CN106796296B - 具有置信指数的定位和导航接收机 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的定位接收机包括用于存储配置信息和关于其接收条件的信息的装置,所述配置信息和关于其接收条件的信息被处理以计算定位计算的当前的和/或预测的精度。有益地,这些信息中的至少一些被整合到集成于接收机中的卡尔曼滤波器的变化模型中。本发明尤其允许在单频运行模式下更快速收敛到参考精度以及对在单频模式与双频模式之间的过渡进行平滑。有益地,精度信息以图形方式或数值形式递送给用户。
Description
技术领域
本发明涉及卫星导航系统。更精确地,本发明的目的是,在给定用户的接收机的硬件和软件配置的情况下,生成允许对系统根据当前和未来的运行条件可确保的精度进行预测的信息。
背景技术
发射定位信号的第一个卫星星座从八十年代开始由美国国家布置就位(全球定位系统或GPS)用于军事应用。自从那时,GPS信号已经被专业民用应用使用(管理卡车车队、航空导航辅助、大地测量等),更近期用于大众市场应用(利用机载终端的汽车导航和利用智能手机式终端的步行导航)。其它星座由俄罗斯国家(GLONASS)和中国国家(北斗)布置就位。欧洲卫星星座(伽利略(Galileo))处于部署过程中。通常,这些导航系统是由首字母缩略词GNSS(全球导航卫星系统)来指代。
卫星导航和定位的基本原理是使用配备有电子处理电路的接收机来根据卫星在轨道上发射的厘米级波长的电磁信号来计算位置、速度和时间(PVT)数据。接收机根据来自卫星的信号来计算PVT数据,受到各种类型的多种误差影响:电磁信号通过大气的各层(对流层,电离层)的影响,由于来自接收机附近(多路径)的物体的信号的反射的误差,时钟误差,电子处理电路中的误差,等等。对于军事应用,使用在保留载波上发射的专门信号(用于GPS的P(Y)码)来显著地校正这些误差。此外,通常提供特定的多传感器处理和组合装置,以便确保用于关键用途的测量的精度和完整性。然而,这些解决方案是有限的和昂贵的。为了满足民用应用中精度的日益增长的需求,已经开发了各种装置来校正主要误差:获取源自多个星座的信号;改进天线以增加接收鲁棒性;在接收机中使用相关循环;差分GPS,其调用对允许校正误差的参考信号进行广播的固定基站;用于广播校正信息的地面网络;卫星数据与来自集成到接收机中的运动传感器的数据的组合,或提供关于接收机的路径的信息(地图,地形模型)等。同时地,对于对完整性具有高度需求的特定应用(例如空中导航),已经开发了用于确定保护半径的程序,从而允许确定确保导航解决方案有效的安全区域。
因此,存在获得精确位置(或精确位置点的PPP)的各种技术。这些技术基于GPS信号的获取和来自其他星座的信号的获取。其中的一些使用来自双频(EP2140285)和甚至三频(EP2335085)接收机的信号。在非常晴朗的一天的无建设(non-built-up)环境通常被认为是关于这些技术的实施的理想情况。在实际使用的情况下,建筑物、树木和环境的其他元素将极大地降低定位信号的接收和处理条件。因此,测量将不太好,直到导致信号丢失的程度。此外,GNSS接收机的选择通常取决于技术性能、成本和需要之间的折衷。例如,在具有许多多路径的城市环境中,商业子仪表定位解决方案将GPS信号的获取、EGNOS信号的获取、惯性传感器、地图、地形模型等进行组合。如果需要精度大约十米,目前更简单的GPS技术是足够的,并且导航软件将可能“最好地”定位接收机。
对于某些应用,接收机不仅需要递送精确的位置/导航测量,而且最重要的是接收机给出对测量的置信度的指示。具体地,作为非限制性示例,对于在由其他交通使用的道路上行驶的自主车辆,重要的是能够确保精确到一厘米内的测量。还必须能够通知驾驶员位置测量的置信度的可预见的短期降级,使得他可以重新获得对车辆的控制。
在航空导航中,在飞机周围定义保护半径,地势的障碍物不能穿透该保护半径,但是该保护半径不根据导航信号的接收条件而变化。此外,以大众市场定位接收机为示例,iPhoneTM的“地图”功能确实在给定接收条件下传送定位测量的精度的指示,该指示采取半径的圆的形式(在条件差的情况下为大圆;在良好条件的情况下为小圆)。然而,这些指示不与关于距离的精度成比例,除非当定位基于来自Wi-Fi信号的三角测量时。
