CN111801596A - 用于测定一车辆天线校正信息的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于测定接收一卫星导航系统某一卫星数据用天线校正信息(1)的方法，该方法包括以下步骤：确定天线到一卫星导航系统(2)某一卫星的一第一距离信息，基于传感器信息(3)检测天线的一位置信息和一方位信息，基于借助传感器信息检测到的位置信息(4)，确定天线到卫星的一第二距离信息，测定第一距离信息与第二距离信息(5)的一偏差，基于所测定偏差(6)确定一校正信息，以及参考借助传感器信息检测到的方位信息将校正信息存储在一数据存储器(7)中。所述校正信息尤其可用于一取决于角度的相位中心偏移校正。本发明还涉及一种相应装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测定一天线校正信息的方法和装置。
背景技术
各种新功能越来越需要有关一车辆位置和方位的更精确信息。
要借助一全球卫星导航系统进行定位，可借助编码相位跟踪确定各相应卫星与一全球导航卫星系统(GNSS)接收机之间的伪距，也可借助载波相位测量确定不同卫星与全球导航卫星系统(GNSS)接收机之间的距离差，并可计算出接收机位置。为确定伪距，一般通过运行时间测量确定全球导航卫星系统(GNSS)天线相位中心与卫星天线相位中心之间距离。一天线的相位中心是与测量相关的一虚拟点，通常既具有方向依赖性，也可设置在天线周围几米处，即所谓的相位中心变异。由于卫星的不同位置，每颗卫星可能会导致全球导航卫星系统(GNSS)天线相位中心的不同，这种不同有时是极为明显的。为了对全球导航卫星系统(GNSS)的位置确定不造成负面影响，全球导航卫星系统(GNSS)卫星发送各相应卫星天线虚拟相位中心的校正项，以便能校正这些影响。
目前，编码相位跟踪的通常测量精度在几米范围内，这就是为什么可使用全球导航卫星系统(GNSS)天线的原因，它的相位中心分布在几厘米到几分米范围内，因此对分析评估并不重要。此类全球导航卫星系统(GNSS)接收器的精度不足以用于未来功能。
为更精确应用，使用没有明显方向依赖性的相应精确测量天线以及功能更强劲的电子处理装置，其中，例如可借助载波相位测量实现毫米范围内的精度。为进行校正，在实验室条件下，通过一围绕天线的尽可能大的立体角测量相位中心，其中，一发射器从不同方向向天线施加一测试信号。在此，天线和发射器的位置和方位是已知的。由此，可根据辐射方向确定相位中心的位置，例如相对于天线参考点(ARP)的位置，即所谓的相位中心偏移，用于在确定位置时校正相位中心的方向依赖性。缺点是，相应高档的全球导航卫星系统(GNSS)接收器或天线的成本费用极高，此尤其是成本压力很大的汽车供应业中，不会考虑在批量生产中使用这类产品。
发明内容
因此，本发明的一项任务是提供一种以尽可能成本经济合理的天线实现完善精度的解决方案。
该任务通过独立权利要求的标的解决。本发明优选的实施方式是从属权利要求和描述的标的。
本发明描述一种用于测定接收一卫星导航系统某一卫星数据的天线校正信息的方法，该方法包括以下步骤：
-确定天线到一卫星导航系统某一卫星的一第一距离信息，
-基于传感器信息检测天线的一位置信息和一方位信息，
-基于借助传感器信息检测到的位置信息，确定天线到卫星的一第二距离信息，
-测定第一距离信息与第二距离信息的一偏差，
-基于所测定偏差确定一校正信息，以及
-参考借助传感器信息检测到的方位信息将校正信息存储在一数据存储器中。
本发明的基本想法是，可利用以不同方式获取的天线与某一卫星的距离信息，并在考虑到方位的情况下，对天线根据角度而定的相位中心偏移的校正信息进行评估。天线的一位置信息根据使用目的定义一参考点，例如其位置可在一全局坐标系内确定的天线参考点。在此意义上的方位信息优选是一天线的方位，特别是参照一全局坐标系所描述的信息。在卫星导航系统中，各相应卫星位置通常与星历表一起发送，因此原则上可假定这些位置是已知的。第一距离信息例如可根据从卫星发送到天线的数据的信号传输时间或作为信号接收强度来测定。因此，优选关注的是距离信息的可比性，并不必将与卫星的绝对距离值作为基础。例如，也可将接收强度与一预期接收强度进行比较。两者都是距离信息所固有的。这一方法步骤是全球卫星导航系统已知的。
如果存在取决于方向的相位中心偏移，则在天线给定方向，为每个接收到的卫星信号生成一个不同的相位中心偏移值，如果已知该偏移值，则可对其进行相应补偿。优选对每个接收到的卫星执行这一计算。因此，对一个或多个卫星导航系统的多颗卫星，根据使用目的相应执行根据本发明所述方法。基于与星历表一起发送的卫星位置，在掌握方位信息并测定了取决于方向的校正参数情况下，就可参考相位中心偏移的方向依赖性对每颗卫星的接受方向加以考虑。
