CN114072701A

CN114072701A - 增强对反射gnss信号的灵敏度

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Publication number: CN114072701A
Application number: CN201980097656.0A
Authority: CN
Inventors: 弗兰克·范迪戈伦
Original assignee: Google LLC
Current assignee: Google LLC
Priority date: 2019-07-08
Filing date: 2019-07-08
Publication date: 2022-02-18
Also published as: DE112019007534T5; WO2021006866A1; KR20220031007A; US20220026583A1; EP3997485A1; JP2022545327A

Abstract

本文中提出了用于增强对反射的GNSS信号的灵敏度的示例。示例可以涉及由接收器识别在到达接收器之前反射出反射平面的特定定位信号。接收器可以处于运动中。示例还可以涉及基于识别特定定位信号来确定发射特定定位信号的卫星的反射卫星位置。可以通过关于反射平面反射卫星的位置来确定反射卫星位置。示例还可以涉及确定到卫星的反射卫星位置的方向矢量，并且基于到反射卫星位置的方向矢量，在阈值持续时间期间执行相干积分以增加特定定位信号的信噪比。

Description

增强对反射GNSS信号的灵敏度

背景技术

智能电话、可穿戴计算设备、车辆导航系统和其他类型的设备通常包括被配置为使用全球定位系统(GPS)和其他GNSS(全球导航卫星系统)来执行位置和速度确定的接收器。GPS是基于卫星的导航系统，其涉及被配置为在精确轨道中环绕地球的同时发射定位信号(即，信号)的卫星网络。每个卫星发射包括供用于接收器使用的信息的信号，诸如卫星发射每个信号的时间的指示和卫星的位置信息。诸如GLONASS、GALILEO、Beidou、QZSS和1RNSS的其他GNSS类似地操作，并且也可以被用于位置确定。

接收器可以接收和使用来自多个卫星的信号内的信息来估计其位置。例如，接收器可以使用三边测量通过从至少四个GNSS卫星获得的定时信号来估计用户在地球表面上的位置。在接收到来自卫星的信号时，接收器可以确定在接收器处接收到信号的时间，并将该时间与信号内指示的卫星发射信号的时间进行比较。然后，接收器可以基于所确定的时间差来确定到卫星的距离。通过使用来自四个卫星的信号，接收器可以确定其位置。如果接收器可以访问其他测量值，例如其高度，则它可以在位置计算中使用这些测量值来减少所需的GNSS信号的数量。除了确定位置之外，接收器还可以使用GNSS来确定接收器的当前速度。

发明内容

能够出现一些情况，其中，接收器不能够直接从GNSS卫星接收足够的信号(例如，四个信号)。特别地，建筑物、陆地结构(例如，山脉)和其他结构能够通过阻挡卫星和接收器之间的直接路径来干扰信号的接收。在本说明书中，建筑物或其他结构的“干扰”能够意味着信号的阻挡和/或反射、衍射和散射。作为干扰的结果，接收器可以在信号到达接收器之前从一个或多个建筑物反射之后间接地接收反射形式的来自卫星的信号。当接收器依赖于反射进行位置和速度确定时，反射可能产生不太准确的结果。因此，本文中提出的示例实施例涉及能够使用反射信号执行相干积分以增加反射信号的信噪比并由此提高后续位置和速度计算的准确性的技术。

在一个方面，提供了一种示例方法。该方法涉及由接收器识别在到达接收器之前反射出反射平面的特定定位信号。接收器处于运动中。该方法进一步涉及基于识别特定定位信号，确定发射特定定位信号的卫星的反射卫星位置。通过关于反射平面反射卫星的位置来确定反射卫星位置。该方法还涉及确定到卫星的反射卫星位置的方向矢量；以及基于到反射卫星位置的方向矢量，在阈值持续时间期间(over a threshold duration oftime)执行相干积分以增加特定定位信号的信噪比。

在另一方面，提供了一种系统。该系统可以包括接收器和处理器。该处理器被配置为识别在到达接收器之前反射出反射平面的特定定位信号。该接收器处于运动中。处理器被进一步配置为基于识别特定定位信号，确定发射特定定位信号的卫星的反射卫星位置。通过关于反射平面反射卫星的位置来确定反射卫星位置。处理器还被配置为确定到卫星的反射卫星位置的方向矢量。处理器进一步被配置为基于到反射卫星位置的方向矢量，在阈值持续时间期间执行相干积分以增加特定定位信号的信噪比。

在另一方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质。该非暂时性计算机可读介质被配置为存储指令，该指令在由计算系统执行时使计算系统执行功能。功能包括识别在到达接收器之前反射出反射平面的特定定位信号。该接收器处于运动中。功能还包括基于识别特定定位信号，确定发射特定定位信号的卫星的反射卫星位置。通过关于反射平面反射卫星的位置来确定反射卫星位置。功能进一步包括确定到卫星的反射卫星位置的方向矢量；以及基于到反射卫星位置的方向矢量，在阈值持续时间期间执行相干积分以增加特定定位信号的信噪比。

在另一方面，提供了一种包括用于增强对反射的GNSS信号的灵敏度的装置的系统。该系统可以包括用于执行上述示例方法的步骤的装置。

通过阅读以下详细描述并在适当时参考附图，这些以及其他方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得明显。

附图说明

图1是依照示例实施例的计算系统的简化框图。

图2图示了依照示例实施例的使用来自卫星集合的信号的位置确定。

图3图示了依照示例实施例的速度确定。

图4A图示了依照示例实施例的直接从卫星接收信号的接收器。

图4B图示了依照示例实施例的接收信号的反射的接收器。

图5是依照示例实施例的方法的流程图。

图6图示了依照示例实施例的执行相干积分的接收器。

图7A图示了依照示例实施例的接收来自卫星的信号的反射的接收器。

图7B图示了依照示例实施例的增强对来自卫星的信号的反射的灵敏度的接收器。

图8图示了依照示例实施例的使用从多个建筑物反射的信号来执行长相干积分的接收器。

图9是图示包括用于在示例设备上执行计算机过程的计算机程序的示例计算机程序产品的概念性局部视图的示意图。

具体实施方式

本文中描述了示例方法和系统。应当理解，本文中使用的词语“示例”、“示例性的”、和“说明性的”是指“用作示例、实例或者图示”。本文中描述为“示例”、“示例性的”、和“说明性的”任何实施例或者特征不一定需要被理解为比其它实施例或者特征优选或者有益。

本文中描述的示例实施方式不旨在是限制性的。将容易理解的是，可以按照各种不同配置，本文中对所有的不同配置进行了明确地预期，来布置、替换、组合、分离、和设计本公开的方面，如本文中一般性描述的和在附图中图示的。

依赖接收器来为各种类型的设备，诸如智能电话、可穿戴计算设备和车辆导航系统，提供位置和速度测量。因为GNSS由于接收器的无源操作模式(即，接收器被配置为仅接收信号)而能够服务于无限数量的接收器，所以已经开发了利用GNSS的许多应用，包括自主导航、地图绘制和勘测、紧急救援策略、约会应用和行进期间的路线确定。

GNSS使用单程到达时间(TOA)测距技术进行操作，该技术涉及相对于每个卫星上的精确原子频率标准参考来自卫星的信号。这些原子频率标准与GNSS时基同步。每个GPS卫星使用码分多址(CDMA)在两个频率信道(L1:1,575.42MHz和L2:1,227.6MHz)上广播包含测距码和导航数据的信号。特别地，卫星在一个或两个频率上发射具有唯一测距码的信号。较新的GPS卫星在第三频率(L5:1176.45MHz)上发射。其他GNSS系统以大体上类似的方式工作，其中，一些系统与系统的差异是本领域普通技术人员公知的。

