DE102009043882B4

DE102009043882B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Abschwächen von Mehrwegsignalen

Info

Publication number: DE102009043882B4
Application number: DE102009043882A
Authority: DE
Inventors: Mangesh Chansarkar; Gang Xie; Sanjai Kohli
Original assignee: Sirf Technology Inc
Current assignee: CSR Technology Inc
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2029-08-28
Also published as: GB2462926A; DE102009043882A1; GB0914927D0; US7881407B2; GB2462926B; US20080309553A1

Abstract

Receiver (115), mit: einer Antenne (205), die zum Empfangen von Signalen von einer Mehrzahl von Satelliten (105, 110) ausgebildet und angeordnet ist; und einer Berechnungsvorrichtung (117), die ausgebildet und angeordnet ist, um Pseudobereichsmessungen basierend auf den empfangenen Satellitensignalen zu generieren, die generierten Pseudobereichsmessungen zu verarbeiten, um ihre Pseudobereichsabweichungen basierend auf einer statistischen Modellierung zu verarbeiten, um Mehrwegfehler abzuschwächen, wobei mindestens ein Satz statistischer Modellmodule für jede Gruppe von Pseudobereichsabweichungen gebildet wird, wobei die Pseudobereichsabweichungen basierend auf einer zugehörigen Signalhöhe, einem Signal-Rausch-Verhältnis und der Größe der Abweichung gruppiert werden, und Navigationslösungen basierend auf den verarbeiteten Pseudobereichsmessungen zu berechnen.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Navigation und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abschwächen von Mehrwegsignalen in Receivern.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Typischerweise kann ein GPS-System (englisch: GPS = ”global positioning system”) dem Benutzer eine Position, eine Geschwindigkeit und eine Zeit bereitstellen, die auch als PVT (”position, velocity and time”) oder Navigationslösung bezeichnet werden. Das GPS-System weist einen GPS-Receiver auf, der typischerweise aktuelle Messwerte von vier oder mehr GPS-Satelliten beinhaltet, um seine aktuelle PVT-Lösung unter Verwendung von Navigationsalgorithmen zu aktualisieren.
Pseudobereichsmessungen (englisch: ”pseudorange measurements”) sind als der Bereich bzw. der Abstand zwischen einem Satelliten und dem GPS-Receiver zu verstehen. Um eine Position des Receivers zu ermitteln, bestimmt der GPS-Receiver typischerweise die Entfernung zu mindestens drei Satelliten sowie deren Positionen zum Übertragungszeitpunkt. Die Satellitenpositionen können für jeden Zeitpunkt mit bekannten Satellitenbahnparametern, die von den Satelliten übertragen werden, berechnet werden.
Die Pseudobereichsmessungen können unter Verwendung gemessener Zeiten der Signalübertragung von den Satelliten an den GPS-Receiver durch Multiplizierung mit der Lichtgeschwindigkeit berechnet werden. Pseudobereichsmessungen werden als ”Pseudo” bezeichnet, da die interne Uhrzeit des Receivers und die GPS-Zeit normalerweise unsynchronisiert sind, was in einer Unbekannten resultiert, wie beispielsweise den Receiveruhrversatz Δt oder andere, der typischerweise durch den Navigationsalgorithmus bestimmt wird. Somit können mit mindestens vier Signalen Lösungen für die Receiver-Position entlang der x-, y-, z- und Δt-Achse berechnet werden.
Zum Erreichen von Genauigkeit und Integrität weist der GPS-Receiver typischerweise Algorithmen auf, die gewisse Fehlerdetektions- und -ausschlussfunktionen (so genannte FDE-Funktionen) besitzen, um fehlerhafte Pseudobereichsmessungen zu bestimmen und auszuschließen. GPS-Messungen können durch Mehrwegsignale betroffen sein, wobei die GPS-Signale beispielsweise von dem benachbarten Gelände, Gebäuden, Felsschluchten, Häuserschluchten und hartem Untergrund reflektiert werden. Wenn ein Signal reflektiert wird, durchläuft dieses Signal typischerweise einen längeren Weg als es dem direkten Weg des Signals ohne Reflektion entspricht. Somit kann das Mehrwegsignal die Pseudobereichsmessungen beeinflussen, woraus mögliche unerwartete Fehler entstehen. Dementsprechend können Pseudobereichsabweichungen, die ebenfalls als Innovationen oder Fehler bezeichnet werden, als Pseudobereichsmessung minus einen abgeschätzten Bereich bezeichnet werden. Viele FDE-Funktionen können feststellen, ob die Pseudobereichsmessungen normal oder fehlerhaft sind, wobei diese Feststellung typischerweise auf der Größe der Pseudobereichsabweichungen beruht. Es sollte beachtet werden, dass diese beiden Begriffe manchmal in umgekehrter Weise verwendet werden, da eine Pseudobereichsmessung typischerweise einer Pseudobereichsabweichung entspricht. Z. B. besitzt die Verarbeitung einer Pseudobereichsmessungsabweichung dieselbe Bedeutung wie die Verarbeitung einer Pseudobereichsmessung. Diese beiden Begriffe sind oder werden dem Fachmann beim Studium der folgenden Beschreibung und Zeichnungen geläufig werden.