从一全局坐标系中已知绝对方位出发，在考虑检测到的方位信息情况下，测定取决于角度的天线相位中心偏移的校正信息。在有相对而言成本经济合理的天线或全球导航卫星系统(GNSS)接收器时，由此在提高定位和确定方位时可实现提高精度的技术优势。由于可使用简单的计算规则作为基础，因此所需计算资源也较少。通常一个一次性测量过程就足以确定校正信息。
通常，相位中心偏移取决于代码和频率。对精密应用的高价全球导航卫星系统(GNSS)天线，必须通过一单一设计找到多个频率范围的一最佳选择，而这通常受到一种彼此相反的依赖性制约。所述优化通常在一频率(典型情况下为L1)上进行。由此，相对于针对L2优化的天线，L2的相位中心偏移更大。作为替代选择，天线的设计方式为，在L1和L2的相位中心偏移之间实现一尽可能好的折衷，由此，使两个频率的精度都下降。
在这方面，本发明的另一优点是，不仅可实现GPS L1C/A的应用，而且还可直接实现为其他频率L2、L5以及代码(P(Y)......)的校正信息测定。其中，只检测与各相应频率相关的新的或进一步的校正信息，并将其用于校正。为此，不需要天线设计的调整适配。由此可克服现有技术的另一缺点。
根据另一结构形式，所述方法至少部分在带有天线的车辆的一校正行驶期间，尤其是由一车辆所包括电子控制单元实施。尤其是，如果在校正行驶期间行驶动态值保持在一固定范围内，例如在校正行驶期间车轮打滑尽可能低，则可实现一高测量精度。由于天线已安装在车辆上，所以在确定校正参数时也对车辆部件对相位中心的方向依赖性影响加以了考虑。
根据本发明另一实施方式，在校正行驶的一起始点上进行一全局坐标系中一初始位置和一初始方位信息的检测，其中，在校正行驶期间，基于传感器信息，参照起始点处初始位置和初始方位信息的一改变，对位置信息和方位信息进行检测。作为方位，可使用基于校正行驶起始点的一相对方位和/或尤其是基于一全球卫星系统坐标系的绝对方位，其中，可进行相应换算。
由此，可从校正行驶一起始点处全局坐标系中的一已知绝对方位出发，根据校正行驶期间检测到的方位信息，进行天线相位中心偏移的校正信息测定。
优选将一数据存储器中，尤其是车辆数据存储器中所存储的值和/或传感器信息用作校正行驶起始点处的初始位置信息和/或初始方位信息。数据存储器中所存储的数据例如可在上一次行驶结束时被予以存储，或例如可在一车辆制造过程中或在制造完成时被予以存储，其中，校正行驶优选在一所定义的校正区段上进行。
根据另一结构形式，在校正行驶起始点处由传感器信息获得的初始位置信息和/或初始方位信息基于借助一状态估计装置，例如一卡尔曼滤波器的变异对来自传感器信息的信息进行融合。根据使用目的，校正行驶起始点处状态估计装置输出的不确定性已低于一可容许的极限值。在此，可容许的范围尤其可根据特定应用加以确定。因此，状态估计装置优选已是稳态的。由此可提高数据准确性，或可相互验证信息来源。
优选借助车辆自身的传感装置和/或一参考测量装置测定校正行驶起始点处的初始位置信息和初始方位信息和/或校正行驶期间的位置信息和方位信息。借助该传感装置，尤其可检测与校正行驶一起始点相关的方位变化。通过传感器信息在校正行驶期间获取的位置信息和/或方位信息优选基于借助状态估计装置，例如一卡尔曼滤波器的变异，对传感器信息，尤其是车辆信息进行融合。根据使用目的，与车辆自身传感装置相比，参考测量装置可提供更准确的信息。
车辆自身传感装置尤其是一惯性测量单元(IMU)和/或车轮转速传感器和/或转向角传感装置和/或一指南针。在较早保护权DE 10 2016 219 935.8中描述了一根据示例所述方法，该方法使用至少一个天线作为车辆自身的传感装置，以用于确定方位，该方法在本专利申请受理日尚未被公布。
校正行驶期间行驶区段优选主要为圆形或椭圆形的。作为替代选择或补充措施，一校正区段可预先设置为包括多个方向变化，尤其是设置为可与一八字型或无穷符号相比拟的校正区段。通过选择校正行驶期间所行驶区段可对卫星信号的接收方向施加影响。通过相应选择区段走向，可实现天线周围每个接收到的卫星信号的一360度方位角覆盖。因此，通过卫星的不同位置也可用于获得相对于一天线的不同仰角校正值。
校正行驶期间优选多次驶过校正区段。由此导致测量值一较大的整体性，并构成统计可靠性，从而可提高优化计算结果的准确性，并能提高校正信息的质量。
根据一优选的其他结构形式，可执行多个校正行驶，其中，校正行驶在不同时间或卫星星座进行。由于全球导航卫星系统(GNSS)卫星在不同时间位于地球表面上方的不同位置，因此可对许多不同入射角—即仰角和方位角进行考虑的情况下加以校正。作为替代选择或补充措施，校正区段可包括一陡峭的曲线(向较小半径一侧倾斜的曲线)。通过该操作步骤，还可对一用于校正的尽可能大空间角的多个不同入射角加以考虑。
根据其他结构形式所述，预先规定了用于测定校正信息的替代选择或联合实施中的补充：