在接收器接收到信号时，信号内的导航数据使接收器能够在信号传输时确定卫星的位置。另外，同一信号内的测距码使接收器能够确定信号的传播时间。因此，当使用在来自四个卫星的信号内获取的TOA测距测量值时，接收器能够确定卫星到接收器的范围以及其纬度、经度、高度和相对于内部卫星系统时间的接收器时钟偏移。

GNSS还使接收器除了其位置之外能够经由各种技术确定速度。一种速度确定技术涉及确定接收器的两个连续位置之间的差以产生接收器的速度。另一种速度确定技术涉及使用从接收器-卫星运动导出的多普勒测量。

多普勒信息在信号处理中具有广泛的应用，诸如接收器用于区分来自多个卫星的信号的技术。当确定接收器的速度时，多普勒数据可以被用来确定接收器与发射卫星之间的距离变化率。该距离变化率表示卫星与接收器之间的距离在特定时间段内变化的速率。

为了确定距离变化率，接收器可以执行相干积分并将接收到的信号乘以扩频码的本地副本，该扩频码的本地副本理想地保持与接收到的信号的相位相干性。如果信号的多普勒效应改变，则需要调整扩展码的本地副本的多普勒效应以保持相位相干性。接收器速度的变化能够导致多普勒频移，该多普勒频移能够被测量以准确地计算速度。特别地，接收器可以使用指向正在发射跟踪信号的卫星的方向的单位矢量的接收器的新速度点积来确定新的多普勒值。使用这种技术，接收器可以在每秒几厘米内准确地确定其速度。

当跟踪来自卫星的信号以用于位置和速度确定时，接收器可以执行相干积分。相干积分，也被称为相干平均或时域平均，涉及在估计信号特性之前在脉冲序列上(例如，在观察间隔上)对信号的测量值进行积分。对信号的相干积分的性能能够提高信号的信噪比，同时还使整体信号处理要求最小化。因此，为了使相干积分有效，积分周期必须被限制于信号的相位相对于参考相位基本上不改变的时间(即，信号的相干时间)。

接收器可以使用相干积分来对从不同方向到达接收器的信号进行去相关。去相关的程度能够取决于接收器的速度和相干积分时间。一些接收器被配置为执行少量相干积分(例如，小于20毫秒)。然后，如果需要，这些接收器可以可选地在数百毫秒内非相干地积分，以增加对信号的灵敏度。然而，该方法能够易受多径干扰的影响。特别地，在捕获的数据被组合之前，非相干积分能够破坏存储在来自信号的捕获的数据内的相位信息。破坏相位信息能够导致来自视线(LOS)卫星的信号和来自非视线(NLOS)卫星的信号的反射累积在产生期望的LOS信号信息的失真的相同的相关峰值内。这种失真能够导致错误的代码相位估计，这导致错误的位置估计。

一些接收器可以被配置为实现提供超过数十或数百毫秒的相干积分的时钟和运动补偿相量校正序列。当在该较长持续时间(例如，数十或数百毫秒的阈值持续时间)内执行相干积分时，接收器被称为正在执行长相干积分。长相干积分可以将信号跟踪灵敏度提高到接近零dBHz，并且还提供降低相位信息的破坏的高多重缓解性能。特别地，长相干积分的性能能够使从不同方向到达的信号能够在频域中被分离出来。另外，通过使用单个移动天线直接解析GNSS到达角，长相干积分能够许可反欺骗和三维(3D)地图辅助方法中的新能力。

当接收器以速度v运动时，长相干积分能够对具有角度θ的信号定向地增加增益，其中，vcosθ是为相干积分选择的频率区间的偏移。通过执行长相干积分，接收器可以增加卫星方向上的增益并减小其他方向上的增益。结果，接收器能够抑制多径。

出现接收器跟踪来自卫星的信号的反射而不是没有干扰地直接从卫星接收的信号的情况。特别地，具有大型建筑物和其他结构(例如，山脉)的区域可能干扰接收器直接从卫星接收信号的能力。由于干扰阻挡接收器与卫星之间的直接路径，接收器可以间接地从卫星接收从一个或多个反射平面(例如，建筑物上的点)反射的反射形式的信号。

当接收器使用一个或多个反射来确定速度和/或位置时，反射能够降低结果的准确性。特别地，信号正在接近并在接收器处接收的方向能够与卫星的实际方向不同。反射可以导致信号看起来从与卫星的实际方向不同的特定方向到达。反过来，接收器可能无法使用反射信号准确地执行长相干积分，由于计算内的方向矢量指向卫星的实际位置并且与反射的传入方向不同。因此，需要能够使用反射信号执行长相干积分，以增加反射信号的信噪比。

本文中提出的示例实施例提供了用于增强对反射的GNSS信号的灵敏度的技术。尽管在具有潜在地干扰卫星信号的直接接收的结构的区域中操作，但是示例技术可以使接收器能够使用反射信号执行长相干积分。通过执行长相干积分，接收器可以增加反射信号的信噪比，并且能够分离从其他方向到达接收器的信号。因此，即使接收器在具有干扰直接信号接收的结构的区域中操作，接收器也可以更准确地确定其位置和速度。

为了进一步说明，示例实施例可以涉及在接收器处于运动中时，接收器初始地获得GNSS信号集合。例如，接收器可以接收四个信号且使用所述信号经由三边测量确定其位置。从该组信号中，接收器可以识别在到达接收器之前看起来已经反射出反射平面(例如，建筑物上的点)的特定信号。接收器可以使用一个或多个因素来识别反射，诸如指定卫星位置的信息、指定反射到达接收器的角度的到达角度、信号的强度以及接收器的当前位置的地形信息等。例如，接收器可以使用传达在接收器的位置的附近建筑物的位置和高程的预定义地图。

当依赖于反射来执行长相干积分时，接收器可以被配置为根据识别信号是反射来调整计算。特别地，接收器可以将在信号到达接收器之前反射信号的建筑物或其他结构确定为反射(即，识别反射平面)。这可以参考例如给定接收器的先前计算或近似位置的周围区域的几何模型来执行。然后，接收器可以通过关于反射平面反射卫星的实际位置来生成卫星的反射卫星位置。如上所述，然后可以使用该反射卫星位置来确定在朝向反射卫星位置的方向上从接收器延伸的单位矢量。当在阈值持续时间(例如，数十毫秒或更多毫秒)内对反射信号执行相干积分时，所确定的单位矢量能够随后被使用。相干积分的性能能够增加反射信号的信噪比，同时还能够分离从其他方向到达接收器的信号。由于基于反射卫星位置(而不是实际位置)使用单位矢量来执行相干积分，因此它能够成功地增加信号的信噪比，因为它考虑了与信号的反射相关联的影响。

在示例内，接收器或另一计算设备(例如，一个或多个处理器)可以被配置为执行与使用信号进行接收器的位置及运动测量有关的操作(例如，相干积分)。例如，接收器可以是进一步包括GNSS组件的计算设备的组件，该GNSS组件被配置为执行与提供计算设备的位置和运动测量有关的一个或多个操作。在另一示例中，服务器设备可以被配置为执行本文中提出的一个或多个操作。

