CN117836669A - 使用参考站载波相位测量的dgnss - Google Patents

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Abstract

描述了用于使用差分全球导航卫星(DGNSS)测量来确定定位的方法、系统和设备。本文所描述的技术涉及在已知位置处的参考站或其他GNSS接收机处进行载波相位测量；以及将载波相位测量与在参考站处进行的伪距测量组合以解决载波相位歧义性，以及与在移动设备处进行的伪距测量组合以获得可被用于估计该移动设备的定位的差分校正测量。差分校正测量可以是基于来自一对GNSS卫星的信号的双差分测量。

Description

使用参考站载波相位测量的DGNSS
背景技术
1.发明领域
本发明一般涉及基于卫星的定位领域，并且更具体地涉及用于使用在移动设备处执行的测量与在参考站处执行的测量相结合地确定该移动设备的定位的差分全球导航卫星系统(DGNSS)技术。
2.相关技术描述
GNSS定位涉及基于使用来自卫星(例如，全球定位系统(GPS)的卫星)的射频信号所获得的伪距测量来估计移动接收机的定位。GNSS定位能够以高准确度(例如，几厘米)来估计定位，但是仍然会经受由于信号延迟(例如，由于通过电离层或对流层的传播而导致的延迟)、衰减、多径误差、噪声和其他误差源而导致的误差的影响。当存在误差时，准确性会显著降级(例如，降低到几米)。为了扩增GNSS定位，DGNSS技术有时被应用在其中两个接收方(例如，移动设备和参考站)各自执行来自同一卫星的信号的伪距测量中。通过取这两个伪距测量之间的差，某些类型的误差可能由于第一接收方观察到的误差和第二接收方观察到的误差之间的空间相关性而被抵消。然而，伪距测量经受噪声和多径误差的影响，因此两个接收方观察到的误差可能相差很大以至于最终得到的定位估计的准确性仍然降级。
载波相位测量是另一种类型的测距测量，但不被用于传统的DGNSS。尽管不易受到噪声和多径误差的影响，但是载波相位测量是歧义性的，因为它们是以载波频率的循环为单位来表达的，但是信号从传送方传播到接收方所用的这种循环的精确数目是未知的，并且不能通过载波相位测量的进一步处理来确定。
简要概述
以下所描述的各实施例通过提供一种DGNSS系统来解决这些和其他问题，其中在参考站处获得的载波相位测量和在移动设备处获得的伪距测量被组合以产生用于估计该移动设备的定位的差分测量，其中该差分测量比该差分测量所基于的原始测量具有更小的误差。为了生成差分测量，在参考站处进行的原始测量可以按各种方式处理，其中包括确定载波相位测量的线性组合和确定这些线性组合之间的差。生成差分测量还可涉及伪距测量的线性组合，包括在参考站处进行的伪距测量。为了解决载波相位中的歧义性，可针对一对GNSS卫星执行差分测量，并将其组合以确定卫星之间的差分。歧义性解决可进一步涉及使用关于卫星分数偏置或移动窗口平均的信息来确定歧义性的值，从而消除载波相位测量或由此导出的测量的歧义性。
在某些方面，一种使用DGNSS测量来确定定位的方法在移动设备处执行，并且涉及确定包括对来自第一GNSS卫星的信号的伪距测量的第一测量集合。该方法进一步涉及：确定包括对来自第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合。该方法进一步涉及：基于第一测量集合、第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定移动设备的定位。载波相位测量包括对来自第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
在某些方面，一种包括GNSS接收机的移动设备，该GNSS接收机被配置成：接收来自第一GNSS卫星的信号和来自第二GNSS卫星的信号。该移动设备进一步包括存储器和与GNSS接收机和该存储器通信地耦合的一个或多个处理单元。该一个或多个处理单元被配置成：确定包括对来自第一GNSS卫星的信号的伪距测量的第一测量集合，以及确定包括对来自第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合。该一个或多个处理单元被进一步配置成：基于第一测量集合、第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定移动设备的定位。载波相位测量包括对来自第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
根据某些方面，一种其上存储有指令的非瞬态计算机可读介质。当由一个或多个处理单元执行时，这些指令使该一个或多个处理单元执行本文所描述的任何方法，包括基于第一测量集合、第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定移动设备的定位的上述方法。
附图简述
图1是根据实施例的DGNSS系统的简化示图。
图2是根据实施例的解说用于执行DGNSS测量的过程的流程图。
图3解说了与图2相结合地描述的测量的不同阶段。
图4是根据实施例的解说用于执行DGNSS测量的过程的流程图。
图5是根据实施例的解说使用差分地校正的测量来确定移动设备的定位的方法的流程图。
图6是根据实施例的移动设备的各种硬件和软件组件的框图。
图7是根据实施例的参考站的各种硬件和软件组件的框图。
图8是根据实施例的计算机系统的各种硬件和软件组件的框图。
各个附图中类似的附图标记根据某些示例实现指示类似元素。另外，可以通过在元素的第一数字后面加上字母或连字符及第二数字来指示该元素的多个实例。例如，元素110的多个实例可被指示为110-1、110-2、110-3等或指示为110a、110b、110c等。当仅使用第一数字来指代此类元素时，将被理解为该元素的任何实例(例如，先前示例中的元素110将指元素110-1、110-2和110-3或元素110a、110b和110c)。
详细描述
现在将参照形成实施例一部分的附图描述若干解说性实施例。尽管下面描述了可以实现本公开的一个或多个方面的一些实施例，但是可以使用其他实施例并且可以进行各种修改而不会脱离本公开的范围。
如本文中所使用的，“RF信号”包括通过传送方(或传送方设备)与接收方(或接收方设备)之间的空间来传输信息的电磁波。如本文中所使用的，传送方可向接收方传送单个“RF信号”或多个“RF信号”。然而，由于RF信号通过多径信道的传播特性，接收方可接收到与每个所传送RF信号相对应的多个“RF信号”。传送方与接收方之间的不同路径上所传送的相同RF信号可被称为“多径”RF信号。GNSS卫星传送的RF信号被称为“GSNSS信号”。在一些实例中，RF信号在本文可被简单地称为“信号”。
附加地，如本文所使用的，术语“校正数据”可指由差分GNSS(DGNSS)系统提供的校正信息，该校正信息被提供以实现具有GNSS接收机的设备的高准确性定位确定。校正数据可包括由参考站获取的测量数据(例如，载波相位和/或伪距测量，其可以是原始测量或经处理测量)和/或从该测量数据导出的校正信息，诸如基于参考站的已知位置的真实距离确定和在该参考站处获取的测量之间的差异。如本文所述，校正数据可与在具有GNSS接收机的设备处进行的测量一起使用，以高准确度地确定该设备的定位。
图1是根据实施例的DGNSS系统100的简化示图。DGNSS系统100通过在移动设备110(也称为“漫游站”或“漫游者”)和一个或多个参考站120(也称为“基站”)两者处使用从来自一个或多个GNSS星座(例如，全球定位系统(GPS)、伽利略(GAL)、全球导航卫星系统(GLONASS)、北斗等)的卫星运载器(SV)140(GNSS卫星)接收RF信号130的GNSS接收机来实现移动设备110的高准确性(例如，亚米)GNSS定位锁定。所使用的移动设备110的类型可根据应用而变化，并且可包括能够访问GNSS定位数据的各种类型的设备中的任何一种，诸如装备有GNSS接收机的移动设备。此类移动设备可包括举例而言消费电子产品或其他移动消费设备(诸如移动电话、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、交通工具等)。在一些实施例中，移动设备110可包括工业装备，诸如调查装备。
在基于GNSS的定位中，移动设备110可使用基于码的定位以基于在RF信号130中接收到的所生成的伪随机二进制序列中确定的延迟来估计SV 140中的每一者的距离。移动设备110可进一步使用关于SV 140的星历(或导航)数据来准确地计算每个SV 140在特定时刻的位置。利用SV 140的该距离和位置信息，移动设备110可随后使用传统的GNSS技术来确定其位置的定位锁定。该定位锁定可例如由被移动设备110的一个或多个处理器执行的自立定位引擎(SPE)来确定。然而，移动设备110的定位锁定的结果所得的准确度经受由SV 140轨道和时钟、电离层和对流层延迟以及其他现象引起的误差。虽然这可提供米级的准确度，但这种准确度对于许多应用来说可能是不够的。