脱机状态：根据一实施方式，测量数据，尤其是伪距和/或行驶动态数据，最初仅在校正行驶期间被记录和存储。因此，优选在校正行驶期间至少不执行基于所测定偏差的多个校正信息的确定以及校正信息在数据存储器中的存储。还可预先规定，在运行行驶期间不进行偏差的测定。
随后，优选基于以这种方法检测到的数据，借助优化计算，例如借助最小二乘法，测定一相应的校正参数集。
联机方式：优选在校正行驶期间基于所测定偏差确定多个校正信息并将校正信息存储在数据存储器中。根据本发明所述方法的另一实施方式，校正信息的计算是在校正行驶期间基于一优化计算，尤其是用一递归计算规则，例如使用一RLS算法(递归最小二乘算法)进行的。
此外，在针对校正信息计算的优化问题的真实存在位置或方位意义上，可预先规定，将一参考测量技术的测量信号用作比较值。为解决优化任务，必须相对于这些比较值确定一最小偏差。这一方法步骤也可优选以脱机和/或联机方式进行。
优选生成校正值和/或计算规则，例如多项式插值作为校正信息。校正值尤其可作为多项式或以一其他计算基础形式存储在一表格中。
根据所述方法另一结构形式，使用多个已测定的校正信息可相对一全局坐标系确定方位。在此，尤其在车辆运行时，即在车辆使用时，进行这种方式的确定。与此相应，已有一种确定车辆或天线方位的方法。
优选通过优化计算确定，在哪个方位得出校正信息的最小残差，其中。以此方式确定的方位被认为是实际方位，并尤其被至少一套车辆系统所使用。例如一车辆导航系统就是这样一类车辆系统。
根据使用目的，测定车辆位置或与一全球卫星导航系统的卫星的距离和/或卫星信号的各相应预期接收强度。
校正信息特别用于，尤其是在参考一天线参考点的情况下，校正天线取决于角度的相位中心偏移。因此，根据使用目的，所述校正信息描述参照天线参考点的一相位中心偏移绝对值。
为校正取决于角度的相位中心偏移，根据另一结构形式所述，在使用校正信息，尤其是在使用方位信息的情况下对借助天线检测到的天线到卫星导航系统一卫星的第一距离信息进行校正。
根据所述方法一优选实施方式，为校正取决于角度的相位中心偏移，从借助天线检测到的天线到卫星的距离信息的一数值中减去校正信息的一绝对值。
由此实现一更准确的定位。所测定方位可在一随后的检测步骤中使用，或用于使用校正信息在同一检测步骤中对位置进行一校正计算。对于检测到的方位，可在考虑取决于方向的相位中心偏移情况下，直接将校正信息用于改善定位的准确性。
根据本发明所述用于测定校正值的方法也可优选在实验室条件下进行，尤其以使全球导航卫星系统(GNSS)信号从不同方向施加到天线上的方法进行。
本发明还涉及一种用于测定一天线校正信息的装置，该装置包括：
-一种电子控制单元和
-一种用于从一卫星导航系统接收数据的天线，其中
电子控制单元设置用于：
-确定天线到一卫星导航系统某一卫星的一第一距离信息，
-基于传感器信息检测天线的位置信息和方位信息，
-基于借助传感器信息检测到的位置信息，检测天线到卫星的一第二距离信息，
-测定第一距离信息与第二距离信息的一偏差，
-基于所测定的偏差确定一校正信息，以及
参照检测到的方位信息将校正信息存储在一数据存储器中。
根据一优选实施方式，所述装置设置用于，根据多个卫星信号确定一车辆地理位置。
电子控制单元优选包括一处理器，该处理器设置用于，根据借助天线接收到的多个卫星的信号确定一车辆的地理位置。作为确定车辆方位的替代选择或补充措施，可在使用传感器信号和/或卫星信号的情况下设置处理器。
根据一优选实施方式，所述装置设置用于接收和处理导航卫星全球定位系统(NAVSTAR GPS)、格洛纳斯定位系统(GLONASS)、伽利略定位系统(GALILEO)和/或北斗定位系统的卫星信号。
根据一优选实施方式，所述电子控制单元还包括一用于存储数据的存储器。
所述装置设置用于执行根据本发明所述方法的至少一种实施方式。所述装置的其他特征直接由所述方法的功能和/或特征产生，其中，所述装置具有适用于执行所述方法的功能组件。
根据一第三观点，所述任务通过一带一程序代码的计算机程序实现，当一计算机上执行所述程序代码时，该程序代码用于执行一根据本发明所述方法的至少一种实施方式。
该装置可安装在汽车、飞机或船舶中。
具体实施方式
在以下描述中，出于解释目的，阐述了许多具体细节，以便透彻理解本发明的一个或多个观点。然而，对一专业人员而言，显而易见的是，可用一较低程度的具体细节实施一个或多个观点或实施方式。其他情况下，以示意形式描述已知结构和元素，以便说明一个或多个观点或实施形式。应明确的是，在不偏离本发明理念的情况下，可利用其他实施方式并可进行结构或逻辑上的改变。
虽然一实施方式的一特定特征或一特定观点显然仅涉及多项实施中的某一项，这类特征或这类观点可与其它实施的一项或多项特征或观点组合，正如对一给定或特定应用所希望的或有益的那样。此外，如果在详细描述或权利要求中，在术语中应用了“含有”、“有”、“包括”等表述或其变异形式，则表达一种类似于“包含”的表述。此外，术语“范例”仅视为一示例，而不表示是最好或最理想的。因此，下面描述不得理解为一种限制。