因此,当前没有现有技术的系统允许根据接收机的硬件和软件配置及其当前位置对导航信号的接收机的当前和未来位置确定测量精度,以便适应(如果需要)信号的处理以获得给定的精度。特别重要的是,当伽利略星座即将变得可用时满足这种需要,特别是因为伽利略星座将首次允许民用接收机获取以不同频率调制的信号。具体地,申请人已经通过实验观察到,在某些环境中,特别是在存在多路径的情况下,双频信号可能递送比递送由单频信号递送的精度更低的精度。因此,能够适应根据使用接收机的运行条件来处理定位信号的方式是非常有用的。
发明内容
本发明的目的是通过确定关于用于定位信号的接收机所确定的位置的当前的和未来的精度的信息来解决在现有技术中没有解决的该问题,所述信息取决于接收机的硬件和软件配置以及在接收机的当前位置的接收条件。
为此目的,本发明公开了一种用于对来自至少一个卫星星座的信号进行定位的设备,所述接收机包括:用于访问关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息的端口,所述配置由从包括下列各项的群组中选出的元件来定义:用于处理定位信号的处理器、用于接收所述信号的天线、星座列表以及到用于校正定位信号的数据的外部链路的列表;以及用于处理针对卫星轴线的原始定位、速度和时间的数据的处理电路;用于基于接收条件、关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息以及针对卫星轴线的原始定位、速度和时间的数据的处理的结果来计算表征接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息的处理电路。
有益地,用于处理原始定位、速度和时间的数据的处理电路包括卡尔曼滤波器,并且本发明的处理电路进一步被配置成基于关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度和/或置信指数的绝对值和/或相对值的信息来调节卡尔曼滤波器的协方差矩阵和模型噪声参数表中的一个。
有益地,接收条件是根据所述接收机的至少一个元件附近的障碍物的位置和高度来定义的。
有益地,所述接收机的至少一个元件的轨迹是根据当前位置、速度、时间的向量来预测的。
有益地,来自至少两个卫星星座的定位信号是由所述接收机获取的。
有益地,RTIGS校正是由所述接收机获取的。
有益地,表征接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息是进一步基于关于所述接收机的与用于处理所述接收机的定位信号的天线和/或处理器有关的硬件配置的信息来计算的。
有益地,单频接收模式与双频接收模式之间的切换是根据在所述接收的当前和/或未来位置处的接收条件来激活的。
有益地,所述接收机的配置的元件是根据预设的精度和/或置信指数目标、根据所述接收的当前和/或未来位置处的接收条件来激活/去激活的。
有益地,本发明的接收机还包括用于将表征所述接收机的位置的精度和/或置信指数的信息传送到至少一个用户或应用的接口。
有益地,用于计算表征所述接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息项的处理电路、用于确定接收条件的处理电路、用于访问关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息的处理电路和用于处理针对卫星轴线的原始位置、速度和时间的数据的处理电路不共定位。
有益地,关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息不共定位。
有益地,卡尔曼滤波器的状态变量表示电离层误差校正。
有益地,表示电离层误差校正的卡尔曼滤波器的状态变量中的变化的模型被定义为在至少一个定位信号丢失的情况下将对位置、速度和时间的计算的收敛时间进行优化。
有益地,表征所述接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息被以图形形式、以数值形式或者以两者的组合的形式递送到所述设备的用户。