DGNSS通过提供来自具有已知固定位置的参考站120的校正数据来增强传统的GNSS定位。更具体而言，参考站120使用高准确性GNSS接收机来对RF信号130进行GNSS测量，该GNSS测量连同参考站120的已知位置一起被提供给移动设备110(例如，经由无线电广播和/或数据通信网络150，诸如互联网)。移动设备随后可使用校正数据(其可包括参考站120的测量数据和位置信息)来通过对SV 140中的每一者的测得距离(伪距)进行校正来增强基于GNSS的定位。这种更准确的定位锁定可例如通过由移动设备110的一个或多个处理器执行的定位引擎来确定。
校正数据可以按各种方式传达到移动设备，包括通过来自参考站120的无线电广播，或者通过将服务提供商170耦合至移动设备110的有线或无线网络(例如，数据通信网络150)传达的消息。此类网络可包括各种公共和/或专用网络中的任何一者，诸如互联网、一个或多个移动载波网络和/或其他此类广域网(WAN)。在基于网络的DGNSS中，来自多个参考站120的校正数据被发送到服务提供商(例如，服务提供商170)。移动设备110随后可通过向服务提供商170发送请求来接收校正数据。该请求可包括移动设备110的大致位置，例如基于先前已知的定位、非基于GNSS的定位(诸如无线通信网络中的跟踪区域或交通工具的基于航位推算的定位)等。响应于该请求，可包括一个或多个计算机服务器的服务提供商170可发送针对移动设备110的大致位置的校正数据和/或GNSS服务数据。
在一些实现中，DGNSS系统100被附加地配置成支持RTK定位，这可提供比单独的基于GNSS的定位或使用传统DGNSS技术增强的基于GNSS的定位更准确的解决方案(例如，在厘米或分米的量级上)。类似于DGNSS，RTK定位可使用参考站120在已知位置处通过高准确GNSS接收机来测量RF信号130。与传统的DGNSS不同，RTK定位使用伪距和载波相位测量，这两者都在参考站120和移动设备110处执行。然而，由于对于移动接收机而言执行载波相位测量更加困难而实现能够支持RTK定位的定位引擎的相对复杂性，因此将移动设备配置成执行基于RTK的定位并不总是可行的。附加地，本文所描述的各种实现涉及在参考站侧执行载波相位测量的改进的DGNSS技术，但是与基于RTK的定位不同，其不需要在移动设备/漫游者处执行载波相位测量。
移动设备110可使用其接收到的校正数据来校正来自其自身的GNSS接收机的RF信号130的测量中的误差。误差校正可包括卫星时钟和轨道、电离层和对流层延迟、相位缠绕、包括固体地球潮汐、海洋负荷和/或极潮在内的站点位移的校正。此更准确的定位锁定(即，定位)可例如通过由移动设备110的一个或多个处理器执行的定位引擎来确定。在一些实现中，移动设备110可包括被配置成使用传统的GNSS技术来确定定位锁定的自立定位引擎(SPE)和被配置成使用根据本文所描述的改进的DGNSS技术生成的校正数据来校正该SPE的定位锁定的单独的精确定位引擎(PPE)。替换地，SPE和PPE的功能性可被组合到由移动设备110的一个或多个处理器执行的单个定位引擎中。在一些实例下，SPE或PPE可被集成到移动设备110的GNSS接收机中。
移动设备110的定位引擎或PPE可使用差分校正和估计技术(诸如通过使用扩展卡尔曼滤波器(EKF)、加权最小二乘法(WLS)、粒子滤波器等)来确定定位。在一些实现中，移动设备110的定位引擎或PPE可被配置成解决由参考站120执行的载波相位测量中的歧义性。然而，如下所述，在将校正数据传达到移动设备之前，歧义性解决可在参考站处执行。用于移动设备110的定位锁定的准确性可取决于其与参考站120的距离或“基线”160；差分校正的准确性；等。为了确定定位，定位引擎或PPE可使用移动设备110接收的校正数据，以便解决基线160的长度并且确定移动设备和相应参考站之间的对应基线矢量。下面描述了使用在参考站处执行的载波相位测量的差分校正的细节。
图2是根据实施例的解说用于执行DGNSS测量的过程200的流程图。过程200涉及由参考站120、移动设备110和两个GNSS卫星(SV 140A和SV 140B)执行的功能性，以上中的每一者结合图1来描述。提供图2的示例以解说差分校正可基于由一对卫星传送的RF信号的测量之间的差异来执行。虽然仅示出了两个卫星，但是应当理解，图2中所描绘的功能性可结合GNSS星座的其他卫星(例如，以执行SV 140A和第三SV之间、SV 140B和第三SV之间、第三SV和第四SV之间的差分测量等)和可能的附加参考站120来重复，以便确定足以基于距离和/或角度测量以及诸如参考站120之类的一个或多个组件的已知位置来几何地(例如，使用多角测量和/或多边定位)估计移动设备110的定位的数个定位测量。
如下所述，差分(单差)测量可以相减以形成双差测量，该双差测量包括差分校正测量，诸如双差几何距离。双差可以是卫星间单差(例如，SV 140A和140B之间)和接收机间单差(例如，参考站120和移动设备110之间)的差。通常，被用于形成双差的单差属于同一类型。例如，第一接收机处的单差伪距测量和第二接收机处的单差伪距测量可被相减以形成双差伪距测量。然而，本文所描述的示例涉及在参考站处进行的卫星间载波相位测量和在移动设备处进行的卫星间伪距测量。此外，卫星间测量可对应于伪距或载波相位测量的线性组合之间的差异。
在202，SV 140A使用不同的载波频率来传送第一对GNSS信号。例如，作为双频带传输的一部分，SV 140A可使用L1频率(1575.42MHz)来传送一信号并且使用L5频率(1176MHz)来传送另一信号。为了说明的目的，本公开在下面的各种公式和方程中参考L1和L5频率。然而，应当理解，也可使用其他频率(例如，L2)。相应地，本文所描述的技术不限于与L1和L5频率一起使用。第一对GNSS信号被并发地传送，并且通常以周期性区间广播。在一些实例中，SV可并发地在两个以上的频率上传送。
在204，参考站120使用其本地GNSS接收机来接收第一对GNSS信号，并对第一对GNSS信号中的每个信号执行载波相位和伪距测量。参照由SV(诸如SV 140A)传送的L1和L5信号，伪距测量可被表示为PL1，Base和PL5，Base。类似地，载波相位测量可被表示为ΦL1，Base和ΦL5，Base。
伪距是使用在RF信号(诸如在204中接收到的GNSS信号中的任一者)中接收的伪随机二进制序列和参考信号之间的相关性来对发射机(例如SV 140)和接收机(例如参考站120或移动设备110)之间的实际距离(几何距离)的估计。伪距估计的准确性受到各种因素的影响，诸如电离层和对流层延迟、时钟偏置等。因为参考站120非常接近移动设备110(例如，在30公里内)，所以对于由参考站120和移动设备110接收的相同GNSS信号而言，诸如电离层延迟和对流层延迟之类的某些类型的误差的影响是相似的。相应地，如果由参考站120执行的伪距估计中的误差程度被确定(这是可能的，因为参考站120的位置是已知的)，则校正可由移动设备110用于对相同GNSS信号的伪距测量。伪距测量有时被称为代码伪距测量，以区别于对发射机和接收机之间的距离的载波相位测量。
伪距测量在数学上可被表达如下：
其中ρ是几何距离，dT是接收机和发射机(在该实例中，SV 140a和参考站120)的时钟之间的差异，ISTB是要估计的定位误差矢量，Trop是对流层延迟，dIono是电离层延迟(更具体地，在应用电离层模型以减少这种误差之后的剩余电离层延迟误差)，f1和f5是来自SV的信号对的载波频率，并且∈表示噪声和多径误差。从等式1和2可以看出，每个伪距测量包括参考站120和SV 140A之间的真实距离或几何距离，加上与时钟偏置、电离层和对流层误差、噪声和多径误差相关联的各种误差项。
载波相位测量是确定发射机和接收机之间的距离测量的另一种方式，并且以所传送的RF信号的载波频率的循环为单位来表示。RF信号从发射机传播到接收机所用的循环数目，并且因此发射机和接收机之间的几何距离不能仅从单个载波相位测量来确定。因此，循环数目对应于载波相位测量中的歧义性项。此歧义性可通过将载波相位测量与其他载波相位测量相结合(或者，如下所述，与伪距测量相结合)来解决。歧义性解决可涉及使用关于传送方卫星的信息(例如，卫星分数偏置)和/或使用歧义性解决技术，诸如移动窗口平均。相应地，即使移动设备110未被配置成支持载波相位测量，参考站120的载波相位测量在被解决之后也可与由移动设备110执行的伪距测量相结合地使用，以更准确地确定移动设备110的定位。
载波相位测量在数学上可被表达如下：
载波相位测量包括对应于伪距测量的各分量。在此实例中，电离层误差的符号是负的，而不是如等式1和2中的正的。因此，电离层误差在载波相位测量的上下文中通常被称为电离层提前(而不是延迟)。附加地，作为误差项，载波相位测量包括：歧义性项N，其是表示从发射机行进至接收机的载波频率的循环数目的值；接收机分数偏置项r，其表示由于接收机时钟(例如，参考站120的时钟或移动设备110的时钟)的不准确而导致的误差；以及卫星分数偏置项s，其表示由于卫星时钟(例如，SV 140A的时钟或SV 140B的时钟)的不准确而导致的误差。λL1和λL5是来自SV的信号对的波长。
在206，移动设备110使用其本地GNSS接收机接收第一对GNSS信号，并且执行对第一对GNSS信号中的每个信号的伪距测量(PL1，Rover和PL5，Rover)。206中的测量可以按类似于204中由参考站执行的测量的方式来执行。与参考站120不同，移动设备110可略去对第一对GNSS信号的载波相位测量。