在一全球导航卫星系统(GNSS)中，原则上卫星位置与星历表一起发送。考虑到取决于方向的相位中心偏移(PZO)，可从这些值确定车辆位置，进而确定接收方向。下面描述一卫星到天线参考点的一伪距PSRARP的一种极为简化的计算基础示例。
方位角＝150度；仰角＝30度
伪距(PSR)＝22123456.400米
相位中心偏移(PZO)＝1.45米
PSRARP＝PSR-PZO＝22123 456.400米-1.45米＝22123454.950米
例如，汽车在行驶期间转弯时，天线相对于一卫星的方位发生改变，并例如为方位角选择另一校正值，以便为各相应卫星得出一具有上述偏差的相位中心偏移(PZO)。例如，车辆向左转10度，其中，仰角保持不变，方位角增大：
方位角＝160度；仰角＝30度
PSR＝22123456.400米
相位中心偏移(PZO)＝1.7米
PSRARP＝PSR-PZO＝22123456.400米-1.70米＝22123454.700米
如果存在一个取决于方向的相位中心偏移，则在给定的天线方向，每个接收的卫星信号都得出一不同的偏移值，在相位中心偏移已知情况下，则可对所述偏移值进行相应补偿。对每颗接收到的卫星都执行此计算，从而所有伪距测量都与同一天线参考点(ARP)相关。随后，可使用该校正数据精确进行自身位置的确定。
上述计算的前提条件是足够精确地了解天线或车辆的方位以及拥有相位中心偏移取决于方向的校正信息。但是，所述方位不能直接从一全球导航卫星系统(GNSS)信号之类的信息中得出，尤其在相对成本较为经济合理的天线中不存在这类校正信息。
图1是根据本发明所述方法1一优选实施方式的流程图。此后，在一步骤2中，确定天线与一卫星导航系统某一卫星的一第一距离信息。在一步骤3中，基于传感器信息检测天线的一位置信息和一方位信息，其中，在此基础上在一步骤4中确定天线与卫星的一第二距离信息。随后，在一步骤5中测定第一距离信息与第二距离信息的一偏差。基于所测定的偏差，在一步骤6中确定一校正信息，并参考借助传感器信息检测到的方位信息在一步骤7中将所述校正信息存储在一数据存储器中。下面将在更深入理解的意义上，更详细解释本发明的优选实施案例。
基于与星历表一起发送的卫星位置，在已获知方位并测定了取决于方向的校正参数情况下，可参考相位中心偏移的方向依赖性对每颗卫星的接收方向加以考虑。可能带有校正信息的、构造相应高档的全球导航卫星系统(GNSS)接收器或天线成本非常昂贵。在例如优选用于车辆的、成本尽可能经济合理的接收装置中，不能假定拥有相应的校正值。因此，根据本发明一实施例，根据以下方法步骤测定校正信息。
在能无阻碍接收卫星信号的条件下，用一具有全球导航卫星系统(GNSS)接收装置的车辆进行一校正行驶。这一校正行驶例如通过至少行驶一圈来完成。作为一圆形校正区段的替代选择或补充措施，可预先规定一包括多个方向变化的校正区段，尤其是一类似一八字型符号或无穷大型符号的校正区段。与车辆相关联的全球导航卫星系统(GNSS)天线方向是已知的，从而可在确定全球导航卫星系统(GNSS)天线的方位时推断车辆的方位。
在校正行驶开始前，借助适宜的车辆内部传感器或车辆自身的传感器和/或定位装置和/或方位确定装置测定初始状态信息。所述信息可借助一状态估计装置，例如一卡尔曼滤波器进行融合。因此，在校正行驶的起始点处，状态估计装置优选已处于稳定状态，即具有一足够的收敛状态。作为替代选择或附加措施，可使用存储在一数据存储器中的数值或将一高精度参考测量装置用于测试，该参考测量装置提供用于校正的相应数据。所述参考测量装置尤其提供确定天线方位和位置所需数据，以便与借助天线检测到的数据进行比较。还可预先规定，参考测量装置提供卫星位置和/或接收强度。因此，在校正行驶起始点一全局坐标系中的车辆方位以及车辆位置是已知的。
在校正行驶期间，同样还优选使用车辆内部或车辆自身传感器对初始值相关的方位或其变化进行检测。与起始点相关的相对变化例如可借助指南针、一惯性测量装置、车轮转速传感器和/或转向角确定。此外，在本专利申请受理日尚未公布的较早保护权DE 102016 219 935.8中描述了另一根据示例所述用于测定方向的方法，其中，所述方位由卫星数据测定。为获得尽可能高的精度，优选进行以此方式获得的传感器数据的组合或融合。这优选使用一状态估计装置完成。作为替代选择或特别优选的补充措施，还可预先规定，使用一尤其在未经校正的全球导航卫星系统(GNSS)数据上测定的位置或可借助全球导航卫星系统(GNSS)接收器确定的校正行驶的一运动过程。由此，可以有益的方式在一全局坐标系中进行一定位，并且尤其可以与借助其他传感器或状态估计装置测定信息相融合的方式，达到与全局坐标系相关的定位。