本发明还公开了一种用于接收来自至少一个卫星星座的定位信号的方法,所述方法包括:访问关于在接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息,所述配置由从包括下列各项的群组中选出的元件来定义:用于处理定位信号的处理器、用于接收所述信号的天线、星座列表和到校正定位信号的数据的外部链路的列表;用于处理针对卫星轴线的原始定位、速度和时间的数据;用于基于接收条件、关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息以及针对卫星轴线的原始定位、速度和时间的数据的处理的结果来计算表征接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息。
本发明还公开了一种用于递送定位信息的系统,包括多个根据本发明的接收机。
本发明的另一优点是允许根据关于位置测量的当前和未来精度的信息来允许处理操作适于递送具有根据用户的当前和未来的需求来设定的精度的位置数据。
本发明的另一优点是给予用户对在给定他的接收机的硬件和软件配置以及所述接收机的当前和未来使用条件的情况下为他提供最高可能精度的对处理操作的访问权。
有益地,精度信息以图形形式或数值形式持续地递送给用户。
本发明的解决方案与现有技术的区别还在于其鲁棒性和灵活性,借此其能够适应单频、双频、三频等GNSS信号接收系统。还可能的是,根据本发明,将多个星座(GPS、伽利略、北斗、Glonass等)与校正广播系统(SBAS-基于卫星的增强系统—或者WAAS——广域增强系统)如EGNOS、Inmarsat、Argos,与AIS(自动标识系统)类型的系统或者与蜂窝(3G,4G)或本地(Wi-Fi,WiMax)远程通信系统相结合。
此外,在一个优选的实施例中,本发明的接收机包括卡尔曼滤波器,该卡尔曼滤波器可被参数化以将由于各种效应(包括通过电离层)引起的误差整合到其变化模型中,因而允许在信号丢失的情况下持续地确保更好的定位连续性。
附图说明
从各个实施例以及随附于本申请的附图的说明中,本发明将更易于理解,并且其各种特征和优点将变得清晰:
图1示出了被配置为在本发明的多个实施例中实现本发明的系统的体系结构;
图2示出了根据本发明的多个实施例的用于计算位置的过程的处理操作的一般的流程图;
图3示出了根据本发明的多个实施例用来确定测量的精度的处理操作的流程图;
图4a和4b示出了在本发明的多个实施例中接收机的卡尔曼滤波器的参数化的示例;
图5a至5d示出了在本发明的多个实施例中考虑到由于通过电离层导致的误差对测量连续性的影响;
图6示出了在城市环境中的多路径的基础问题;以及
图7a至7d示出了在本发明的多个实施例中双频配置和单频配置下的测量的精度和收敛时间。
具体实施方式
图1示出了被配置成在本发明的多个实施例中实现本发明的系统的体系结构。
存在多种不同类型的GNSS接收机,其可以是相对紧凑的。通过本发明的应用领域中的纯粹示例性而非限制性的例子,图1示出了由智能手机110构成的终端,该智能手机设置有允许从至少一个卫星导航星座140来获取信号的功能。该终端必须配备有特定的天线120a,120b以获取来自卫星的一个或多个信号。可以提供用于改善导航信号的获取和跟踪条件的外部天线130。内部天线和远程天线可以是单频、双频或三频天线。远程天线的位置被选定以优化接收(尤其是对于汽车车辆、船或飞机)并且可以安装到天线罩中以限制多路径的影响。在这种类型的配置下,位置测量的置信度的指示将非常高,如下文要说明的。如果天线的配置最小和/或如果终端的环境产生多个多路径,则置信度的指示与在上述情形下相比将会较低。
智能手机还设置有用于接收3G或4G无线电通信信号的天线120b。在终端不是智能手机的情况下,将可能将使得能够实现该接收的钥匙(key)经由USB端口与终端连接。可替代地,终端可以直接经由以太网端口与有线网络连接或者经由Wi-Fi或蓝牙接入与有线网络连接。
终端的一个或多个天线允许从一个或多个卫星导航星座140a,140b(GPS以及经常是GLONASS)获取信号。取决于终端相对于这些星座中的卫星的位置和本地接收条件,处理操作所需的最少数量的卫星(一般是三个)的信号的获取和/或跟踪的质量将较高或较低。能够从多个星座获取信号因此改善可用性以及位置测量中的置信度的精度和指示。还存在发射用于对基础星座的信号进行校正的信号(称为SBAS信号)的卫星,例如EGNOS和Inmarsat卫星。
