提供车 辆快速且精确的定位，将可能在未来的自动车应用上造成安全问题。

因此，如何因应环境改变而适时地调整卫星的筛选条件，以达到提高定 位妥善率(Fixed ratio)、改善定位精度，甚至使定位精度达到车道等级，实已 成目前亟欲解决的课题。

发明内容

本公开的一实施例提供一种卫星定位模块及其定位方法，以解决现有技 术无法即时反映环境变化而影响车辆定位的问题。

本公开的卫星定位模块，包括：接收电路，其用以接收来自多个卫星的 多个卫星信号；以及运算处理器，其连接该接收电路，其经配置以执行：依 据该多个卫星信号执行运算以取得仰角标准差；依据该仰角标准差执行运算 以取得仰角遮罩值；依据该多个卫星信号选择仰角大于该仰角遮罩值的卫星 的卫星信号以进行定位算法；以及依据该定位算法进行定位以取得位置信息。