正如已提到的，尤其在使用一状态估计装置情况下对信息进行融合，所述状态估计装置例如是一卡尔曼滤波器，传感器信息被馈送到卡尔曼滤波器，卡尔曼滤波器测定车辆方位及位置，并由此测定校正行驶期间相应的行驶轨迹。作为替代选择或附加措施，可在校正行驶期间使用一高精度参考测量装置，该装置为校正提供相应数据。
基于借助传感器或状态估计装置确定的信息，在校正行驶期间检测车辆自身位置或轨迹。此外，根据与星历表一起发送的卫星位置，确定从自身位置到各相应卫星的各相应方向矢量。
优选分别计算基于借助传感装置或状态估计装置所确定自身位置相对于各相应卫星、相对于仅根据一全球导航卫星系统(GNSS)信号计算得出的伪距的偏差。以此方式确定的偏差被视为取决于各相应方向矢量的相位中心偏移。由此，对方向矢量所涉及方向具有一相位中心偏移的定量认知。所述数值优选相应构成用于校正相位中心偏移的校正信息。
因此，用于确定校正信息的基础优选构成在一全球坐标系中有关车辆位置和方位的认知，这类认知借助传感器信息或参考测量技术测定。例如，在与初始方向10度相关的一相对偏离角度(方位)情况下，到卫星的距离与所假定实际位置相比短10厘米，与在该实际位置上预期的信号强度相比，弱5dB，这些差值可存储为校正信息。随着方位的变化，相位中心偏移也会相对于卫星接收方向或方向矢量发生变化。以此方式，以有益的方式针对多个方位测定校正信息。
校正值和/或计算规则，例如以校正值为支点的多项式插值优选生成为校正信息。校正值尤其可作为多项式或以另一计算基础的形式设置在一表格中。
此外，优选多次驶过校正区段。由于每次校正所得到的测量值和校正信息的数量更多，因此可实现校正信息准确性的提高。
根据本发明所述，可以脱机和/或联机状态进行校正信息的测定：
脱机状态：根据一实施方式，最初仅在校正行驶期间记录和存储测量数据，尤其是伪距和行驶动力学数据。校正行驶后，借助优化计算进行一校正信息的确定。
联机状态：根据另一实施方式，在校正行驶期间记录测量数据，尤其是伪距和行驶动力学数据，并在校正行驶期间借助优化计算进行校正信息的计算。
通过所述方法步骤可确定用于补偿一天线相位中心偏移的校正信息。
从所测定校正信息出发，可优选在车辆正常运行中借助优化计算确定车辆方位，其中，针对一所检测位置测定一方位，在该方位中借助校正信息取决于方向所进行的校正具有最小残差。换句话说，其中与现有校正信息或测量值具有最小偏差的方位被认为是方位校正。
根据本发明所述方法的所述步骤可按给定的顺序执行。但也可以另一顺序执行。根据本发明所述方法可根据其设计方案，例如使用一特定步骤组合，在不执行其他步骤的情况下实施。但原则上也可使用这里没有提到的其他步骤。
Claims (19)
1.用于测定接收一卫星导航系统某一卫星数据的天线校正信息(1)的方法，该方法包括以下步骤：
(2)确定天线到一卫星导航系统某一卫星的一第一距离信息，
(3)基于传感器信息检测天线的一位置信息和一方位信息，
(4)基于借助传感器信息检测到的位置信息，确定天线到卫星的一第二距离信息，
(5)测定第一距离信息与第二距离信息的一偏差，
(6)基于所测定偏差确定一校正信息，以及
(7)参考借助传感器信息检测到的方位信息将校正信息存储在一数据存储器中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法至少部分用带天线的一车辆在校正行驶期间执行。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在校正行驶的一起始点处，进行一全局坐标系中初始位置信息以及一初始方位信息的检测，其中，在校正行驶期间基于传感器信息，参考起始点处初始位置信息和初始方位信息的一变化，检测位置信息和方位信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，传感器信息和/或存储在一数据存储器中的数值被用作校正行驶起始点处的初始位置信息和/或初始方位信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在校正行驶起始点处，通过传感器信息获取的初始位置信息和/或初始方位信息以借助一状态评估装置融合的传感器信息的信息为基础。
6.根据权利要求3到5中至少一权利要求所述的方法，其特征在于，借助车辆自身传感器和/或一参考测量装置测定校正行驶起始点处的初始位置信息和初始方位信息和/或在校正行驶期间的位置信息和方位信息。
7.根据权利要求2到6中至少一权利要求所述的方法，其特征在于，在校正行驶期间至少驶过一次的区段主要是圆形或椭圆形的，或具有多个方向变化。
8.根据权利要求2到7中至少一权利要求所述的方法，其特征在于，预先规定进行多次校正行驶，其中，这些校正行驶在不同时间进行。