在智能手机的情况下,卫星信号由终端的专用于该功能的集成电路或电子板来处理,或者通过集成芯片组150的处理块来处理,该集成芯片组150的处理块还实施其它功能。专用的电子芯片或板是由U-Blox公司(例如,在用于PPP应用的参考Neo-7PTM下)、CSR公司(例如,在参考SiRFatlasVITM下)和Broadcom公司(例如,在参考BCM2075下)生产的。通过这些专门的板和芯片相对于每个卫星轴线来实施用于计算PVT的处理操作一般是应用开发者能访问的,因而允许在本发明的实现上有一定的灵活性。集成到SnapDragonTM智能手机主芯片组中的来自Qualcomm的技术gpsOneTM是在智能手机中使用的芯片组定位块的示例。
从实施于专门的单元内的处理操作所发出的定位数据可与地图数据160组合。
终端110还可以通过经由因特网访问由专门网络170提供的数据,来经由无线或有线链路获得校正信息,例如以标准化的RTCM SC-104(无线电技术委员会海事服务特别委员会104)格式实时地提供差分校正和绝对校正数据(例如,实时国际GNSS服务(RTIGS))。
根据本发明,终端可以在本地或者远程地访问允许其处理器之一根据终端的预测路径、接收条件的变化以及对其硬件配置参数的任何修改(即,由于多路径而在双频和单频处理之间切换)来计算定位测量(可选地,为校正后的)的当前精度和所述精度随时间的变化的数据。
图2示出了根据本发明在本发明的多个实施例中计算位置的过程的处理操作的一般的流程图。
将注意的是,下面所描述的大部分步骤是可选的,因为它们的执行取决于其中实现本发明的导航信号接收机的配置,并且因为所述接收机可取的范围可以从附到智能手机中的无线电通信芯片组的简单的模块到设置有很多附加软件和硬件元件而允许改善导航信号的接收和处理条件的复杂的接收机。
在初始化时,接收机处于缺省的参考配置,并且通过获取对应于该配置的星座的卫星的信号而开始(步骤210a,210b)。此外,如果需要,接收机可以获取SBAS校正信号(步骤230)。一旦已经捕获足够量的卫星轴线,用于处理单频或多频信号所传送的校正码和/或一个或多个载波的相位的操作220a,220b允许计算轴向PVT向量和SBAS校正(步骤240)。RTIGS校正还可以通过地面或卫星无线电通信网络获取(步骤250)。无线电导航测量可以与从惯性传感器发出的数据、从用于确定航向的传感器发出的数据或者来自地图的数据混合(步骤260)。终端的主处理器随后可以执行定位计算(步骤270),同时如果需要则在卡尔曼滤波器中考虑到由于各种效应引起的误差的变化的模型,各种效应例如为通过电离层和对流层、星座的卫星的时钟和轨道和星历,等等。
随后以下文参考图3和图4在说明书中详述的方式计算测量的当前置信度和精度(步骤290)。这些计算考虑到接收机的配置以及在前面的步骤中所实施的操作的顺序,接收机的配置的参数存储在系统配置数据库280中,其中表征接收机的环境的参数至少临时地存储在数据库280中。在给定时间间隔内接收机的路径可以根据计算出的PVT向量来计算(步骤29A),并且还可以预测测量的精度和置信度的变化。接收机可被编程以基于(尤其是由应用所设定的)置信度和精度目标来自动触发对接收机的配置的更新,所述目标与利用存储在系统配置数据库280中的操作配置来启发式馈给的配置参数有关。这些更新操作由连接精度/置信度计算290、系统配置数据库280和获取步骤210a,210b、处理220a,220b、校正SBAS 230,240,RTIGS校正250和混合260的指向后的箭头来示出。如果需要,所述启发式可考虑到终端的隐形或功耗或者测量的鲁棒性的目标。
图3示出了根据本发明的在本发明的多个实施例中用来确定测量精度的处理操作的流程图。
根据本发明,提供了用于存储表征以下元素中的全部或一些的永久的和可变的元素的数据库:
-卫星星座的精度、置信指数和收敛指数,针对接收机能够在接收位置处获取和处理的卫星星座的信号,考虑到单个载波频率或多个载波频率的可用性(表310);
-精度的变化,其是通过将源自至少两个星座的信号组合而获得的(表320);
-通过其对测量精度的影响所测得的误差,其影响源自给定位置处的给定星座的信号;这些误差尤其是那些由于原子通过对流层和电离层而引起的误差、时钟误差、星历误差等(表330);