在208，SV 140B使用与202中用于传送第一对GNSS信号的载波频率相同的载波频率来传送第二对GNSS信号。例如，像SV 140A一样，SV 140B可使用L1和L5频率来传送其信号。
在210，参考站120使用其本地GNSS接收机来接收第二对GNSS信号，并执行对第二对GNSS信号中的每个信号的载波相位和伪距测量。相应地，参考站120将获得针对第一对GNSS信号的测量集合[PL1,Base,PL5,Base,ΦL1,Base,和ΦL5,Base]和针对第二对GNSS信号的类似测量集合。
在212，移动设备110使用其本地GNSS接收机来接收第二对GNSS信号，并执行对第二对GNSS信号中的每个信号的伪距测量。与参考站120不同，移动设备110可略去对第二对GNSS信号的载波相位测量。相应地，参考站110将获得针对第一对GNSS信号的测量集合[PL1,Rover和PL5,Rover]和针对第二对GNSS信号的类似测量集合。
在214，参考站120解决来自204和210的载波相位测量中的歧义性(即，消除歧义性)以生成包括经歧义性解决的载波相位测量的校正数据。歧义性可通过以各种方式组合由参考站在204和210中执行的测量来解决。在一些实现中，歧义性解决可涉及对于给定的GNSS信号对的载波相位测量(ΦL1，Base和ΦL5，Base)的宽巷(WL)组合以及对于同一对GNSS信号的伪距测量(PL1，Base和PL5，Base)的窄巷(NL)组合。
WL组合是线性组合，其可包括对应于载波相位测量中的第一者的第一项减去对应于载波相位测量中的第二者的第二项，并且可被表示为：
类似地，NL组合是线性组合，其可包括对应于伪距测量中的第一者PL1的第一项加上对应于伪距测量中的第二者PL5的第二项，并且可被表示为：
在WL组合中，经组合波长比贡献于该组合的任何个体波长都长。在NL组合中，经组合波长比贡献于该组合的任何个体波长都短。也有可被归类为中间通道组合的组合。在等式5和6中，NL组合和WL组合的波长由作为载波频率f1和f5的函数的频率相关缩放因子来确定。如等式5所指示的，缩放因子的分母对应于载波频率的差。组成WL组合的个体波长是和/>在等式6中，缩放因子的分母对应于载波频率的总和，个体波长为/>和为了简单性起见，指示在参考(基)站处进行测量的下标符号从等式5和6中被略去。
为了解决来自204和210的载波相位测量中的歧义性，更具体地，在等式5的WL组合中表示的歧义性，参考站120可首先计算NL组合和WL组合之间的差，其可被表示为：
如等式7所示，当NL(伪距)组合从WL(载波相位)组合中被减去时，剩余的项是定位误差向量ISTB和上述各种误差项。
在计算每对信号的NL和WL组合之间的差之后，参考站120可减去这两个差，以获得表示来自SV 140A(第一对GNSS信号)的信号的测量和来自SV 140B(第二对GNSS信号)的信号的对应测量之间的差分
如等式8所示，使用如等式5至7中所描述的WL和NL组合来在两个卫星之间执行差分测量，导致定位误差向量ISTB和接收机分数偏置项r丢失，留下某些误差项，包括歧义性项N。
使用等式8的结果，歧义性可取决于关于卫星分数偏置sWL的信息是否已知而可以按各种方式来解决。例如，在一些实现中，参考站120可从另一参考站120或网络实体(诸如服务提供商170)接收消息，其中该消息包含SV 140A的分数偏置，其中对应信号对中的每个信号的分数偏置值通常是不同的(例如，sWL-1≠sWL-5)。类似地，参考站120可接收包含SV140B的分数偏置的值的单独消息。这些消息可以是不遵循国际海运事业无线电技术委员会(RTCM)标准的特殊格式。例如，RTCM SC-104标准定义了用于传达差分校正数据的消息的数据结构，但是没有专门提供用于分数偏置的通信。
假设关于SV 140A和140B的分数偏置的值的信息是可用的，参考站120可通过将给定GNSS信号对的两个载波相位测量的歧义性之间的差固定为整数值的舍入计算来解决这两个载波相位测量的歧义性：
对n个测量集合中的每个SV执行舍入计算，并且使用来自等式8的值以及卫星分数偏置的值和关于GNSS信号的波长的信息。
替换地，解决歧义性的另一种方法是应用在n个测量集合上连续执行的移动窗口平均：
移动窗口平均方法比等式9的方法相对较慢，但是能够将歧义性解决为非整数值，并且不取决于关于卫星分数偏置的信息的可用性。使用舍入方法或移动窗口平均方法，参考站120可为SV 140A和SV 140B两者确定经歧义性解决的载波相位测量，随后在216中将其传送到移动设备110。相应地，在接收机(例如，参考站120)处获得的载波相位测量的WL组合中的歧义性可通过对在同一接收机处获得的伪距测量的WL组合和NL组合之间的差执行的处理以各种方式解决，其中该WL组合和该NL组合之间的差是卫星间差。
在216，参考站120将经歧义性解决的载波相位测量(其可以是差分载波相位测量的形式)作为校正数据传送到移动设备110。传送到移动设备的校正数据可包括除测量本身之外的其他校正相关信息，例如，参考站120的已知位置的坐标。
在218，移动设备110将本地伪距测量(即，来自206和212的测量)与在216中传送的校正数据组合以确定移动设备的定位。特别地，移动设备110可使用校正数据来校正本地伪距测量中的误差，并通过传统的GNSS定位技术来建立移动设备相对于参考站120的定位。一般而言，需要来自至少四个GNSS卫星的信号的测量以通过GNSS定位来建立三维定位锁定(水平坐标，诸如纬度和经度，加上标高)。
为了校正其本地伪距测量，移动设备可使用来自参考站120的经歧义性解决的载波相位测量来执行等式5中的载波相位测量的WL组合(其现在已经解决了歧义性)和本地伪距测量的NL组合之间的进一步差分测量。在歧义性被解决之后，用于SV 140A的WL组合和用于SV 140B的WL组合之间的差变成：
在移动设备侧，本地伪距测量的NL组合可以按与上述等式6中阐述的相同方式确定。与由参考站120执行的伪距测量的NL组合一样，SV 140A和SV 140B之间的差分测量可基于NL组合之间的差来执行：
取等式11中的差分WL组合和等式12中的差分NL组合之间的差来产生包括双差几何距离项的结果，该双差几何距离项对应于使用SV 140A和SV 140B测量的参考站120的几何距离与使用SV 140A和SV 140B测量的移动设备110的几何距离之间的差：
取差分WL组合和差分NL组合之间的差有效地抵消了等式11和12中的电离层和对流层误差项，因为移动设备110和参考站120可预期经历类似程度的此类误差。出于定位目的，电离层和对流层误差可被假设在移动设备和参考站之间是相同的。等式13中剩余的误差项(噪声和多径)可通过传统方法抵消。相应地，与传统的DGNSS相比，等式13的测量可被应用于以更高的准确度来估计移动设备的定位，因为传统的DGNSS不支持使用载波相位测量。
图3与图2中的示例相结合地解说了上述测量的不同阶段。在参考站侧(例如，在参考站120处)，参考站测量320始于使用来自SV 140A的一对GNSS信号(例如，202中的第一对GNSS信号)的伪距和载波相位测量的集合310A和使用来自SV 140B的一对GNSS信号(例如，208中的第二对GNSS信号)的伪距和载波相位测量的对应集合310B。组合来自集合310A的测量以形成对应于等式5中的WL(载波相位)组合和等式6中的NL(伪距)组合的测量集合320A。同样，来自集合310B的测量被组合以形成包括WL组合和NL组合的集合320B。
测量330A随后通过从集合320A中的WL组合减去NL组合来确定(反之亦然)。同样，测量330B通过从集合320B中的WL组合中减去NL组合来确定(反之亦然)。测量330A和330B之间的差随后被确定为SV 140A和SV 140B之间的差分测量340。
差分测量340可被用于解决载波相位测量中的歧义性，例如，使用关于卫星分数偏置的信息或上述移动窗口平均方法。解决此歧义性允许生成差分测量340的载波相位部分350以传输到移动设备(例如，移动设备110)
在移动设备侧，移动设备测量322始于类似于集合310A中的伪距测量的伪距测量集合312A，以及类似地，类似于集合310B中的伪距测量的伪距测量集合312B。移动设备使用集合312A中的测量来形成类似于集合320A中的NL组合的NL伪距组合314A。同样，移动设备使用集合312B中的测量来形成类似于集合320B中的NL组合的NL伪距组合314B。
移动设备随后将NL组合314A和314B之间的差确定为SV 140A和SV 140B之间的差分伪距测量360。来自参考站的差分载波相位测量350随后从在移动设备处进行的差分伪距测量中减去(反之亦然)以如以上结合等式13所讨论的那样产生可被用于估计该移动设备的定位的的双差几何距离380。
由移动设备执行的测量不必与由参考站执行的测量同时发生或交叠。例如，310A和310B中的伪距测量可在与312A和312B中的伪距测量被执行的测量周期偏移且不交叠(或部分交叠)的测量周期上执行。例如，310A和310B中的伪距测量可与312A和312B中的伪距测量相隔几秒或几分钟来执行。类似地，每个接收机(参考站或移动设备)的本地测量可在不同的时间执行以使得该本地测量部分地或完全不交叠。例如，310A中的载波相位测量可与310B中的载波相位测量相隔几秒或几分钟。相应地，相对于卫星140A和140B两者的测量(例如，跨不同接收机的测量和/或同一接收机内的测量)可被执行以差分地确定移动设备的定位，即使这些测量不一定同时执行。