9.根据权利要求2到8中至少一权利要求所述的方法，其特征在于，不在校正行驶期间，至少基于所测定误差确定天线的多个校正信息，并在数据存储器中进行校正信息的存储。
10.根据权利要求2到8中至少一权利要求所述的方法，其特征在于，在校正行驶期间，基于所测定误差确定多个校正信息，并在数据存储器中进行校正信息的存储。
11.根据上述权利要求中至少一项权利要求所述的方法，其特征在于，基于借助优化计算所测定的偏差确定校正信息。
12.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，将一参考测量技术的测量信号作为比较值，用于确定校正信息的优化计算。
13.根据上述权利要求中至少一项权利要求所述的方法，其特征在于，使用多个已测定校正信息进行与一全局坐标系相关的方位确定。
14.根据上述权利要求中至少一项权利要求所述的方法，其特征在于，通过优化计算确定，在哪个方位对多个所测定校正信息得出最小残差，其中，由此确定的方位被视为实际方位。
15.根据上述权利要求中至少一项权利要求所述的方法，其特征在于，用于校正天线一取决于角度的相位中心偏移的校正信息。
16.根据上述权利要求中至少一项权利要求所述的方法，其特征在于，用于参考一天线参考点校正天线一取决于角度的相位中心偏移的校正信息。
17.根据权利要求15或16中至少一项权利要求所述的方法，其特征在于，为校正取决于角度的相位中心偏移，在使用校正信息情况下对借助天线检测到的天线到卫星导航系统某一卫星的距离信息进行校正。
18.根据权利要求15到17中至少一权利要求所述的方法，其特征在于，为校正取决于角度的相位中心偏移，从借助天线检测到的天线到卫星的距离信息的一数值中减去校正信息的一绝对值。
19.用于测定一天线校正信息的装置，它包括：
一种电子控制单元和
一种用于从一卫星导航系统接收数据的天线，其中
电子控制单元设置用于：
确定天线到一卫星导航系统某一卫星的一第一距离信息，
基于传感器信息检测天线的位置信息和方位信息，
基于借助传感器信息检测到的位置信息，检测天线到卫星的一第二距离信息，
测定第一距离信息与第二距离信息的一偏差，
基于所测定的偏差确定一校正信息，以及
参照检测到的方位信息将校正信息存储在一数据存储器中。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112684478A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-20 | 广东博智林机器人有限公司 | 基于双天线的参数标定方法、装置、存储介质及电子设备 |
| CN113311414A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 距离检测方法、装置、电子设备及存储介质 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018205205A1 (de) | 2018-04-06 | 2019-10-10 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zur Ermittlung der Position eines Fahrzeugs |
| US20210215831A1 (en) * | 2018-08-28 | 2021-07-15 | Sony Corporation | Positioning apparatus and positioning method |
| CN114174850A (zh) | 2019-05-01 | 2022-03-11 | 斯威夫特导航股份有限公司 | 用于高完整性卫星定位的系统和方法 |
| US11624838B2 (en) | 2020-07-17 | 2023-04-11 | Swift Navigation, Inc. | System and method for providing GNSS corrections |
| DE102020213320A1 (de) * | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Ermitteln mindestens einer Integritätsinformation zu einem Lokalisierungsergebnis einer GNSS-basierten Lokalisierungseinrichtung eines Fahrzeugs, bei sich abrupt und signifikant ändernder GNSS-Empfangssituation |