-通过整合(integrate)校正数据(诸如SBAS和RTIGS数据、惯性辅助和地图辅助)所获得的精度的改进和老化(即,随时间降低)(表340);
-由于给定天线的选择所实现的精度的改进(表350);
-由于设计成处理导航信号的给定专用芯片的选择而实现的精度的改进(表360);
-由于干涉对象(树、建筑物等)的不同类型而引起的多路径干涉对精度的影响(表370);以及
-由于与接收机配置(例如在一个或多个天线上使用天线罩、或者天线的位置)有关的选择所引起的干涉的衰减。
与可能影响测量的置信度的精度或指示的其它元素有关的其它表可以在本发明的上下文中添加。
所指出的各个表的字段的描述绝不是限制性的。如果它们所表示的数据的物理事实或逻辑对测量的精度或其置信指数有影响,则可添加其它字段。
数据库的全部表可以位于接收机中。然而,其中某些表可以位于由服务提供商维护的远程服务器上。
可以组合可根据关系模型或面向对象的模型来组织的各种表,来计算由于各种误差和各种校正所实现的总精度。允许实施该计算的数据库的数据库模型将遵守导航系统领域的技术人员所能访问的规则。
关系数据库或面向对象的数据库的各个表被组合以定义测量的总精度和/或置信指数,该组合是利用本领域技术人员能够定义的管理规则来实现的。
可替代地或者补充地,上文所描述的表的某些参数可以递送给一个或多个卡尔曼滤波器,如图4a和图4b以及下面的随附的评论所说明的。
图4a和图4b示出了在本发明的多个实施例中接收机的卡尔曼滤波器的参数化的示例。
常规地,将卡尔曼滤波器集成到用于处理GNSS接收机的信号的环路中。滤波器可以是简单的类型、扩展类型(扩展卡尔曼滤波器或EKF)或“无迹(unscented)”类型(无迹卡尔曼滤波器或UKF)。该配置可以包括用于处理一个或多个星座的全部卫星轴线数据的单个滤波器,或者可以为星座的每个轴线设置一个滤波器。用于提高测量精度的数据,例如SBAS、ABAS、WAAS或AIS信号,以及源自惯性传感器的数据可整合到一个或多个滤波器中。
卡尔曼滤波器是由状态向量、变化模型和测量模型来表征的。状态向量包括将在滤波器中迭代地计算的变量。变化模型是根据确定各种状态变量的变化的物理定律来定义的。测量模型考虑到影响测量精度的噪声。协方差矩阵被定义为根据变化模型和测量模型来计算变量的变化的极限。增益因数被设定或计算,来定义变量的时间变化。
根据本发明,在本发明的多个优选的实施例中,应用于尤其是由于通过电离层导致的主误差的校正的变化在一个或多个卡尔曼滤波器中建模。
图4a指示在本发明的多个实施例中卡尔曼滤波器的协方差矩阵和模型噪声中的各种误差的参数化的示例。在所示的配置下,接收机能够接收并处理来自两个星座(GPS和GLONASS)的信号。来自其它星座的信号可以由本领域技术人员容易地添加。在图中所示的参数化中,两个星座的时钟误差和偏差被建模。对于对流层和电流层延迟以及相位模糊度进行同样的过程。可在不偏离本发明的范围的前提下添加其它误差。建模包括,对于每个误差由经验规则和/或仿真和试验所确定的滤波器和模型噪声的协方差矩阵的因数。在示例中,全部误差被参数化成单个滤波器。然而,提供多个滤波器是可能的。
图4b指示当这些参数是从SBAS系统获取的时,在尤其是对流层和电离层延迟的各种测量误差和参数中包含在卡尔曼滤波器中的测量噪声的参数化的示例。
图5a至5d示出了在本发明的多个实施例中考虑到由于通过电离层而导致的误差对测量连续性的影响。
图5a至5d示出了能够在两个频率L1和L2下接收信号的导航接收机的情况,如对于能够从伽利略星座接收信号的接收机的情况。
图5a示出了在现有技术的接收机中信号L1在两个相继的瞬时中的第一个510a处的丢失以及两个信号L1,520a和L2,540a在随后的瞬时530a处的丢失。
在由于通过电离层导致的误差的校正按常规方式由信号L1和L2的校正来实施的范围内,一个频率的丢失导致这些误差的瞬时增大。在图5b中图示在现有技术的实施例中接收机的操作,其中定位测量的精度仅在瞬时510b,520b收敛于约10cm的参考精度。将注意的是,在由这些测量所递送的校正精度仅为大约一米的程度上,SBAS校正不能校正该复位偏差。RTIGS校正使得能够仅在测量密度极高的异常条件下才能充分补偿偏差,并且这些条件在大多数情况下不能被认为是理所当然的。