图4是根据实施例的解说用于执行DGNSS测量的过程400的流程图。过程400包括对应于图2中的202、204、206、208、210和212的功能性。过程400与过程200的不同之处在于，歧义性解决由移动设备110而不是参考站120来执行。代替在参考站侧执行歧义性解决，参考站120可(在414)将其原始测量(例如，图3中示出的集合320A和320B中的载波相位和伪距测量)传送到移动设备110。
在416，移动设备110将在414中传送的载波相位和伪距测量组合以解决载波相位测量中的歧义性并且生成其自己的校正数据。移动设备110可使用参考站120将会使用的相同技术来解决由参考站120提供的载波相位测量中的歧义性(更具体而言，在WL载波相位组合中表示的歧义性)。例如，移动设备110可访问关于SV 140A和140B的分数偏置的信息，其中该分数偏置信息可从另一个参考站120、诸如图1中的服务提供商170之类的网络实体或者可能是在414中传送载波相位和伪距测量的相同参考站120传送。替换地，移动设备110可执行移动窗口平均。为了执行歧义性解决，移动设备110可在一段时间内从参考站120收集n个原始测量集合，这可能不总是可能的，例如，由于信号干扰。然而，假设移动设备110可获得足够数目的原始测量，移动设备110可以按与参考站相同的准确度来解决歧义性。
在416，移动设备110将其本地伪距测量(例如，图3中的集合312A和集合312B)与在416中生成的校正数据组合以确定该移动设备的定位。416中的组合可以按以上参照图2所描述的相同方式执行，并且可例如涉及基于本地伪距测量来确定NL伪距组合(例如，NL组合314A和314B)；将NL组合之间的差确定为差分伪距测量；确定WL载波相位组合之间的差(例如，差分载波相位测量350，但是由移动设备110而不是参考站120执行)；以及从差分伪距测量中减去差分载波相位测量(反之亦然)以确定可用于估计移动设备的定位的双差几何距离。
图5是根据实施例的解说使用差分校正测量来确定移动设备的定位的方法500的流程图。用于执行图5中所解说的功能性的装置可由装备有GNSS接收机的移动设备(例如，移动设备110)的硬件和/或软件组件来执行。图6中解说了移动设备的示例组件，其将在下面更详细地描述。
在502，包括对来自第一GNSS卫星的信号的伪距测量的第一测量集合被确定。第一测量集合可例如对应于图3中的集合312A，并且可包括对由第一GNSS卫星传送的至少两个RF信号的伪距测量。第一测量集合可使用移动设备的GNSS接收机与由移动设备的一个或多个处理单元执行的处理相结合地确定，其中该一个或多个处理单元可包括GNSS接收机内部的处理单元、通信地耦合至该GNSS接收机的处理单元或两者。
在504，包括对来自第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合被确定。第二测量集合可例如对应于集合312B，并且可包括对由第二GNSS卫星传送的至少两个RF信号的伪距测量。第二测量集合可由用于在502中确定第一测量集合的相同(诸)组件(例如，相同的GNSS接收机)来确定。
在506，差分校正测量基于来自502的第一测量集合、来自504的第二测量集合、并且进一步基于在参考站处执行的载波相位测量来获得。例如，载波相位测量可对应于集合310A和集合310B中的载波相位测量，并且差分校正测量可对应于双差几何距离值380。差分校正测量在以下意义上被校正：当与在移动设备处获得的原始测量(例如，伪距)相比时，一种或多种误差类型(例如，电离层延迟、对流层延迟、卫星时钟偏置、接收机时钟偏置等)不存在或至少由于计算对应测量之间的差异而显著减少。
差分校正测量可在移动设备或可访问相关测量的远程实体处计算(例如，在执行载波相位测量的参考站处，或者在与该参考站和该移动设备处于通信的服务器处)。例如，如果差分校正测量在移动设备处计算，则该移动设备可接收载波相位测量作为原始测量，或者如上述结合图2中的示例所描述的以已经被歧义性解决的差分载波相位测量(例如，差分载波相位测量350)的形式接收载波相位测量。为了计算差分校正测量，移动设备可使用与上述各种等式相关联的技术。如以上所讨论的，本地伪距测量(例如，502和504中的测量)可与在参考站(例如，参考站120)处进行的载波相位测量组合以确定几何距离值380。此类测量的组合可包括例如WL载波相位组合和NL伪距组合。在一些实施例中可使用其他类型的线性组合。
在508，在506中获得的差分校正测量可被用于确定(估计)在其中进行502和504中的测量的GNSS接收机的定位(即，移动设备的定位)。GNSS接收机的定位可相对于参考站的已知位置(例如，三维笛卡尔坐标)并且基于使用其他卫星配对(例如，第一GNSS卫星和第三GNSS卫星之间、第二GNSS卫星和第三GNSS卫星之间、第三GNSS卫星和第四GNSS卫星之间等)获得的类似的差分校正测量来估计。一般而言，来自至少四个GNSS卫星的测量被用于形成线性方程组，该方程组可使用传统的定位估计方法(例如，卡尔曼滤波器或最小二乘法)来求解，以估计三维定位。可取决于期望的定位准确性(例如，当在二维而不是三维中估计定位时)而使用较少的GNSS卫星。以此方式，移动设备的定位可基于第一测量集合(来自502)、第二测量集合(来自504)和来自参考站的载波相位测量来确定。差分校正测量的处理可涉及确定参考站和移动站之间的基线矢量。因为参考站的位置是已知的，所以确定基线矢量等同于确定移动设备的定位。
相应地，针对与第一GNSS卫星和第二GNSS卫星在同一星座中的至少两个附加GNSS卫星(针对总共四个或更多个卫星)，框502至506中的功能性可被重复以确定差分校正测量/观察集合(例如，以双差几何距离的形式表示移动设备和四个或更多个GNSS卫星中的每一者之间的距离的校正伪距值)，从而移动设备的定位能够被几何地估计。以下对如何使用双差几何距离测量来估计移动设备的定位的解释是相对于基于单差伪距测量的双差来描述的，但是也应用于使用基于单差伪距测量和单差、经歧义性解决的载波相位测量来确定的双差来估计定位，诸如以上关于等式13所描述的。
GNSS接收机的几何距离是表示该GNSS接收机的定位的向量(X，Y，Z)中的每个元素与表示SV的定位的向量(x,y,z)中的对应元素之间的差的函数：
移动设备(r)相对于SV(i)的几何距离可被表示为一阶泰勒线性化表达式：
其中是移动设备的近似定位，dXYZ是表示该移动设备的未知定位偏移(dX，dY，dZ)的向量，/>是使用该移动设备的该近似定位来计算的近似几何距离，以及/>是沿着该移动设备和该SV之间的视线的向量。测得的伪距可被表示为等式15加上以上所讨论的各种误差项的和，包括卫星时钟偏置、接收机时钟偏置、电离层延迟和对流层延迟。
基于在移动设备r处获得的伪距测量和在参考站(b)处获得的伪距(或经歧义性解决的载波相位)测量来计算单差以从每个伪距测量中移除卫星时钟偏置。此外，由于参考站和移动设备彼此靠近，电离层和对流层延迟基本上被抵消。
在单差测量之上计算双差(卫星i和j之间以及接收机r和b之间)产生可被表示为待估计的定位偏移向量dXYZ的函数的测量：
当在两个接收机上观察到总共n个(大于或等于4个)非差分测量时，可以获得根据等式16(其类似于上述等式13)的n-1个双差测量以形成可被处理的线性方程组，例如使用卡尔曼过滤器或最小二乘估计器，以求解向量dXYZ中的每个元素。例如，相对于相同参考卫星SVref和三个附加SV，可基于来自总共四个卫星的非差分测量来确定三个双差测量以形成具有三个方程和三个未知数的方程组，并求解出定位偏移向量dXYZ。
图6是根据实施例的移动设备600的各种硬件和软件组件的框图。这些组件可如本文上述(例如，与图1-5相结合地)使用。例如，移动设备600可执行图1中所解说的移动设备110的动作、图2-5的方法、和/或类似功能。应注意，图6仅旨在提供各种组件的一般化解说，可恰适地利用其中任何或全部组件。移动设备的形式和功能可能各不相同，并且最终可包括任何启用GNSS的设备，包括交通工具、商业和消费电子设备、调查装备等。因此，在一些实例中，由图6解说的组件可被局部化到单个物理设备和/或在可设置在不同物理位置(例如，交通工具上的不同位置)处的各种联网设备之间分布。
移动设备600被示为包括可经由总线605电耦合(或者可以恰适地以其他方式处于通信)的硬件元件。硬件元件可以包括(诸)处理单元610，其可以包括但不限于一个或多个通用处理器、一个或多个专用处理器(诸如数字信号处理器(DSP)芯片、图形加速单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)等等)、和/或其它处理结构或装置。如图6中所示出的，一些实施例可以取决于所期望的功能性而具有单独的数字信号处理器(DSP)620。可在(诸)处理单元610和/或无线通信接口630(在以下讨论)中提供基于无线通信的位置确定和/或其他确定。移动设备600还可包括一个或多个输入设备670以及一个或多个输出设备615，一个或多个输入设备670可包括但不限于键盘、触摸屏、触摸板、话筒、(诸)按键、(诸)拨号盘、(诸)开关等等；一个或多个输出设备615可包括但不限于显示器、发光二极管(LED)、扬声器等等。将会理解，输入设备670和输出设备615的类型可取决于与输入设备670和输出设备615集成的移动设备的类型。