| CN112526554B (zh) * | 2020-11-23 | 2023-06-09 | 哈尔滨工程大学 | 一种小型卫星导航接收终端 |
| US11550067B2 (en) | 2020-12-17 | 2023-01-10 | Swift Navigation, Inc. | System and method for fusing dead reckoning and GNSS data streams |
| WO2023018716A1 (en) * | 2021-08-09 | 2023-02-16 | Swift Navigation, Inc. | System and method for providing gnss corrections |
| CN113691338B (zh) * | 2021-08-10 | 2023-10-31 | 中金金融认证中心有限公司 | 离线授时装置、方法、计算机程序产品以及电子设备 |
| CN113375668B (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-09 | 智道网联科技(北京)有限公司 | 卫星导航系统的天线安装角标定方法及装置 |
| CN113900126B (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-25 | 广东皓行科技有限公司 | 双天线位置确定方法及装置 |
| CN113885054B (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-25 | 广东皓行科技有限公司 | 天线位置确定方法及装置 |
| US11906640B2 (en) | 2022-03-01 | 2024-02-20 | Swift Navigation, Inc. | System and method for fusing sensor and satellite measurements for positioning determination |
| WO2023167916A1 (en) | 2022-03-01 | 2023-09-07 | Swift Navigation, Inc. | System and method for detecting outliers in gnss observations |
| DE102022204117A1 (de) | 2022-04-28 | 2023-11-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Genaue Positionierung mittels eines satellitengestützten Navigationssystems |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5359521A (en) * | 1992-12-01 | 1994-10-25 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for determining vehicle position using a satellite based navigation system |
| US20100034421A1 (en) * | 2006-11-16 | 2010-02-11 | Jonathan Michael Roberts | Digital terrain mapping with gps and laser system |
| CN103299209A (zh) * | 2011-01-07 | 2013-09-11 | 三星电子株式会社 | 用于使用导航算法检测位置信息的设备和方法 |
| CN104502926A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-08 | 武汉大学 | 一种基于精密机械臂的室外gnss接收机绝对天线相位中心校正方法 |
| CN106443744A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-22 | 武汉迈普时空导航科技有限公司 | Gnss双天线姿态的标定和校准方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008045618B4 (de) * | 2008-09-03 | 2010-07-08 | Daimler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges |
| DE102016219935A1 (de) | 2016-10-13 | 2018-04-19 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer Orientierung eines Fahrzeugs |
| GB2555460B (en) * | 2016-10-28 | 2020-07-22 | Sonardyne Int Ltd | Offshore GNSS reference station apparatus, offshore GNSS positioning system, and method of generating positioning reference data offshore |
| DE102017103894B3 (de) | 2017-02-24 | 2018-06-28 | Geo++ GmbH | Verfahren zum Kalibrieren einer GNSS-Antenne eines Fahrzeuges |
-
2017
- 2017-12-15 DE DE102017222912.8A patent/DE102017222912A1/de not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-11-08 CN CN201880079438.XA patent/CN111801596A/zh active Pending
- 2018-11-08 DE DE112018005457.8T patent/DE112018005457A5/de active Pending
- 2018-11-08 US US16/772,949 patent/US11327182B2/en active Active
- 2018-11-08 WO PCT/EP2018/080535 patent/WO2019115098A1/de unknown
- 2018-11-08 EP EP18803366.6A patent/EP3724688A1/de active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5359521A (en) * | 1992-12-01 | 1994-10-25 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for determining vehicle position using a satellite based navigation system |
| US20100034421A1 (en) * | 2006-11-16 | 2010-02-11 | Jonathan Michael Roberts | Digital terrain mapping with gps and laser system |
| CN103299209A (zh) * | 2011-01-07 | 2013-09-11 | 三星电子株式会社 | 用于使用导航算法检测位置信息的设备和方法 |
| CN104502926A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-08 | 武汉大学 | 一种基于精密机械臂的室外gnss接收机绝对天线相位中心校正方法 |
| CN106443744A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-22 | 武汉迈普时空导航科技有限公司 | Gnss双天线姿态的标定和校准方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112684478A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-20 | 广东博智林机器人有限公司 | 基于双天线的参数标定方法、装置、存储介质及电子设备 |
| CN113311414A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 距离检测方法、装置、电子设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102017222912A1 (de) | 2019-06-19 |
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| US11327182B2 (en) | 2022-05-10 |
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