图5c和图5d示出了根据本发明的多个优选实施例将电离层校正的变化的模型整合到卡尔曼滤波器中的影响。
在图5c中,可以看到电离层误差的校正的模型在卡尔曼滤波器中的传播对测量精度的影响510c,520c。
在图5d中,可以看出,测量精度收敛于参考值的瞬时510d,520d在瞬时510b,520b之前。在仅频率L1可用的情况下,收敛是通过对于该频率的定位计算和电离层误差的传播的组合来确保的。在两个频率L1和L2都丢失的情况下,定位计算是根据利用电离层误差的传播在丢失之前所确定的位置来实施的。
图6示出了在城市环境中多路径的基础问题。
接收机610位于两个建筑物620之间。某些信号630以直线到达接收机。其它信号640在已经从建筑物反射后到达接收机。标准的接收机不能实现在直接信号630与反射信号640之间的差别,因而导致定位误差。为了校正多路径误差,给定接收位置的各种类型的障碍物连同它们的高度特征和多路径传播/校正模型可以一起存储在参考图3所描述的数据库中。
申请人已经实验观察到,对于在双频模式下操作的接收机,多路径的不利影响大于在单频模式中操作的接收机的多路径的不利影响。因此,令人惊讶的是,在合适的校正(特别是RTIGS校正,天线选择或天线保护校正或局部多路径校正)辅助下在单频模式中操作的接收机将能够提供比在双频或三频模式下工作的接收机更高质量的精度和置信度指示。因此,本发明的使用允许利用在适合于接收条件的条件下操作的接收机来保证潜在的更好的精度和置信度指示条件。
图7a至图7d示出了在本发明的多个实施例中在双频配置和单频配置中测量的精度和收敛时间。
各种操作配置以如下方式定义于图中(对于双频操作(图7a和图7b的情况)或者对于单频操作(图7c和图7d的情况)):
-没有RTIGS或电离层校正的GPS信号;
-没有RTIGS或电离层校正的GPS信号和GLONASS信号;
-具有RTIGS校正的GPS信号;
-具有RTIGS校正的GPS信号和GLONASS信号;
-具有RTIGS校正和电离层校正的GPS信号和GLONASS信号;和
-具有RTIGS校正和整数模糊度校正的GPS信号和GLONASS信号。
图7a和图7b以图形方式且利用数值结果图示出在双频模式下导航信号接收机的运行条件。可以看出,在带有校正的全部运行条件下,精度是厘米级,但是收敛时间永不短于20分钟。
图7c和图7d以图形方式且利用数值结果图示出在单频模式下导航信号的接收机的运行条件。可以看出,精度从厘米级转到分米级。然而,水平收敛时间大约1分钟,而不是在电离层校正被传播的情况下的20分钟。
上文所描述的示例仅例示了本发明的一些实施例。这些示例绝非用于限制由随附的权利要求所限定的发明的范围。
Claims (14)
1.一种用于对来自至少一个卫星星座(140)的信号进行定位的接收机(110),所述接收机包括:
用于访问关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息的端口,所述配置由从包括下列各项的群组中选出的元件来定义:用于处理定位信号的处理器(150)、用于接收所述信号的天线(120a,120b,130)、星座列表(140a,140b)和到用于校正所述定位信号的数据的外部链路的列表(170);以及
用于处理针对卫星轴线的原始定位、速度和时间的数据的处理电路;
用于基于接收条件、关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息以及针对所述卫星轴线的原始定位、速度和时间的数据的处理的结果来计算表征所述接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息的处理电路;
其中,表征所述接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息是进一步基于关于所述接收机的与用于处理所述接收机的定位信号的处理器有关的硬件配置的信息来计算的,所述信息是由表征所述硬件配置的永久的和可变的元素的数据库提供的,
其中,所述接收条件是根据在所述接收机的至少一个元件附近的障碍物的位置和高度来定义的,
其中,单频接收模式与双频接收模式之间的切换是根据在所述接收的当前和/或未来位置处的接收条件来激活的,