移动设备600还可包括无线通信接口630，该无线通信接口630可包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信设备和/或芯片组(诸如 设备、IEEE802.11设备、IEEE 802.15.4设备、Wi-Fi设备、WiMAXTM设备、广域网(WAN)和/或各种蜂窝设备等)、等等，其可以使得该移动设备600能够经由以上关于图1所描述的网络进行通信。无线通信接口630可准许与网络(例如经由WAN接入点、移动参考站和/或其他接入节点类型、和/或其他网络组件)、计算机系统、和/或如本文中所描述的任何其他电子设备传达数据和信令。可经由发送和/或接收无线信号634的一个或多个无线通信天线632来执行通信。(诸)天线632可包括一个或多个分立天线、一个或多个天线阵列或任何组合。
取决于所期望的功能性，无线通信接口630可以包括单独的收发机、单独的接收机和发射机，或收发机、发射机、和/或接收机的任何组合，以与参考站和其他地面收发机(诸如无线设备和接入点)进行通信。如前所述，移动设备600可与不同的数据网络进行通信，这些数据网络可包括各种网络类型，其可使用无线通信接口630来实现。例如，无线广域网(WWAN)可以是CDMA网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络、WiMAXTM(IEEE 802.16)网络等等。CDMA网络可实现一个或多个无线电接入技术(RAT)，诸如WCDMA等。CDMA2000包括IS-95、IS-2000、和/或IS-856标准。TDMA网络可实现GSM、数字高级移动电话系统(D-AMPS)、或某个其他RAT。OFDMA网络可采用LTETM、高级LTE、5G NR等等。在来自第三代伙伴项目(3GPPTM)的文档中描述了5G NR、LTE、高级LTE、GSM、以及WCDMA。/>在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中作了描述。3GPPTM和3GPP2文献是公众可获取的。WLAN也可以是IEEE 802.11x网络，而无线个域网(WPAN)可以是/>网络、IEEE802.15x或某个其他类型的网络。本文中所描述的技术也可被用于WWAN、WLAN、和/或WPAN的任何组合。
移动设备600可进一步包括(诸)传感器640。传感器640可包括但不限于一个或多个惯性传感器和/或其他传感器(例如，(诸)加速度计、(诸)陀螺仪、(诸)相机、(诸)磁力计、(诸)高度计、(诸)话筒、(诸)邻近度传感器、(诸)光传感器、(诸)气压计等)，其中一些传感器在一些实例中可被用于移动设备600中的组件和/或促成定位锁定。
移动设备600的各实施例还可包括GNSS接收机680，其能够使用天线682(其可以与天线632相同)从一个或多个GNSS卫星(例如，SV 140)接收信号684。GNSS接收机680可进行本文所描述的测量以使用来自一个或多个GNSS星座的GNSS SV(例如，图1中的SV 140)的信号684、以及由参考站和/或服务提供商提供的DGNSS相关数据(例如，校正数据，其可包括在该参考站处进行的测量和/或从此类测量导出的信息)来确定移动设备600的定位锁定。GNSS接收机680可使用内部处理单元和/或与由一个或多个处理单元610执行的处理相结合地执行信号684的测量。因此，定位锁定可由GNSS接收机680本身或由处理单元610基于GNSS接收机680的输出来确定。对信号684的测量可包括原始测量(例如，未校正的伪距)和/或经处理的测量(例如，差分伪距测量、与载波相位组合的伪距等)。
GNSS接收机680可用于可与一个或多个全球性和/或区域性导航卫星系统相关联或者以其他方式被启用以与一个或多个全球性和/或区域性导航卫星系统联用的各种扩增系统(例如，SBAS)，诸如举例而言广域扩增系统(WAAS)、欧洲对地静止导航覆盖服务(EGNOS)、多功能性卫星扩增系统(MSAS)、以及地理扩增导航系统(GAGAN)等。
移动设备600可进一步包括存储器660和/或与存储器660处于通信。存储器660可包括机器或计算机可读存储介质其包括但不限于本地和/或网络可访问存储、磁盘驱动器、驱动器阵列、光学存储设备、固态存储设备(诸如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))，其可以是可编程的、可快闪更新的等等。此类存储设备可被配置成实现任何恰适的数据存储，包括但不限于各种文件系统、数据库结构等等。
移动设备600的存储器660还可包括软件元件(图6中未示出)，这些软件元件包括操作系统、设备驱动程序、可执行库、和/或其他代码(诸如一个或多个应用)，这些软件元件可包括由各种实施例提供的计算机程序、和/或可被设计成实现由其他实施例提供的方法、和/或配置由其他实施例提供的系统，如本文中所描述的。仅作为示例，关于以上讨论的(诸)方法描述的一个或多个规程可被实现为可由设备600(和/或移动设备600内的处理组件，诸如(诸)处理单元610或DSP 620)执行的存储器660中的代码和/或指令。在一方面，此类代码和/或指令随后可被用来配置和/或适配通用计算机(或者其他设备)以根据所描述的方法来执行一个或多个操作。
图7是根据实施例的参考站700的各种硬件和软件组件的框图，其可以如上文所述使用(例如，结合图1-5)。例如，参考站700可执行图1中所解说的参考站120的动作、图2-5的方法、和/或类似功能。应注意，图7仅旨在提供各种组件的一般化解说，可恰适地利用其中任何或全部组件。
参考站700被示为包括可经由总线705电耦合(或者可以恰适地以其他方式处于通信)的硬件元件。硬件元件可包括(诸)处理单元710，(诸)处理单元710可包括但不限于一个或多个通用处理器、一个或多个专用处理器(诸如DSP芯片、图形加速处理器、ASIC等等)、和/或其他处理结构或装置。如图7中所示，一些实施例可取决于期望的功能性而具有单独的DSP 720。根据一些实施例，可在(诸)处理单元710和/或无线通信接口730(以下所讨论的)中提供基于无线通信的位置确定和/或其他确定。参考站700还可包括一个或多个输入设备以及一个或多个输出设备，该一个或多个输入设备可包括但不限于键盘、显示器、鼠标、话筒、(诸)按键、(诸)拨号盘、(诸)开关等等；该一个或多个输出设备可包括但不限于显示器、发光二极管(LED)、扬声器等等。
参考站700进一步包括GNSS接收机770，其能够测量使用天线782从一个或多个GNSS卫星(例如SV 140)接收的信号784。对信号784的测量可包括本文所描述的能够由参考站(例如，参考站120)执行的任何类型的信号。例如，对信号784的测量可包括原始测量(例如，未校正的伪距测量和/或载波相位测量(其可消除或可不消除歧义性))和/或经处理的测量(例如，差分伪距、差分载波相位、伪距的线性组合、载波相位的线性组合等)。
参考站700可被配置成向移动设备(例如，移动设备110)提供对信号784的测量和/或从中导出的信息作为校正数据。校正数据可进一步包括其他DGNSS相关数据，诸如参考站700的已知位置。参考站700可使用网络接口780来直接(例如，使用GNSS接收机770)或通过网络实体(例如，图1中的服务提供商170的服务器)来将此类校正数据传达到移动设备。
网络接口780可支持有线通信技术。例如，网络接口780可包括调制解调器、网卡、芯片组等等。网络接口780可包括一个或多个输入和/或输出通信接口，以准许与网络(例如，数据通信网络150)、通信网络服务器、计算机系统和/或本文中所描述的任何其他电子设备交换数据。如此，这可包括各种无线技术(举例而言，诸如关于图6的无线通信接口630描述的那些无线技术)和/或有线技术中的任何一者。
参考站700可进一步包括存储器760。存储器760可包括但不限于本地和/或网络可访问存储、磁盘驱动器、驱动器阵列、光学存储设备、固态存储设备(诸如RAM和/或ROM)，其可以是可编程的、可快闪更新的等等。此类存储设备可被配置成实现任何恰适的数据存储，包括但不限于各种文件系统、数据库结构等等。
参考站700的存储器760还可包括软件元件(图7中未示出)，这些软件元件包括操作系统、设备驱动程序、可执行库、和/或其他代码(诸如一个或多个应用程序)，这些软件元件可包括由各种实施例提供的计算机程序、和/或可被设计成实现由其他实施例提供的方法、和/或配置由其他实施例提供的系统，如本文中所描述的。仅作为示例，关于以上讨论的(诸)方法描述的一个或多个规程可被实现为可由参考站700(和/或参考站700内的处理组件，诸如(诸)处理单元710或DSP 720)执行的存储器760中的代码和/或指令。在一方面，此类代码和/或指令随后可被用来配置和/或适配通用计算机(或者其他设备)以根据所描述的方法来执行一个或多个操作。