在一些实施例中，接收器(或相关联的计算设备)可以被配置为基于所接收的信号对卫星进行分类，并且确定信号是从视线(LOS)卫星还是非视线(NLOS)卫星接收的。当在卫星与接收器之间存在用于信号遍历的直接路径时，卫星有资格作为LOS卫星。更具体地，接收器可以直接从LOS卫星接收信号，而没有任何建筑物、陆地结构或其他物理实体干扰行进路径。当使用长相干积分并且信号来自LOS卫星时，接收器可以使用在到卫星的实际位置的方向上的来自接收器的单位矢量的接收器速度点积来计算预期多普勒值。

当一些结构(例如，建筑物)干扰卫星与接收器之间的直接路径时，卫星有资格作为NLOS卫星。由于干扰，接收器可能无法从NLOS卫星接收信号，或者可能在信号反弹出一个或多个反射平面(例如，一个或多个建筑物)之后接收信号的散射或反射。当使用长相干积分并且信号来自NLOS卫星时，接收器可以使用单位矢量的接收器速度点积来计算预期多普勒值，其中，单位矢量从接收器延伸到反射卫星位置。在这种情况下，接收器可以需要识别反射平面(例如，哪个建筑物将信号反射到接收器或建筑物上反射信号的特定点)，以能够确定最初发射信号的卫星的反射卫星位置。

在一些情况下，接收器可以接收难以确定信号是从LOS卫星到达还是从NLOS卫星到达的信号。因此，接收器可以仅在需要时使用这些信号，或者在执行位置和运动计算时丢弃它们。

在示例中，接收器可以将从卫星接收的信号划分为三个集合。第一集合对应于可能从一个或多个LOS卫星到达的信号。例如，接收器可以将至少具有来自LOS卫星的阈值概率(例如，90％或更大的可能性)的信号分配给第一集合。对于第一集合中的每个信号，在执行相干积分时的角度应该在卫星的实际方向上。第二集合对应于可能从一个或多个NLOS卫星到达的信号。例如，接收器可以将具有不来自LOS卫星的阈值概率(例如，10％或更小)的信号分配给第二集合。对于第二集合中的每个信号，在执行相干积分时的角度应该在反射卫星的方向上。第三集合可以对应于未能被放置在第一集合或第二集合中的信号。对于第三集合中的信号，接收器可以使用卫星方向上的角度，或者在一些情况下，完全避免使用这些信号执行长相干积分。

当使用上述划分系统时，接收器可以通过根据集合对信号进行优先级排序来确定其位置和速度。特别地，接收器可以比使用来自第二集合和第三集合的信号而优先使用来自第一集合的信号。接收器还可以比使用来自第三集合的信号而优先使用来自第二集合的信号。因此，接收器可以按以下顺序对信号进行优先级排序：第一集合、第二集合和第三集合。较低优先级信号可以在具有较低权重的加权分析中被使用或根本不被使用。在一些示例中，接收器可以使用顺序实现(例如，顺序卡尔曼滤波器)来确定其速度和位置。因此，一旦位置和速度已经收敛到准确度和不确定性的某个阈值，就可以忽略较低优先级信号。

在一些示例中，接收器可以从NLOS卫星接收类似强度的多个反射。在这种情况下，接收器可以被配置为在反射的组合上执行较短的相干积分或搜索，以识别最强的反射。由于当多个反射到达接收器时能够引起的预期多普勒的不确定性，接收器可以利用这些策略中的一个或两个。另外，在一些情况下，接收器可能无法确定信号是从LOS卫星接收的信号还是来自NLOS卫星的反射。因此，接收器可以被配置为当不能查明高于预定义阈值置信度的信号源时丢弃这些信号。

一些实施例可以涉及接收器利用在到达接收器之前反射出多个反射平面(例如，多个建筑物)的信号。在这种情况下，接收器可以确定没有来自该卫星的其他信号收敛在接收器上。响应于确定接收器正在从多个反射平面接收信号而没有从同一卫星接收其他NLOS信号，接收器可以被配置为关于每个反射平面反射卫星，直到获得卫星的最终反射位置。特别地，可以使用在反射到达接收器之前反射信号的最后反射平面来导出卫星的最终反射位置。接收器可以使用最终反射位置来确定NLOS卫星的方向矢量，该方向矢量随后能够在对反射信号执行长相干积分时被使用。

现在将对可以实现示例的系统、方法和设备进行更详细地描述。通常，所描述的方法可以通过各种类型的计算设备或者设备的组件来实现。在一个示例中，系统可以包括一个或者多个服务器，该服务器可以从设备(诸如移动电话)接收信息并且可以向设备提供信息。然而，所描述的方法也可以通过其它计算设备来实现，诸如个人计算机、可穿戴计算设备、独立式接收器、或者移动设备等等。

进一步地，示例系统可以采取计算机可读介质的形式，该计算机可读介质上存储有程序指令，这些程序指令可由处理器执行以提供本文中描述的功能。因此，示例系统可以采取诸如服务器的设备或者这种设备的子系统的形式，该设备包括具有其上存储这种程序指令的这种计算机可读介质。

现在参照附图，图1是能够执行各种动作和/或功能(诸如本公开中描述的动作和/或功能)的示例计算系统100的简化框图。计算系统100可以对应于任何类型的设备，诸如智能手机、便携式计算机、或者可穿戴计算设备等，并且能够包括各种组件，诸如处理器102、数据存储单元104、通信接口106、用户接口108、和/或GNSS接收器110。

这些组件以及其它可能的组件能够经由连接机构112彼此连接(或者连接至另一设备、系统、或者其它实体)，该连接机构112表示促进在两个或者更多个设备、系统、或者其它实体之间的通信的机构。如此，连接机构112能够是简单的机构，诸如线缆或者系统总线，或者可以是相对复杂的机构，诸如基于分组的通信网络(例如，互联网)。在一些实例中，连接机构能够包括非有形介质(例如，连接是无线连接的情况下)。在另外的实施方式中，计算系统100能够包括更多或者更少的组件并且可以对应于被配置为执行本文中描述的位置确定过程的独立接收器。

处理器102可以对应于通用处理器(例如，微处理器)和/或专用处理器(例如，数字信号处理器(DSP))。在一些实例中，计算系统100可以包括处理器的组合。

数据存储单元104可以包括一个或者多个易失性、非易失性、可移除、和/或不可移除存储组件，诸如磁性的、光学的、或者快闪存储设备，并且/或者能够整体地或者部分地与处理器102集成。如此，数据存储单元104可以采用非暂时性计算机可读存储介质的形式，该非暂时性计算机可读存储介质上存储有程序指令(例如，编译的或者非编译的程序逻辑和/或机器代码)，这些程序指令在被处理器102执行时使计算系统100执行一种或者多种动作和/或功能，诸如本公开中描述的动作和/或功能。计算系统100能够被配置为执行一种或者多种动作和/或功能，诸如本公开中描述的动作和/或功能。这种程序指令能够限定和/或能够是离散软件应用的一部分。在一些实例中，计算系统100能够响应于接收到输入，诸如来自通信接口106和/或用户接口108的输入，而执行程序指令。数据存储单元104还可以存储其它类型的数据，诸如本公开中描述的那些类型。

在一些示例中，数据存储单元104可以存储描绘计算系统100可以遍历的区域中的潜在反射平面的位置的一个或多个地图。例如，这些地图可以表示建筑物和其他结构特征的位置和海拔。此外，这些地图还可以指示物理特征的位置和海拔，诸如可能干扰信号接收的山脉和其他陆地。计算系统100可以从外部源获得地图并将地图存储在数据存储单元104中。