其中,所述硬件配置的元素至少包括:考虑到单个载波频率或多个载波频率的可用性,能由接收机在接收位置处获取和处理其信号的卫星星座的精度、置信指数和收敛指数。
2.如权利要求1所述的接收机,其中,用于处理原始定位、速度和时间的数据的处理电路包括卡尔曼滤波器,所述处理电路进一步被配置成基于关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度和/或置信指数的绝对值和/或相对值的信息来调节所述卡尔曼滤波器的协方差矩阵和模型噪声参数表中的一个。
3.如权利要求1或2所述的接收机,其中,所述接收机的至少一个元件的轨迹是根据当前位置、速度、时间的向量来预测的。
4.如权利要求1或2所述的接收机,其中,来自至少两个卫星星座的定位信号是由所述接收机获取的。
5.如权利要求1或2所述的接收机,其中,RTIGS校正是由所述接收机获取的。
6.如权利要求1或2所述的接收机,其中,所述接收机的配置的元件是根据预设的精度和/或置信指数目标、根据所述接收的当前和/或未来位置处的接收条件来激活/去激活的。
7.如权利要求1或2所述的接收机,还包括用于将表征所述接收机的位置的精度和/或置信指数的信息传送到至少一个用户或应用的接口。
8.如权利要求1或2所述的接收机,其中,用于计算表征所述接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息项的处理电路、用于确定接收条件的处理电路、用于访问关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息的处理电路和用于处理针对卫星轴线的原始位置、速度和时间的数据的处理电路不共定位。
9.如权利要求1或2所述的接收机,其中,关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息不共定位。
10.如权利要求2所述的接收机,其中所述卡尔曼滤波器的状态变量表示电离层误差校正。
11.如权利要求10所述的接收机,其中,表示电离层误差校正的所述卡尔曼滤波器的状态变量中的变化的模型被定义为在至少一个定位信号丢失的情况下对位置、速度和时间的计算的收敛时间进行优化。
12.如权利要求1或2所述的接收机,其中,表征所述接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息被以图形形式、以数值形式或者以两者的组合的形式递送到所述设备的用户。
13.一种用于接收来自至少一个卫星星座的定位信号的方法,所述方法包括:
访问关于在接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息,所述配置由从包括下列各项的群组中选出的元件来定义:用于处理定位信号的处理器、用于接收所述信号的天线、星座列表和到用于校正定位信号的数据的外部链路的列表;
处理针对卫星轴线的原始定位、速度和时间的数据;
根据接收条件、关于在所述接收机的配置下的位置测量的精度的绝对值和/或相对值的信息以及针对所述卫星轴线的原始定位、速度和时间的数据的处理的结果来计算表征所述接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息;
其中,表征所述接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的信息是进一步基于关于所述接收机的与用于处理所述接收机的定位信号的处理器有关的硬件配置的信息来计算的,
所述方法包括以下进一步的步骤:从表征所述硬件配置的永久的和可变的元素的数据库中取回表征所述接收机的位置的计算的精度和/或置信指数的所述信息,
其中,所述接收条件是根据在所述接收机的至少一个元件附近的障碍物的位置和高度来定义的,
其中,单频接收模式与双频接收模式之间的切换是根据在所述接收的当前和/或未来位置处的接收条件来激活的,
其中,所述硬件配置的元素至少包括:考虑到单个载波频率或多个载波频率的可用性,能由接收机在接收位置处获取和处理其信号的卫星星座的精度、置信指数和收敛指数。
14.一种用于递送定位信息的系统,包括多个根据权利要求1至12中的一项所述的接收机。
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