[发明专利]基于单个卫星检测的交通工具航向信息

说明书

一种用于确定航向方向信息的系统的说明性示例实施例包括处于预定检测器布置中的多个检测器。检测器被分别配置成检测至少一个卫星。至少一个处理器被配置成确定检测器布置的至少一个特性与由这些检测器中的每个检测器检测到的单个卫星之间的空间关系。处理器被配置成在这些检测器中的每个检测器检测到单个卫星时的多个时间中的每个时间处确定空间关系。处理器被配置成基于所确定的空间关系之间的差异来确定航向方向信息。

背景技术

现代机动交通工具包括越来越多的电子技术，诸如提供驾驶员辅助或自主交通工具控制的传感器或检测器。对于此类辅助或控制，关于交通工具的移动或航向方向的信息是有用的或必须的。有多种获取此类信息的方法。例如，GNSS卫星技术允许基于检测多个卫星并使用已知算法来检测并跟踪交通工具移动或方向信息。然而，存在可检测到的卫星数量不足以提供所需信息的情况。

在没有足够GNSS卫星检测的情况下获取方向或运动信息的一个方法包括使用基于惯性测量单元(IMU)的航位推算技术。陀螺仪和加速度计是可用于航位推算的IMU的示例部件。已知IMU的一个缺点是准确性受限，并且因此，航位推算通常仅用于某些情况并用于有限目的。缓解该问题的一种尝试是使用更昂贵的IMU，然而，即使是那些昂贵IMU也具有准确性限制，并且附加的成本经常使它们成为不切实际或缺乏吸引力的选项。

发明内容

一种用于确定航向方向信息的系统的说明性示例实施例包括处于预定检测器布置中的多个检测器。检测器被分别配置成检测至少一个卫星。至少一个处理器被配置成确定检测器布置的至少一个特性与由这些检测器中的每个检测器检测到的单个卫星之间的空间关系。处理器在检测器检测到单个卫星时的多个时间中的每个时间处确定该空间关系。处理器被配置成基于所确定的空间关系之间的差异来确定航向方向信息。

在具有前述段落的系统的一个或多个特征的示例实施例中，检测器布置包括检测器的对准并且至少一个特性是检测器的对准。

在具有前述段落中的任一者的系统的一个或多个特征的示例实施例中，对准包括检测器之间的直线和固定距离，所确定的空间关系包括直线的取向角度，并且航向方向信息对应于直线的取向角度。

在具有前述段落中的任一者的系统的一个或多个特征的示例实施例中，至少一个处理器被配置成确定：当单个卫星处于第一已知位置时的第一时间处的空间关系中的第一空间关系的取向角度，当单个卫星处于第二已知位置时的第二时间处的空间关系中的第二空间关系的取向角度，以及在第一和第二时间处的取向角度之间的差异。

在具有前述段落中的任一者的系统的一个或多个特征的示例实施例中，至少一个处理器被配置成：确定第一已知位置和第二已知位置之间的单个卫星的移动，并且基于所确定的移动和所确定的取向角度之间的差异来确定航向方向信息。

在具有前述段落中的任一者的系统的一个或多个特征的示例实施例包括惯性测量单元(IMU)，该惯性测量单元(IMU)提供航向方向指示，并且其中至少一个处理器使用所确定的航向方向信息和由惯性测量设备提供的航向方向指示来确定与检测器相关联的交通工具的航向方向。

在具有前述段落中的任一者的系统的一个或多个特征的示例实施例中，IMU包括陀螺仪。

在具有前述段落中的任一者的系统的一个或多个特征的示例实施例中，航向方向指示包括与IMU相关联的漂移，并且至少一个处理器使用航向方向信息来补偿或校正漂移。

在具有前述段落中的任一者的系统的一个或多个特征的示例实施例中，至少一个处理器基于至少一个处理器已经使用来自IMU的航向方向指示的时间量来对航向方向指示与所确定的航向方向信息中的一者相比另一者更显著地加权。

在具有前述段落中的任一者的系统的一个或多个特征的示例实施例中，至少一个处理器被配置成基于航向方向信息来执行航位推算。