通信接口106能够允许计算系统100根据一种或者多种协议与另一实体连接和/或通信。在示例中，通信接口106能够是有线接口，诸如以太网接口或者高清串行数字接口(HD-SDI)。在另一示例中，通信接口106能够是无线接口，诸如蜂窝或者WI-FI接口。连接能够是直接连接或者间接连接，间接连接是通过和/或遍历一个或者多个实体的连接，诸如，路由器、交换机、或者其它网络设备。同样，传输能够是直接传输或者间接传输。

若适用，用户接口108能够促进在计算系统100与计算系统100的用户之间的交互。如此，用户接口108能够包括诸如键盘、小键盘、鼠标、触敏面板、麦克风、和/或相机等输入组件、和/或诸如显示设备(例如，其能够与触敏面板组合)、扬声器、和/或触觉反馈系统等输出组件。更一般地，用户接口108能够包括促进在计算系统100与计算设备系统的用户之间的交互的硬件和/或软件组件。

GNSS接收器110表示计算系统100可以包括用于位置和速度确定过程的组件。GNSS接收器110可以对应于可以执行GNSS位置的各种类型的接收器。例如，GNSS接收器110可以接收来自卫星的信号以用来执行位置和速度确定过程。如此，GNSS接收器110可以使用来自一个或者多个处理器102、电源和诸如显示接口和音频接口的各种接口的协助而操作。

在一些实例中，GNSS接收器110可以执行三边测量、和/或其它过程以确定计算系统100的位置。三边测量与使用一对指南针识别已知距三个不同地标的精确距离的地图上的位置相似，其中，给定每个圆的半径对应于距每个地标的距离，则该位置可以对应于以每个地标为中心的三个圆重叠的点。实际上，如利用联立等式集来实现的一样，使用三边测量来执行使用GNSS的位置，其中，每个等式根据接收器位置描述了距一个特定卫星的距离。在大多数实例中，会存在四个或者更多个联立等式。

GNSS接收器110可以使用来自卫星集合的信号来使用各种技术计算接收器的用户的位置和速度。在一些示例中，GNSS接收器110可以通过对两个连续位置求差来估计速度(即，近似用户位置的导数)。该技术可以简单地执行，但是可能不如其他技术准确。特别地，由于取决于基于伪距的位置精度，差分两个连续位置可以产生具有每秒米级精度的结果。

在其他示例中，GNSS接收器110可以通过使用与用户-卫星运动相关的多普勒测量来确定计算系统100的速度。由用户-卫星相对运动产生的接收信号的多普勒频移可以使速度能够在每秒几厘米内准确地被确定。另外，GNSS接收器110可以通过处理连续载波相位测量(时间差载波相位(TDCP))的差来提高性能。这样的策略可以使GNSS接收器110能够比仅使用从接收器的跟踪环路输出的原始多普勒测量更准确地计算速度一个数量级。

因此，GNSS接收器110可以使计算系统100或者计算系统100上的应用能够快速地访问和使用位置、速度和方向信息。通常，可以在三个维度(包括高度)上确定位置。GNSS接收器110可以被配置为利用经由蓝牙或者Wi-Fi信号接收到的信息补充位置确定。

如上面指示的，连接机构112可以连接计算系统100的组件。连接机构112被图示为有线连接，但在一些实施方式中也可以使用无线连接。例如，通信链路112可以是诸如通用串行总线的有线串行总线或者并行总线。有线连接也可以是专有连接。同样，通信链路112还可以是使用例如，

无线电技术、在IEEE 802.11(包括任何IEEE 802.11修订)中描述的通信协议、蜂窝技术(诸如GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX或者LTE)、或者

技术以及其它可能的无线连接。

图2图示了接收器202使用来自卫星集合的信号来确定位置。特别地，图2描绘了表示涉及接收器202接收和使用来自多个卫星(卫星204A、卫星204B、卫星204C和卫星204D)的信号以确定用户的位置的一般情况的场景200。在其他实施方式中，场景200可以涉及更多或更少的卫星和/或接收器。

如图所示，接收器202正在接收来自卫星集合(卫星204A、卫星204B、卫星204C和卫星204D)的信号。接收器202可以对应于计算系统100和/或具有更多或者更少的组件的另一设备。例如，接收器202可以对应于智能手机、可穿戴计算设备、或车辆GNSS系统以及其它可能的设备。

卫星204A-204D以及GNSS网络中的其它卫星可以绕地球运行并且可以定期地反射具有接收器可以使用以用于位置确定的信息的信号。每个发射的信号可以包括协助接收器执行位置确定的信息，诸如卫星基于卫星的原子钟朝地球表面发射该信号的时间的指示。所发射的信号也可以提供其它信息，诸如在卫星的时钟与GPS时间或者其它GNSS的参考时间之间的关系的指示，以及帮助接收器确定发射卫星的位置的精确轨道信息。如此，接收器202以及其它接收器可以接收和使用来自该卫星集合的定期发射的信号来确定位置和/或其它可能的信息，诸如速度。接收来自多个卫星(例如，四个卫星)的信号可以使接收器能够执行位置确定过程，诸如上述三边测量计算。

在一些实例中，在接收器202处接收到的一个或者多个信号在到达接收器202之前可能已经反射出一个或者多个特征，诸如建筑物或者其它机械结构。例如，接收器202可以具有位于包括多个大型建筑物的城市中的位置，当接收器202被定位在建筑物附近时，这些建筑物可以反射来自卫星204A-204D的信号。如此，接收器202可以执行本文中描述的过程来确定准确的位置，该准确的位置可以考虑一个或者多个信号由于反射而行进的额外路径。

总而言之，接收器202可以以多种方式接收信号，诸如直接来自发射卫星的一些信号以及在信号反射出定位在接收器202的一般位置中的一个或者多个特征之后的一些信号。另外，虽然在图2中未示出，但由于一个或者多个特征完全阻挡了在给定卫星与接收器202之间的所有路径，所以接收器202还可能无法接收到来自给定卫星的一些信号。

图3图示了依照示例实施例的由接收器进行的速度确定。场景300描绘了当卫星304的位置相对于接收器302改变时，接收器302从卫星304接收信号。尽管在图3中仅图示了卫星304，但是接收器302可以使用来自其他卫星(例如，总共四个卫星)的信号来准确地确定其速度。

接收器302表示具有被配置为被动地接收来自GNSS的信号的接收器的任何类型的设备。在一些示例中，接收器302可以对应于车辆导航系统，并且可以被配置为连续地测量速度的变化。接收器302还可以对应于独立接收器。

如上所述，接收器302可以被配置为使用各种技术来计算速度。例如，接收器302可以被配置为通过如下形成接收器位置的近似导数来估计速度：

利用等式1可以使接收器302能够确定速度，只要速度在所选择的时间间隔上几乎恒定(即，在第一时间(t₁)与第二时间(t₂)之间的时间期间不经受加速度或加速度率)。因此，即使经由对两个连续位置求差来估计接收器302的速度对于接收器302来执行可以是简单的，接收器302也可以使用其他技术，诸如处理载波相位测量。