图8是计算机系统800的实施例的框图，其可以整体地或部分地被用于提供服务提供商170的服务器和/或本文中所描述的其他计算机系统的功能。应注意，图8仅旨在提供各种组件的一般化解说，可恰适地利用其中任何或全部组件。因此，图8宽泛地解说了如何以相对分开或相对更集成的方式来实现个体系统元件。另外，可以注意到，由图8解说的组件可被局部化成单个设备和/或分布在可被布置在不同地理位置处的各种联网设备之中。
计算机系统800被示为包括可经由总线805来电耦合(或者可以恰适地以其他方式处于通信)的硬件元件。硬件元件可包括(诸)处理单元810，(诸)处理单元810可包括但不限于一个或多个通用处理器、一个或多个专用处理器(诸如数字信号处理芯片、图形加速处理器等等)、和/或其他处理结构，它们可被配置成执行本文中所描述的一种或多种方法。计算机系统800还可包括一个或多个输入设备815；以及一个或多个输出设备820，一个或多个输入设备815可包括但不限于鼠标、键盘、相机、话筒等等；一个或多个输出设备820可包括但不限于显示器设备、打印机等等。
计算机系统800可进一步包括一个或多个非瞬态存储设备825(和/或与该一个或多个非瞬态存储设备825处于通信)，其可包括但不限于本地和/或网络可访问存储，和/或可包括但不限于磁盘驱动器、驱动器阵列、光学存储设备、固态存储设备(诸如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))，它们可以是可编程的、可快闪更新的、等等。此类存储设备可被配置成实现任何恰适的数据存储，包括但不限于各种文件系统、数据库结构等等。此类数据存储可包括数据库和/或用于存储和管理要经由中枢被发送给一个或多个设备的消息和/或其他信息的其他数据结构，如本文中所描述的。
计算机系统800还可包括通信接口830，其可包括被配置成无线或有线技术的软件组件。有线技术可包括以太网、同轴通信、通用串行总线(USB)等。无线通信可包括5G、LTE和/或先前所描述的任何其他无线技术(例如，关于图6的无线通信接口630)。由此，通信接口830可包括调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信设备、无线通信设备、和/或芯片组等等，它们可以使得计算机系统800能够在本文中所描述的通信网络中的任何或全部通信网络上与相应网络上的任何设备(包括移动设备110、参考站120、其他计算机系统、和/或本文中所描述的任何其他电子设备)通信。因此，通信接口830可被用于如本文中的实施例中描述地那样接收和发送数据。
计算机系统800可进一步包括工作存储器835，其可包括RAM或ROM设备。被示为位于工作存储器835内的软件组件可包括操作系统840、设备驱动程序、可执行库、和/或其他代码(诸如一个或多个应用845)，这些软件组件可包括由各种实施例提供的计算机程序、和/或可被设计成实现由其他实施例提供的方法和/或配置由其他实施例提供的系统，如本文中所描述的。仅作为示例，关于以上讨论的(诸)方法所描述的一个或多个规程可被实现为可由计算机(和/或计算机内的处理单元)执行的代码和/或指令；在一方面，此类代码和/或指令随后可被用来配置和/或适配通用计算机(或其他设备)以根据所描述的方法来执行一个或多个操作。
这些指令和/或代码的集合可被存储在非瞬态计算机可读存储介质(诸如上述(诸)存储设备825)上。在一些情形中，存储介质可被纳入计算机系统(诸如计算机系统800)内。在其他实施例中，存储介质可与计算机系统分开(例如，可移动介质，诸如光盘)，和/或可被提供在安装包中，以使得存储介质可被用来对存储有指令/代码的通用计算机进行编程、配置和/或适配。这些指令可采取可执行代码的形式(其可由计算机系统800执行)和/或可采取源代码和/或可安装代码的形式，这些指令在计算机系统800上编译和/或安装(例如，使用各种通用编译器、安装程序、压缩/解压缩实用程序等)之际，则采取可执行代码的形式。
将对本领域技术人员显而易见的是，可根据具体要求来作出实质性变型。例如，也可使用定制的硬件，和/或可在硬件、软件(包括便携式软件，诸如小应用程序等)、或两者中实现特定元件。进一步，可采用到其他计算设备(诸如网络输入/输出设备)的连接。
参照附图，可包括存储器的组件可包括非瞬态机器可读介质。如本文中所使用的术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”是指参与提供使机器以特定方式操作的数据的任何存储介质。在上文所提供的实施例中，在向处理单元和/或其他设备提供指令/代码以供执行时可能涉及各种机器可读介质。附加地或替换地，机器可读介质可被用于存储和/或携带此类指令/代码。在许多实现中，计算机可读介质是物理和/或有形存储介质。此类介质可采取许多种形式，包括但并不限于非易失性介质、易失性介质、和传输介质。计算机可读介质的常见形式包括例如：磁性和/或光学介质、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或存储器盒、下文所描述的载波、或计算机可以从其读取指令和/或代码的任何其他介质。
本文中所讨论的方法、系统和设备是示例。各个实施例可恰适地省略、替代、或添加各种规程或组件。例如，参考某些实施例所描述的特征可在各种其他实施例中被组合。实施例的不同方面和要素可按类似方式组合。本文中所提供的附图的各种组件可被体现在硬件和/或软件中。而且，技术会演进，并且因此许多要素是示例，其不会将本公开的范围限定于那些特定示例。
主要出于普遍使用的原因，将此类信号称为比特、信息、值、元素、码元、字符、变量、项、数量、数字等已证明有时是方便的。然而，应当理解，所有这些或类似术语要与恰适物理量相关联且仅仅是便利性标签。除非另外具体声明，否则如从以上讨论显而易见的，应领会，贯穿本说明书，利用诸如“处理”、“计算”、“演算”、“确定”、“生成”、“查明”、“标识”、“关联”、“测量”、“执行”等术语的讨论是指特定装置(诸如专用计算机或类似的专用电子计算设备)的动作或过程。因此，在本说明书的上下文中，专用计算机或类似的专用电子计算设备或系统能够操纵或变换通常表示为该专用计算机或类似的专用电子计算设备或系统的存储器、寄存器、或其他信息存储设备、传输设备、或显示设备内的物理量、电子量、电气量或磁性量的信号。
如本文中所使用的术语“和”以及“或”可包括还预期至少部分地取决于使用此类术语的上下文的各种含义。通常，“或”如果被用于关联一列表，诸如A、B或C，则旨在表示A、B和C(这里使用的是包含性的含义)以及A、B或C(这里使用的是排他性的含义)。另外，本文中所使用的术语“一者或多者”可被用于描述单数形式的任何特征、结构或特性，或者可用于描述特征、结构或特性的某种组合。然而，应当注意，这仅是解说性示例，并且所要求保护的主题内容不限于此示例。此外，术语“中的至少一者”如果被用于关联一列表，诸如A、B或C，则可被解释为表示A、B和/或C的任何组合，诸如A、AB、AA、AAB、AABBCCC等。
已描述了若干实施例，可以使用各种修改、替换构造和等价物而不会脱离本公开的精神。例如，以上要素可以仅是较大系统的组件，其中其他规则可优先于各个实施例的应用或者以其他方式修改各个实施例的应用。此外，可在考虑以上要素之前、期间或之后采取数个步骤。相应地，以上描述并不限制本公开的范围。
鉴于此说明书，各实施例可包括特征的不同组合。在以下经编号条款中描述了各实现示例：
条款1.一种在移动设备处执行的使用差分全球导航卫星(DGNSS)测量来确定定位的方法，该方法包括：确定包括对来自第一全球导航卫星系统(GNSS)卫星的信号的伪距测量的第一测量集合；确定包括对来自第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合；以及基于第一测量集合、第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定移动设备的定位，其中该载波相位测量包括对来自第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
条款2.如条款1的方法，其中来自第一GNSS卫星的信号包括使用第一载波频率传送的第一信号和使用第二载波频率传送的第二信号，并且其中来自第二GNSS卫星的信号包括使用第一载波频率传送的第三信号和使用第二载波频率传送的第四信号。
条款3.如条款1或2的方法，其中：确定移动设备的定位包括：确定差分伪距测量和差分载波相位测量之间的差异，其中该差分伪距测量基于第一测量集合和第二测量集合，并且其中该差分载波相位测量基于在参考站处执行的载波相位测量。
条款4.如条款3的方法，其中差分伪距测量对应于来自第一测量集合的测量的线性组合和来自第二测量集合的测量的线性组合之间的差异。
条款5.如条款4的方法，其中来自第一测量集合的测量的线性组合和来自第二测量集合的测量的线性组合是窄巷组合，并且其中差分载波相位测量基于在参考站处执行的载波相位测量的宽巷组合。
条款6.如条款3-5中任一者的方法，其中差分载波相位测量是解决了歧义性的测量，对于该测量而言，表示参考站和第一GNSS卫星之间的载波循环数目的第一值与表示参考站和第二GNSS卫星之间的载波循环数目的第二值之间的差异已被确定。
条款7.如条款3-6中任一者的方法，进一步包括：从参考站接收差分载波相位测量作为校正数据。
条款8.如条款3-7中任一者的方法，进一步包括：接收在参考站处执行的载波相位测量作为原始测量；以及从原始测量确定差分载波相位测量。
条款9.如条款3-8中任一者的方法，其中差分载波相位测量对应于在参考站处执行的载波相位测量的宽巷组合之间的差异，并且其中在确定差分伪距测量和该差分载波相位测量之间的差异之前，该载波相位测量的该宽巷组合中的歧义性基于在该参考站处执行的附加伪距测量的窄巷组合来解决。
条款10.如条款9的方法，其中载波相位测量的宽巷组合中的歧义性通过以下各项来解决：基于(i)该载波相位测量的宽巷组合和(ii)附加伪距测量的窄巷组合之间的差异的移动窗口平均；或者基于载波相位测量的宽巷组合和附加伪距测量的窄巷组合之间的差异、并且进一步基于关于第一GNSS卫星和第二GNSS卫星的分数偏置的信息的舍入计算。
条款11.一种移动设备，包括：全球导航卫星系统(GNSS)接收机，该GNSS接收机被配置成接收来自第一GNSS卫星的信号和来自第二GNSS卫星的信号；存储器；以及与GNSS接收机和存储器通信地耦合的一个或多个处理单元，该一个或多个处理单元被配置成：确定包括对来自第一GNSS卫星的信号的伪距测量的第一测量集合；确定包括对来自第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合；以及基于第一测量集合、第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定移动设备的定位，其中该载波相位测量包括对来自第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
条款12.如条款11的移动设备，其中：来自第一GNSS卫星的信号包括使用第一载波频率传送的第一信号和使用第二载波频率传送的第二信号，并且其中来自第二GNSS卫星的信号包括使用第一载波频率传送的第三信号和使用第二载波频率传送的第四信号。
条款13.如条款11或12的移动设备，其中为了确定移动设备的定位，该一个或多个处理单元被配置成：确定差分伪距测量和差分载波相位测量之间的差异，其中该差分伪距测量基于第一测量集合和第二测量集合，并且其中该差分载波相位测量基于在参考站处执行的载波相位测量。
条款14.如条款13的移动设备，其中：差分伪距测量对应于来自第一测量集合的测量的线性组合和来自第二测量集合的测量的线性组合之间的差异。
条款15.如条款14的移动设备，其中：来自第一测量集合的测量的线性组合和来自第二测量集合的测量的线性组合是窄巷组合，并且其中差分载波相位测量基于在参考站处执行的载波相位测量的宽巷组合。
条款16.如条款13-15中任一者的移动设备，其中差分载波相位测量是解决了歧义性的测量，对于该测量而言，表示参考站和第一GNSS卫星之间的载波循环数目的第一值与表示参考站和第二GNSS卫星之间的载波循环数目的第二值之间的差异已被确定。
条款17.如条款13-16中任一者的移动设备，其中该移动设备被配置成：从参考站接收差分载波相位测量作为校正数据。
条款18.如条款13-17中任一者的移动设备，其中该移动设备被配置成：接收在参考站处执行的载波相位测量作为原始测量；并且其中该一个或多个处理单元被配置成：从原始测量确定差分载波相位测量。
条款19.如条款13-18中任一者的移动设备，其中差分载波相位测量对应于在参考站处执行的载波相位测量的宽巷组合之间的差异，并且其中在差分伪距测量和该差分载波相位测量之间的差异被确定之前，该载波相位测量的该宽巷组合中的歧义性基于在该参考站处执行的附加伪距测量的窄巷组合来解决。
条款20.如条款19的移动设备，其中：载波相位测量的宽巷组合中的歧义性通过以下各项来解决：基于(i)该载波相位测量的宽巷组合和(ii)附加伪距测量的窄巷组合之间的差异的移动窗口平均；或者基于载波相位测量的宽巷组合和附加伪距测量的窄巷组合之间的差异、并且进一步基于关于第一GNSS卫星和第二GNSS卫星的分数偏置的信息的舍入计算。
条款21.一种其上存储有指令的非瞬态计算机可读介质，其中，当这些指令由移动设备的一个或多个处理单元执行时，使该一个或多个处理单元：确定包括对来自第一全球导航卫星系统(GNSS)卫星的信号的伪距测量的第一测量集合；确定包括对来自第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合；以及基于第一测量集合、第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定移动设备的定位，其中该载波相位测量包括对来自第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
条款22.如条款21的非瞬态计算机可读介质，其中为了确定移动设备的定位，这些指令使该一个或多个处理单元：确定差分伪距测量和差分载波相位测量之间的差异，其中该差分伪距测量基于第一测量集合和第二测量集合，并且其中该差分载波相位测量基于在参考站处执行的该载波相位测量。
条款23.如条款22的非瞬态计算机可读介质，其中差分伪距测量对应于来自第一测量集合的测量的线性组合和来自第二测量集合的测量的线性组合之间的差异。
条款24.如条款23的非瞬态计算机可读介质，其中来自第一测量集合的测量的线性组合和来自第二测量集合的测量的线性组合是窄巷组合，并且其中差分载波相位测量基于在参考站处执行的载波相位测量的宽巷组合。
条款25.如条款22-24中任一者的非瞬态计算机可读介质，其中：差分载波相位测量对应于在参考站处执行的载波相位测量的宽巷组合之间的差异，并且其中在差分伪距测量和该差分载波相位测量之间的差异被确定之前，该载波相位测量的该宽巷组合中的歧义性基于在该参考站处执行的附加伪距测量的窄巷组合来解决。
条款26.一种系统，包括：全球导航卫星系统(GNSS)接收机，该GNSS接收机被配置成接收来自第一GNSS卫星的信号和来自第二GNSS卫星的信号；一个或多个处理单元，该一个或多个处理单元被配置成确定包括对来自第一GNSS卫星的信号的伪距测量的第一测量集合；以及
确定包括对来自第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合；以及用于基于第一测量集合、第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定GNSS接收机的定位的装置，其中该载波相位测量包括对来自第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
条款27.如条款26的系统，其中用于确定GNSS接收机的定位的装置被配置成：基于差分伪距测量和差分载波相位测量之间的差异来确定GNSS接收机的定位，其中该差分伪距测量基于第一测量集合和第二测量集合，并且其中该差分载波相位测量基于在参考站处执行的载波相位测量。
条款28.如条款27的系统，其中差分伪距测量对应于来自第一测量集合的测量的线性组合和来自第二测量集合的测量的线性组合之间的差异。
条款29.如条款28的系统，其中来自第一测量集合的测量的线性组合和来自第二测量集合的测量的线性组合是窄巷组合，并且其中差分载波相位测量基于在参考站处执行的载波相位测量的宽巷组合。
条款30.如条款27-29中任一者的系统，其中差分载波相位测量对应于在参考站处执行的载波相位测量的宽巷组合之间的差异，并且其中在差分伪距测量和该差分载波相位测量之间的差异被确定之前，该载波相位测量的该宽巷组合中的歧义性基于在该参考站处执行的附加伪距测量的窄巷组合来解决。

Claims (30)

1.一种在移动设备处执行的使用差分全球导航卫星(DGNSS)测量来确定定位的方法，所述方法包括：
确定包括对来自第一全球导航卫星系统(GNSS)卫星的信号的伪距测量的第一测量集合；
确定包括对来自第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合；以及
基于所述第一测量集合、所述第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定所述移动设备的定位，其中所述载波相位测量包括对来自所述第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自所述第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
2.如权利要求1所述的方法，其中来自所述第一GNSS卫星的信号包括使用第一载波频率传送的第一信号和使用第二载波频率传送的第二信号，并且其中来自所述第二GNSS卫星的信号包括使用所述第一载波频率传送的第三信号和使用所述第二载波频率传送的第四信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中确定所述移动设备的所述定位包括：确定差分伪距测量与差分载波相位测量之间的差异，其中所述差分伪距测量基于所述第一测量集合和所述第二测量集合，并且其中所述差分载波相位测量基于在所述参考站处执行的所述载波相位测量。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述差分伪距测量对应于来自所述第一测量集合的测量的线性组合与来自所述第二测量集合的测量的线性组合之间的差异。