处理载波相位测量可以使接收器302能够精确地估计接收到的卫星信号(例如，信号306、307、308)的多普勒频率。如上所述，多普勒频移是由卫星304相对于接收器302的相对运动而产生的。可以使用(例如，存储在接收器302处的存储器中的)星历信息和接收器302可访问的轨道模型来计算卫星速度矢量v。星历信息能够提供卫星304和其他卫星随时间的轨迹(例如，位置和速度)。

当卫星304轨道运行时，在接收器302接收到的频率随着卫星304接近接收器302(例如，从第一位置310和第二位置311)而增加，并且随着卫星304从接收器302后退(例如，从第二位置311到第三位置312)而减小。因此，当卫星304从第一位置310朝向第二位置311朝向接收器302移动时，在接收器302接收到的频率增加，并且当卫星304从第二位置311朝向第三位置312远离接收器移动时，在接收器302处接收到的频率减小。因此，当卫星304处于其相对于接收器302的最近的位置时(例如，当卫星304位于接收器302上方的第二位置311时)，多普勒频移为零。此时，卫星304相对于接收器302的速度的径向分量为零。当卫星304通过该点(即，第二位置311)时，频率改变符号(即，Af的符号改变)。在接收器302，接收频率(f_R)能够通过如下多普勒方程被近似：

其中，f_T表示发射的卫星信号频率，v_r是卫星到接收器的相对速度矢量，a是沿着从接收器302到卫星304的视线指向的单位矢量，并且c是传播速度。点积v_r·a表示沿着到卫星304的视线的相对速度矢量的径向分量。如此，矢量v_r作为速度差如下被给出：

其中，v是卫星304的速度，以及

是接收器302的速度，两者都参考公共的地心地固(ECEF)帧。由相对运动引起的多普勒偏移从这些关系如下被获得：

接收器，诸如接收器302，可以使用各种技术来从接收到的多普勒频率获得用户速度。例如，示例技术可以假设接收器302的胎位置(tire position)r已经被确定并且其距线性化点的位移(Δx_u,Δy_u,Δz_u)在接收器302的要求内。除了计算三维接收器速度

之外，该技术还可以涉及确定接收器302时钟漂移

因此，对于第n个卫星，将等式3代入等式2产生以下等式：

卫星发射频率f_Tn是实际发射的卫星频率。卫星频率生成和定时可以基于可以从系统时间偏移的高度准确的自由运行原子标准来配置。

地面控制/监视网络可以周期性地生成一些校正以校正该偏移。例如，校正可以在导航消息中是可用的，并且能够由接收器应用以获得实际的卫星发射频率。结果，可以确定以下：

f_Tn＝f₀+Δf_TN [6]

其中，f₀表示额定发射的卫星频率，以及Δf_Tn表示由导航消息更新确定的校正。

对于来自第n个卫星(例如，卫星304)的信号，f_n表示接收到的信号频率的测量估计。这些测量值有误差，并且与f_Rn值相差了频率偏差偏移。该偏移能够与用户时钟相对于GPS系统时间的漂移率t_u有关。该值t_u具有秒/秒的单位，并且实质上给出了接收器302的时钟相对于GPS系统时间快速或缓慢运行的速率。时钟漂移误差f_n和f_Rn能够通过以下公式被相关：

其中，如果接收器302的时钟快速运行，则t_u被认为是正的。将等式7代入等式5产生以下等式：

根据矢量分量扩展点积产生：

其中，v_n＝(v_xn,v_yn,v_zn),a_n＝(a_xn,a_yn,a_zn),

因此，等式9左侧的所有变量都是从测量值计算或导出的。a_n的分量是在(假设其在速度计算之前)接收器302位置的解期间获得的。v_n的分量由星历数据和卫星轨道模型确定。f_Tn能够使用上面示出的等式6和从导航更新导出的频率校正来估计。在一些情况下，可能不需要频率校正，并且能够用f₀替换f_Tn。能够根据增量范围的接收器测量值来表示f_n。

为了简化等式9，可以使用变量d_n，其中

等式9中所示的项f_n/f_Tn能够被近似为1，而不引起计算中的误差。因此，等式9能够被重写为

因此，存在四个未知数：

其能够通过使用来自四个卫星的测量值来求解。能够通过使用矩阵代数求解线性方程组来确定未知量。矩阵/矢量方案如下：

如上所示，H与用在用于接收器位置确定的公式中的矩阵相同。在矩阵表示法中，

d＝Hg [13]

以及速度和时间漂移的解被获得为：

g＝H^-1d [14]

导致在速度公式中使用的频率估计的相位测量可以被诸如测量噪声和多径的误差破坏。此外，接收器302的速度的计算取决于接收器302的位置精度以及卫星星历和卫星速度的准确知识。在一些示例中，如果对多于四个卫星进行测量，则可以采用最小二乘估计技术来获得未知数的改进估计。

图4A图示了示例场景400，其示出了接收器402直接从卫星404接收信号406。在一些情况下，接收器可以被定位成使得接收器能够在没有来自建筑物或其他高结构的干扰的情况下接收来自卫星的信号。例如，位于没有任何高结构的开放区域中的接收器通常可以接收足够的信号以准确地估计其速度。在这种情况下，发射卫星可以被认为是相对于接收器的LOS卫星，由于卫星与接收器之间的视线是开放的(即，没有干扰)。

如场景400所示，接收器402被定位成经由来自卫星404的直接路径接收信号406而没有任何干扰。结果，卫星404能够被认为是处于其相对于接收器402的当前位置的LOS卫星。因此，信号406能够被用于位置和速度计算而无需另外的修改。在一些示例中，除了卫星404的位置和定向之外，接收器402还可以使用其近似位置和位置的地形信息来确定信号406是在没有干扰的情况下接收的。

图4B图示了示例场景410，其示出了接收器402在未能直接从卫星412接收信号414A之后接收反射信号414B。在一些情况下，由于在信号到达接收器之前能够阻挡或反射信号的大型建筑物或其他结构，接收器可能遇到对信号接收的干扰。

场景410表示接收器402由于特征416的存在而被阻止直接从卫星412接收信号414A的示例情况。特别地，特征416可以表示能够防止接收器402和位于特征416附近的其他接收器从一个或多个发射卫星接收信号的大型建筑物或另一种类型的结构。如图所示，特征416以完全阻挡从其在轨道中相对于接收器402的定向和位置的由卫星412发射的信号414A的路径的方式被定位。

尽管接收器402被示出为不能直接从卫星412接收信号414A，但是接收器402仍然可以接收并使用来自卫星412的信号以用于置确定。如场景410中进一步所示，接收器402可以在信号414b反射出特征418之后接收反射信号414b。在接收到信号414B时，接收器402可以基于各种因素，诸如卫星412相对于接收器402的位置和定向、地形信息、信号414B的接收角度以及接收器402相对于卫星412的位置，来识别信号414B可能对应于反射。例如，接收器402可以使用地形信息以及卫星412的位置和定向来确定特征416具有相对于接收器402的位置和使特征416防止接收器402直接从卫星412接收信号414A的总海拔。该分析可以进一步帮助接收器402基于接收器402相对于特征418的定位和卫星412的一般位置来确定信号414B可能是反射。

图5是用于增强对反射的GNSS信号的灵敏度的方法500的流程图。方法500可以包括如由框502、504、506、508和510中的一个或多个所示的一个或多个操作、功能或动作。尽管以顺序次序图示了框，但是在一些实例中，这些框可以被并行执行，和/或以与本文中描述的顺序不同的顺序执行。此外，基于期望的实施方式，可以将各种框组合成更少的框、划分为附加的框、和/或移除。