5.如权利要求4所述的方法，其中来自所述第一测量集合的测量的线性组合和来自所述第二测量集合的测量的线性组合是窄巷组合，并且其中所述差分载波相位测量基于在所述参考站处执行的所述载波相位测量的宽巷组合。
6.如权利要求3所述的方法，其中所述差分载波相位测量是解决了歧义性的测量，对于该测量而言，表示所述参考站和所述第一GNSS卫星之间的载波循环数目的第一值与表示所述参考站和所述第二GNSS卫星之间的载波循环数目的第二值之间的差异已被确定。
7.如权利要求3所述的方法，进一步包括：
从所述参考站接收所述差分载波相位测量作为校正数据。
8.如权利要求3所述的方法，进一步包括：
接收在所述参考站处执行的所述载波相位测量作为原始测量；以及
从所述原始测量确定所述差分载波相位测量。
9.如权利要求3所述的方法，其中所述差分载波相位测量对应于在所述参考站处执行的所述载波相位测量的宽巷组合之间的差异，并且其中在确定所述差分伪距测量与所述差分载波相位测量之间的差异之前，所述载波相位测量的所述宽巷组合中的歧义性基于在所述参考站处执行的附加伪距测量的窄巷组合来解决。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述载波相位测量的所述宽巷组合中的所述歧义性通过以下各项来解决：
基于(i)所述载波相位测量的所述宽巷组合与(ii)所述附加伪距测量的所述窄巷组合之间的差异的移动窗口平均；或者
基于所述载波相位测量的所述宽巷组合与所述附加伪距测量的所述窄巷组合之间的差异、并且进一步基于关于所述第一GNSS卫星和所述第二GNSS卫星的分数偏置的信息的舍入计算。
11.一种移动设备，包括：
全球导航卫星系统(GNSS)接收机，所述GNSS接收机被配置成：接收来自第一GNSS卫星的信号和来自第二GNSS卫星的信号；
存储器；以及
与所述GNSS接收机和所述存储器通信地耦合的一个或多个处理单元，所述一个或多个处理单元被配置成：
确定包括对来自所述第一GNSS卫星的信号的伪距测量的第一测量集合；
确定包括对来自所述第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合；以及
基于所述第一测量集合、所述第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定所述移动设备的定位，其中所述载波相位测量包括对来自所述第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自所述第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
12.如权利要求11所述的移动设备，其中：来自所述第一GNSS卫星的信号包括使用第一载波频率传送的第一信号和使用第二载波频率传送的第二信号，并且其中来自所述第二GNSS卫星的信号包括使用所述第一载波频率传送的第三信号和使用所述第二载波频率传送的第四信号。
13.如权利要求11所述的移动设备，其中：为了确定所述移动设备的所述定位，所述一个或多个处理单元被配置成：确定差分伪距测量与差分载波相位测量之间的差异，其中所述差分伪距测量基于所述第一测量集合和所述第二测量集合，并且其中所述差分载波相位测量基于在所述参考站处执行的所述载波相位测量。
14.如权利要求13所述的移动设备，其中：所述差分伪距测量对应于来自所述第一测量集合的测量的线性组合与来自所述第二测量集合的测量的线性组合之间的差异。
15.如权利要求14所述的移动设备，其中：来自所述第一测量集合的测量的线性组合和来自所述第二测量集合的测量的线性组合是窄巷组合，并且其中所述差分载波相位测量基于在所述参考站处执行的所述载波相位测量的宽巷组合。
16.如权利要求13所述的移动设备，其中：所述差分载波相位测量是解决了歧义性的测量，对于该测量而言，表示所述参考站和所述第一GNSS卫星之间的载波循环数目的第一值与表示所述参考站和所述第二GNSS卫星之间的载波循环数目的第二值之间的差异已被确定。
17.如权利要求13所述的移动设备，其中：所述移动设备被配置成：从所述参考站接收所述差分载波相位测量作为校正数据。
18.如权利要求13所述的移动设备，其中：所述移动设备被配置成：接收在所述参考站处执行的所述载波相位测量作为原始测量，并且其中所述一个或多个处理单元被配置成：从所述原始测量确定所述差分载波相位测量。
19.如权利要求13所述的移动设备，其中：所述差分载波相位测量对应于在所述参考站处执行的所述载波相位测量的宽巷组合之间的差异，并且其中在所述差分伪距测量与所述差分载波相位测量之间的差异被确定之前，所述载波相位测量的所述宽巷组合中的歧义性基于在所述参考站处执行的附加伪距测量的窄巷组合来解决。
20.如权利要求19所述的移动设备，其中：所述载波相位测量的所述宽巷组合中的所述歧义性通过以下各项来解决：
基于(i)所述载波相位测量的所述宽巷组合与(ii)所述附加伪距测量的所述窄巷组合之间的差异的移动窗口平均；或者
基于所述载波相位测量的所述宽巷组合与所述附加伪距测量的所述窄巷组合之间的差异、并且进一步基于关于所述第一GNSS卫星和所述第二GNSS卫星的分数偏置的信息的舍入计算。
21.一种其上存储有指令的非瞬态计算机可读介质，其中所述指令在由移动设备的一个或多个处理单元执行时使所述一个或多个处理单元：
确定包括对来自第一全球导航卫星系统(GNSS)卫星的信号的伪距测量的第一测量集合；
确定包括对来自第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合；以及
基于所述第一测量集合、所述第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定所述移动设备的定位，其中所述载波相位测量包括对来自所述第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自所述第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
22.如权利要求21所述的非瞬态计算机可读介质，其中：为了确定所述移动设备的所述定位，所述指令使所述一个或多个处理单元：确定差分伪距测量与差分载波相位测量之间的差异，其中所述差分伪距测量基于所述第一测量集合和所述第二测量集合，并且其中所述差分载波相位测量基于在所述参考站处执行的所述载波相位测量。
23.如权利要求22所述的非瞬态计算机可读介质，其中：所述差分伪距测量对应于来自所述第一测量集合的测量的线性组合和来自所述第二测量集合的测量的线性组合之间的差异。
24.如权利要求23所述的非瞬态计算机可读介质，其中：来自所述第一测量集合的测量的线性组合和来自所述第二测量集合的测量的线性组合是窄巷组合，并且其中所述差分载波相位测量基于在所述参考站处执行的所述载波相位测量的宽巷组合。
25.如权利要求22所述的非瞬态计算机可读介质，其中：所述差分载波相位测量对应于在所述参考站处执行的所述载波相位测量的宽巷组合之间的差异，并且其中在所述差分伪距测量与所述差分载波相位测量之间的差异被确定之前，所述载波相位测量的所述宽巷组合中的歧义性基于在所述参考站处执行的附加伪距测量的窄巷组合来解决。
26.一种系统，包括：
全球导航卫星系统(GNSS)接收机，所述GNSS接收机被配置成：接收来自第一GNSS卫星的信号和来自第二GNSS卫星的信号；
一个或多个处理单元，所述一个或多个处理单元被配置成
确定包括对来自所述第一GNSS卫星的信号的伪距测量的第一测量集合；以及
确定包括对来自所述第二GNSS卫星的信号的伪距测量的第二测量集合；以及
用于基于所述第一测量集合、所述第二测量集合和在参考站处执行的载波相位测量来确定所述GNSS接收机的定位的装置，其中所述载波相位测量包括对来自所述第一GNSS卫星的信号的载波相位测量和对来自所述第二GNSS卫星的信号的载波相位测量。
27.如权利要求26所述的系统，其中用于确定所述GNSS接收机的所述定位的装置被配置成：基于差分伪距测量与差分载波相位测量之间的差异来确定所述GNSS接收机的所述定位，其中所述差分伪距测量基于所述第一测量集合和所述第二测量集合，并且其中所述差分载波相位测量基于在所述参考站处执行的所述载波相位测量。
28.如权利要求27所述的系统，其中所述差分伪距测量对应于来自所述第一测量集合的测量的线性组合和来自所述第二测量集合的测量的线性组合之间的差异。
29.如权利要求28所述的系统，其中来自所述第一测量集合的测量的线性组合和来自所述第二测量集合的测量的线性组合是窄巷组合，并且其中所述差分载波相位测量基于在所述参考站处执行的所述载波相位测量的宽巷组合。
30.如权利要求27所述的系统，其中所述差分载波相位测量对应于在所述参考站处执行的所述载波相位测量的宽巷组合之间的差异，并且其中在所述差分伪距测量与所述差分载波相位测量之间的差异被确定之前，所述载波相位测量的所述宽巷组合中的歧义性基于在所述参考站处执行的附加伪距测量的窄巷组合来解决。
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