另外，对于方法500和本文中公开的其他过程和方法，流程图示出了本实施例的一个可能实施方式的功能和操作。在这方面，每个框可以表示模块、段或程序代码的一部分，其包括可由处理器执行的用于实现过程中的特定逻辑功能或步骤的一个或多个指令。程序代码可以被存储在任何类型的计算机可读介质或存储器上，例如，诸如包括磁盘或硬盘驱动器的存储设备。

计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质，例如，诸如在短时间段内存储数据的计算机可读介质，如寄存器存储器、处理器高速缓存和随机存取存储器(RAM)。计算机可读介质还可以包括非暂时性介质或存储器，诸如二级或永久长期存储，如只读存储器(ROM)、光盘或磁盘、压缩光盘只读存储器(CD-ROM)。

计算机可读介质还可以是任何其他易失性或非易失性存储系统。例如，计算机可读介质可以被认为是计算机可读存储介质、有形存储设备或其他制品。此外，对于方法500和本文中公开的其他过程和方法，图5中的每个框可以表示被接通以执行过程中的特定逻辑功能的电路。

在框502，方法500涉及识别在到达接收器之前反射出反射平面的特定定位信号。接收器可以在接收器处于运动中的同时接收和识别特定定位。

接收器(例如，接收器202)可以是从在GNSS网络中操作的多个卫星接收信号的GNSS接收器。接收器可以使用来自多个卫星的信号来确定位置和/或其他信息，诸如接收器的当前位置和速度。在其它示例中，接收器可以接收和跟踪来自同一卫星的多个信号(例如，2个或更多个信号)。例如，接收器可以被配置为监视来自同一卫星的双频信号(例如，L1和L5)。

在一些实施方式中，接收器可以根据卫星的时钟和轨道信息来使用卫星发射信号的时间的指示，该轨道信息描述了在执行位置计算时卫星相对于接收器的位置。在一些示例中，接收器可以从至少四个卫星接收信号以能够进行三边测量确定。

另外，接收器可以响应于从卫星接收到定位信号而检测多普勒频移。因此，接收器可以响应于检测到多普勒频移而识别出特定信号是反射。

在另一实施方式中，接收器可以基于信息的组合来识别信号对应于反射信号。例如，接收器可以使用接收器的一般位置、接收器的近似位置和卫星的位置的地形信息来识别可能对应于反射信号的一个或多个接收信号。接收器可以使用一般位置中的建筑物和/或其他特征的位置和高度来帮助识别可能是反射信号的信号。例如，接收器可以使用一般区域的地形信息以及接收器和卫星的位置来识别可能具有被阻挡的直接路径的任何信号，并且因此这些信号在到达接收器之前必须已经被一个或多个特征反射。

在框504，方法500涉及基于识别特定定位信号而确定发射特定定位信号的卫星的反射卫星位置。接收器可以通过关于反射平面反射卫星的位置来确定反射卫星位置。在一些实例中，接收器可以使用区域中的反射平面的预定义地图(例如，3D城市地图或地形地图)来检测反射平面。预定义地图可以基于接收器的位置。

在框508，方法500涉及确定到卫星的反射卫星位置的方向矢量。例如，方向矢量可以从接收器朝向反射卫星位置延伸。

在框510，方法500涉及在阈值持续时间期间执行相干积分，以基于到反射卫星位置的方向矢量来增加特定定位信号的信噪比。接收器可以通过在阈值持续时间期间执行相干积分而能够进行从一个或多个方向到达接收器的信号的分离。

执行相干积分可以涉及在从卫星接收特定定位信号时增加沿着方向矢量的方向增益。另外，执行相干积分可以涉及调整接收器的频率以匹配来自卫星的特定定位信号的多普勒效应。

在一些示例中，接收器可以从卫星集合接收多个定位信号并且使用特定定位信号及其它定位信号确定接收器的位置。接收器还可以使用定位信号确定其速度。反过来，接收器可以在阈值持续时间期间执行相干积分，以基于接收器的速度来增加特定定位的信噪比。在执行相干积分时，速度测量可以用作补充。在一些实例中，接收器可以使用一个或多个传感器(例如，惯性测量单元)以确定其速度，并在执行相干积分时使用该速度。

在一些示例中，方法500可以涉及仅使用来自LOS卫星的定位信号和顺序滤波器(例如，卡尔曼滤波器)来确定接收器的后续位置和后续速度。卡尔曼滤波器使用系统的动态模型(例如，物理运动定律)、对该系统的已知控制输入以及(诸如来自另外的信号和/或传感器的)多个顺序测量值来形成系统的变化量(其状态)的估计，该估计比通过仅使用仅一个测量值获得的估计更好。计算系统可以使用卡尔曼滤波器执行传感器融合和数据融合。

在一些示例中，接收器可以从卫星集合接收定位信号。使用该信号，接收器可以基于反射平面的预定义地图和每一定位信号内的信息来识别多个定位信号中源自LOS卫星的第一定位信号集合和源自NLOS卫星的第二定位信号集合。接收器可以丢弃定位信号中未能对应于第一定位信号集合或第二定位信号集合的一个或多个定位信号。

在一些示例中，接收器可以确定第一定位信号集合包括三个或更少定位信号。基于该确定，接收器可以使用第一定位信号集合与来自第二定位信号集合的至少一个定位信号的组合来确定其位置及速度。所使用的第二信号集合的数量可以取决于可用的第一信号集合的数量。如此，接收器可以向第一信号集合分配优先级。对于所使用的来自第二定位信号集合中的每一定位信号，接收器可以确定发射信号的卫星的反射卫星位置。接收器可以确定到反射卫星位置的方向矢量，并且在阈值持续时间期间执行相干积分以增加该信号的信噪比。接收器可以进一步基于在阈值持续时间期间执行相干积分来确定接收器的位置和速度，以增加来自第二组的信号的信噪比。

在一些示例中，使用第一定位信号集合与来自第二定位信号集合的至少一个定位信号的组合来确定接收器的位置及速度可以涉及对每一信号分配权重。例如，接收器可以将第一权重分配给第一定位信号集合中的每一定位信号以及将第二权重分配给第二定位信号集合中的每一定位。第二权重不同于第一权重(例如，第二权重小于第一权重)。然后，接收器可以基于加权平均分析，使用第一定位信号集合与来自第二定位信号集合的至少一个定位信号的组合来确定接收器的位置和速度。加权平均分析可以给予具有较高权重的信号(例如，第一信号集合)更大的权重(例如，分配较高的值)。

在一些示例中，接收器(或相关联的计算设备)可以识别定位信号集合内在到达接收器之前反射出第二反射平面的第二定位信号。接收器可以执行特定定位信号与第二定位信号之间的比较并且丢弃第二定位信号。例如，接收器可以确定发射了特定定位信号的卫星还发射了第二定位信号并且确定特定信号比第二定位信号占主导。特定信号和第二信号都可以是从不同的反射平面(例如，不同的建筑物)到达接收器的相同信号的反射。因此，接收器可以将主导反射用于长相干积分和随后的速度和位置计算。主导可以指示特定信号(或信号的反射)以更大的强度被接收，或者接收器能够比主导信号(例如，相同信号的另一反射)更容易地使用信号或用于更准确的测量。

在一些示例中，接收器可以确定第二卫星发射在接收器接收到的第二定位信号。特别地，第二卫星可以是NLOS卫星。如此，接收器可以在基于确定第二卫星发射第二定位信号而使用长相干积分确定接收器的速度和位置时丢弃第二定位信号。特别地，如果接收器具有足够的来自其他卫星的可用信号，则接收器可以丢弃第二信号。

图6图示了依照示例实施例的执行相干积分的接收器。接收器602被示出为处于以速度(v)606移动的运动中。另外，接收器602正在接收以角度(θ)608到达的来自卫星604的一个或多个信号。如此，接收器602可以在阈值持续时间(例如，数十毫秒或更多毫秒)期间对从卫星604接收的一个或多个信号执行相干积分。在阈值持续时间(例如，数十毫秒或更多毫秒)期间执行相干积分(在本文中也被称为执行长相干积分)可以使接收器602能够对具有角度(θ)608的信号定向地增加增益。结果，接收器602可以增加在卫星604的方向上的增益610并且减少其它方向上的增益，从而抑制多径。特别地，抑制多径能够使接收器602能够增加用于从卫星604接收地的信号的信噪比和测量精度。

图7A和7B图示了依照示例实施例的示出接收器增强对反射信号的灵敏度的场景。场景700被图示为表示涉及接收器在估计其速度时未能直接从发射卫星接收信号的情况。例如，当接收器702对应于在具有大型建筑物的城市内行驶的车辆的导航系统时，场景700可以发生。大型建筑物可能阻碍或以其他方式干扰来自卫星704的信号的接收。

图7A图示了依照示例实施例的接收器702从卫星704接收信号712的反射。在一些情况下，诸如在城市内导航期间，接收器可能遇到可能影响接收器的性能的建筑物和其他障碍物。特别地，建筑物可能干扰接收器直接从卫星接收信号的能力。在这些情况下，接收器可以接收反射形式的一个或多个信号。反射是在到达接收器之前在从一个或多个障碍物(例如，一个或多个建筑物)反射之后到达接收器的信号。

场景700示出了接收器702可以接收由于其相对于障碍物(例如，建筑物706、708)的位置和卫星704相对于接收器702的位置而接收反射的示例情况。特别地，接收器702被示出为在信号712反弹离开建筑物708之后接收信号712的反射。由于建筑物706阻挡接收器702与卫星704之间的直接路径，接收器702也被示出为不能接收信号710。

图7B图示了依照示例实施例的增强对来自卫星704的信号712的反射的灵敏度的接收器702。接收器702被示出为处于建筑物706与708之间以速度714移动的运动中。

当处理来自卫星的信号时，接收器702(或相关联的计算设备)可以执行相干积分，其涉及将信号712乘以扩展码的本地副本，该本地副本理想地维持与接收到的信号的相位相干性。如果接收到的信号的多普勒效应改变，则应该修改扩展码的本地副本的多普勒效应以保持相位相干性，特别是当执行长相干积分(即，关于数十或数百毫秒或更长时间的相干积分)时。当接收器702的速度714改变时，可能发生多普勒效应变化，使得可以从接收器的新速度点积与朝向卫星的单位矢量来计算新的多普勒值，如上所示。计算新的多普勒值以保持相位相干性也被称为“紧耦合”、“超紧耦合”和“S-GPS”。

为了计算其位置和速度714，接收器702可以使用信号712的反射。特别地，信号712的反射看起来是从建筑物708后面的方向而不是卫星704的当前位置到达的。因此，为了增加信号712的反射的信噪比，接收器702可以被配置为将建筑物708识别为反射平面并反射建筑物708相对于卫星704的位置以估计反射卫星位置716。如图7B所示，反射卫星位置716被定位成使得信号712的反射看起来从反射卫星位置716的相同方向到达。

为了估计卫星704的反射卫星位置716，接收器702可以通过反射平面逻辑地放置坐标系(X,Y,Z)。因此，如果卫星704的当前位置位于坐标(x,y,z)，则接收器702(或相关联的处理器)可以估计卫星704的反射卫星位置716以被定位在坐标(-x,y,z)。然后，接收器702可以使用反射卫星位置716来确定从接收器702朝向反射卫星位置716延伸的方向矢量，以在确定接收器702的速度时与卫星704相关联。基于到反射卫星位置716的方向矢量，接收器702可以阈值持续时间(例如，数十毫秒或更多毫秒)期间执行相干积分以增加定位信号的信噪比。

图8图示了依照示例实施例的使用从多个建筑物反射的信号来执行长相干积分的接收器。如场景800所示，接收器802可以接收由卫星804A发射的信号806的反射。该反射可以在首先反射出建筑物808并且随后从建筑物810朝向接收器802反射之后到达接收器802。因此，场景800被包括以图示接收器可以关于信号在到达接收器之前从多个特征反射之后的阈值持续时间(例如，数十毫秒或更多毫秒)执行相干积分的示例情况。因此，尽管信号806反射出多个建筑物808、810，但是接收器802可以执行相干积分以增加信号806的信噪比。

在一些实施例中，接收器802可以被配置为初始地确定是否存在来自卫星804A的收敛在接收器802上的其他NLOS信号。响应于确定信号806的反射是接收到的唯一信号(或至少是接收到的最强信号)，接收器802可以关于每个反射平面反射卫星804a的位置，直到以在反射到达接收器802之前的最终反射平面结束。特别地，接收器802可以首先关于建筑物808上的反射平面812反射卫星804A的位置，以确定反射卫星位置804B。接收器802随后可以关于建筑物810上的反射平面814反射第一反射卫星位置804B的位置，以确定第二反射卫星位置804C。结果，接收器802可以使用从接收器802朝向第二反射卫星位置804c延伸的单位矢量。以类似的方式，可以通过依次关于每个连续反射平面反射卫星位置来合并信号的三次或更多次反射，以在信号到达接收器802之前的最终反射平面结束。

另外，图8中示出了相对于接收器802到不同卫星位置的估计距离。特别地，假设卫星804A在位置“-Xsv”处并且反射平面(例如，建筑物808、810)之间的距离是“w”，则第一反射卫星位置804B位于位置“Xsv+2W”处，并且第二反射位置804C位于位置“-(Xsv+2W)”处。

在另外的示例中，信号可以在到达接收器802之前反射出另外的表面。例如，信号可以在到达接收器802之前反射出建筑物三次。如此，接收器802或相关联的计算设备可以执行上述过程并反射卫星的位置三次，以便将最终反射的卫星位置用于相干积分。

图9是图示了依照本文中提出的至少一些实施例设置的示例计算机程序产品的概念局部图的示意图，该示例计算机程序产品包括用于在计算设备上执行计算机过程的计算机程序。在一个实施例中，使用信号承载介质902来提供计算机程序产品900。

信号承载介质902可以包括一个或者多个编程指令904，该编程指令904在由一个或多个处理器执行时，可以提供上文参考图1至图8描述的功能或者该功能的部分。在一些示例中，信号承载介质902可以涵盖计算机可读介质906，诸如，但不限于，硬盘驱动、压缩光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、数字磁带、存储器等。

在一些实施方式中，信号承载介质902可以涵盖计算机可记录介质908，诸如，但不限于，存储器、读/写(R/W)CD、R/W DVD等。信号承载介质902可以涵盖通信介质910，诸如，但不限于，数字和/或模拟通信介质(例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。因此，例如，信号承载介质902可以通过无线形式的通信介质910被传达。

编程指令904可以是，例如，计算机可执行的和/或逻辑实施的指令。在一些示例中，计算设备(诸如，图1中的处理器112)可以被配置为响应于通过计算机可读介质906、计算机可记录介质908、和/或通信介质910中的一个或者多个传送到处理器102的编程指令904而提供各种操作、功能或者动作。

非暂时性计算机可读介质也可以被分布在彼此远离放置的多个数据存储元件之间。执行一些或所有所存储的指令的计算设备可以是诸如图1中图示的计算系统100或图2图示的接收器202的设备。可替代地，执行一些或者所有所存储的指令的计算设备可以是另一计算设备，诸如服务器。

应该理解，本文中描述的布置仅是出于示例的目的。如此，本领域的技术人员将意识到，也能够代地使用其它布置和其它元件(例如，机器、接口、功能、顺序、和功能分组等)，并且根据需要的结果，可以完全省略一些元件。进一步地，所描述的许多元件是可以被实现为以任何合适的组合和位置的离散或者分布式组件或者结合其它组件的功能实体。

虽然本文在已经公开了各个方面和实施例，但其它方面和实施例对于本领域的技术人员而言将是明显的。本文中所公开的各个方面和实施例是出于图示的目的而不旨在是限制性的，真实的范围由以下权利要求连同这些权利要求有权得到的等价形式的全部范围指示。还将理解，本文中使用的术语仅仅是为了描述具体的实施例，不旨在是限制性的。

由于可以对所描述的示例进行许多详细的改进、变化和改变，所以前述描述中的并且在附图中示出的所有事物都旨在被解释为说明性的，而非限制性的。

Claims

1.一种方法，包括：

由接收器识别在到达所述接收器之前反射出反射平面的特定定位信号，其中，所述接收器处于运动中；

基于识别所述特定定位信号，确定发射所述特定定位信号的卫星的反射卫星位置，其中，所述反射卫星位置是通过关于所述反射平面反射所述卫星的位置来确定的；

确定到所述卫星的所述反射卫星位置的方向矢量；以及

基于到所述反射卫星位置的所述方向矢量，在阈值持续时间期间执行相干积分以增加所述特定定位信号的信噪比。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收来自多个卫星的多个定位信号；以及

基于在所述阈值持续时间期间执行相干积分，使用所述特定定位信号和所述多个定位信号来确定所述接收器的位置。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述接收器是全球导航卫星系统(GNSS)接收器。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，识别在到达所述接收器之前反射出所述反射平面的所述特定定位信号包括：

基于所述接收器的位置，使用反射平面的预定义地图来识别所述特定定位信号。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述阈值持续时间期间执行相干积分以增加所述特定定位信号的信噪比进一步包括：

当从所述卫星接收到所述特定定位信号时，增加沿着所述方向矢量的方向增益。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述阈值持续时间期间执行相干积分以增加所述特定定位信号的信噪比进一步包括：

调整所述接收器的频率以匹配来自所述卫星的所述特定定位信号的多普勒效应。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述阈值持续时间期间执行相干积分以增加所述特定定位信号的信噪比进一步使从一个或多个不同方向到达所述接收器的信号能够分离。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括：

接收来自所述多个卫星的多个定位信号；

使用所述多个定位信号来确定处于运动中的所述接收器的速度；以及

其中，在所述阈值持续时间期间执行相干积分以增加所述特定定位信号的信噪比进一步基于所述接收器的速度。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括：

接收来自多个卫星的多个定位信号；以及

基于反射平面的预定义地图以及每一定位信号内的信息，识别所述多个定位信号中的源自视线(LOS)卫星的第一定位信号集合以及源自非视线(NLOS)卫星的第二定位信号集合。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

丢弃所述多个定位信号中的未能对应于所述第一定位信号集合或所述第二定位信号集合的一个或多个定位信号。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

确定所述第一定位信号集合包括三个或更少定位信号；以及

基于确定所述第一定位信号集合包括三个或更少定位信号，使用所述第一定位信号集合与来自所述第二定位信号集合的至少一个定位信号的组合来确定所述接收器的位置和速度。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，使用所述第一定位信号集合与来自所述第二定位信号集合的所述至少一个定位信号的所述组合来确定所述接收器的位置和速度包括：

将第一权重分配给所述第一定位信号集合中的每一定位信号；

将第二权重分配给所述第二定位信号集合中的每一定位，其中，所述第二权重小于所述第一权重；以及

基于加权平均分析，使用所述第一定位信号集合与来自所述第二定位信号集合的所述至少一个定位信号的所述组合来确定所述接收器的位置和速度。

13.根据权利要求11或权利要求12所述的方法，其中，使用所述第一定位信号集合与来自所述第二定位信号集合的所述至少一个定位信号的所述组合来确定所述接收器的位置和速度包括：

对于所使用的来自所述第二定位信号集合的每一定位信号，

确定发射给定定位信号的给定卫星的反射卫星位置；

确定到所述反射卫星位置的方向矢量；以及

基于到所述反射卫星位置的方向矢量，在阈值持续时间期间执行相干积分以增加所述给定定位信号的信噪比；以及

基于在所述阈值持续时间期间执行相干积分以增加来自所述第二定位信号集合中的一个或多个信号的信噪比来确定所述接收器的位置和速度。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：

仅使用来自LOS卫星的定位信号和顺序卡尔曼滤波器来确定所述接收器的后续位置和后续速度。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，识别在到达所述接收器之前反射出所述反射平面的所述特定定位信号包括：

确定所述特定定位信号在到达所述接收器之前反射出第一反射平面和第二反射平面；

基于确定所述特定定位信号在到达所述接收器之前反射出所述第一反射平面和所述第二反射平面，确定发射所述特定定位信号的所述卫星的第一反射卫星位置，其中，所述第一反射卫星位置是通过关于所述第一反射平面反射所述卫星的位置来确定的；以及

基于确定所述卫星的所述第一反射卫星位置，确定所述卫星的第二反射卫星位置，其中，所述第二反射卫星位置是通过关于所述第二反射平面反射所述第一反射卫星位置来确定的。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，确定到所述卫星的所述反射卫星位置的所述方向矢量包括：

确定到所述第二反射卫星位置的特定方向矢量；以及

其中，在所述阈值持续时间期间执行相干积分以增加所述特定定位信号的信噪比包括：

基于到所述第二反射卫星位置的所述特定方向矢量，在所述阈值持续时间期间执行相干积分，以增加所述特定定位信号的信噪比。

17.一种系统，包括：

接收器；

处理器，所述处理器被配置为：

识别在到达所述接收器之前反射出反射平面的特定定位信号，其中，所述接收器处于运动中；

确定到所述卫星的所述反射卫星位置的方向矢量；以及

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为：

接收来自多个卫星的多个定位信号；以及

19.根据权利要求17或权利要求18所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为：

从所述多个卫星接收多个定位信号；

使用所述多个定位信号确定处于运动中的所述接收器的速度；以及

基于所述接收器的速度，在所述阈值持续时间期间执行相干积分，以增加所述特定定位信号的信噪比。

20.一种被配置为存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算系统执行时，使所述计算系统执行功能，所述功能包括：

基于识别所述特定定位信号，确定发射所述特定定位信号的卫星的反射卫星位置，其中，通过关于所述反射平面反射所述卫星的位置来确定所述反射卫星位置；

确定到所述卫星的所述反射卫星位置的方向矢量；以及

21.一种被配置为存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算系统执行时，使所述计算系统执行根据权利要求1至16中的任一项所述的方法。