Eine große Pseudobereichsabweichung zeigt typischerweise das Vorliegen einer Fehlfunktion oder einer möglichen Fehlfunktion an. Die FDE-Funktion kann entweder die fehlerhaften Messungen in der Navigationsberechnung ausschließen oder nicht gewichten. Dennoch besitzen bekannte FDE-Algorithmen eine gewisse Wahrscheinlichkeit eines falschen Alarms, wobei beispielsweise versehentlich intakte Messungen ausgeschlossen werden. Weiterhin besitzen sie eine gewisse Wahrscheinlichkeit einer Fehldetektion, wobei beispielsweise nicht korrekte Messungen nicht festgestellt werden. Der Ausschluss von Messungen kann die geometrische Verteilung der Satelliten negativ beeinflussen. Anders gesagt entsteht ein so genanntes DOP (englisch: ”delution of position”), welches wiederum Messfehler in Positionslösungsfehler vergrößern kann. Zusätzlich kann der Ausschluss einer Pseudobereichsmessung von nur drei oder vier verfügbaren Pseudobereichsmessungen die GPS-Verfügbarkeit reduzieren.
Das Nicht-Gewichten einer Pseudobereichsmessung wird oftmals durch die Annahme erreicht, dass die Fehlerverteilung einer Gauß'schen Normalverteilung mit Null als Mittelwert entspricht und dann seine Fehlerabweichung angehoben wird. Unglücklicherweise besitzt dieser bekannte Mechanismus der Nicht-Gewichtung beim Verwenden fehlerhafter Messungen einige Schwächen. Z. B. besitzt ein Mehrwegfehler normalerweise nicht Null als Mittelwert. Daher gibt das einfache Erweitern der Fehlerabweichung auf eine Gauß'sche Normalverteilung mit Null als Mittelwert nicht seine tatsächlichen Fehlercharakteristiken wieder. Bei einem anderen Beispiel können die empfangenen Mehrwegsignale länger dauern, wenn der GPS-Receiver ortsfest ist oder sich langsam bewegt, als wenn sich der GPS-Receiver schnell bewegt. Jede unzutreffende Abschwächung eines Mehrwegeffekts kann bewirken, dass die bestimmte Position nach einer gewissen Zeitspanne abdriftet, wenn der GPS-Receiver stationär ist oder sich langsam bewegt.
STAND DER TECHNIK
Aus der US-Patentanmeldung US 2007/0096978 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abschwächung von Mehrwegeffekten in Satelliten-Receivern bekannt. Ein Receiver weist eine Antenne auf, die zum Empfangen von Signalen von einer Mehrzahl von Satelliten ausgebildet und angeordnet ist. Eine Berechnungsvorrichtung ist ausgebildet und angeordnet, um Pseudobereichsmessungen basierend auf den empfangenen Satellitensignalen zu generieren, die generierten Pseudobereichsmessungen zu verarbeiten, um Mehrwegfehler abzuschwächen. Basierend darauf werden Navigationslösungen berechnet.
Aus der US-Patentanmeldung US 2002/0101912 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abschwächung von Mehrwegfehlern in Satellitenempfängern bekannt. Dabei wird ein vorberechnetes (offline) Modell von Messwerten verwendet.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Navigationssystem, einen Receiver und ein diesbezügliches Navigationsverfahren bereitzustellen, mit denen die Qualität von GPS-Messungen verbessert wird.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abschwächen eines Mehrwegsignals in einem Receiver.
Ein Receiver weist eine Antenne, die zum Empfangen von Signalen von einer Mehrzahl von Satelliten ausgebildet und angeordnet ist, und eine Berechnungsvorrichtung auf. Die Berechnungsvorrichtung ist ausgebildet und angeordnet bzw. weist Mittel auf, um Pseudobereichsmessungen basierend auf den empfangenen Satellitensignalen zu generieren, die generierten Pseudobereichsmessungen zu verarbeiten, um ihre Pseudobereichsabweichungen basierend auf einer statistischen Modellierung zu verarbeiten, um Mehrwegfehler abzuschwächen, und Navigationslösungen basierend auf den verarbeiteten Pseudobereichsmessungen zu berechnen.
Der in dieser Anmeldung verwendete Begriff der ”Pseudobereichsmessung” kann gleichsam auch als ”Pseudobereichsmesswert” oder ”Pseudoabstand” bezeichnet werden. Es handelt sich dabei um den Abstand zwischen einem Satelliten und dem GPS-Receiver. Der Wortbestandteil ”Pseudo” wird dabei verwendet, da die interne Uhr des Receivers und die GPS-Zeit normalerweise nicht synchronisiert sind.
Hierdurch ist es möglich, den unerwünschten negativen Einfluss von Mehrwegsignalen auf die Qualität von GPS-Messungen wesentlich zu reduzieren. Es wird sichergestellt, dass unerwünschte Mehrwegsignale entsprechend gering gewichtet bzw. nicht berücksichtigt werden. Weiterhin wird die korrekte Funktionsweise auch dann gewährleistet, wenn sich der GPS-Receiver nicht oder nur langsam bewegt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild eines neuen Systems zum Bestimmen des Orts eines Receivers, wobei das System Mehrwegsignale abschwächt.
2 ist ein Blockschaltbild, welches eine beispielhafte Ausführungsform des Receivers zeigt, wie dieser in 1 dargestellt ist.
3 ist ein Blockschaltbild, welches eine beispielhafte Ausführungsform der Architektur, Funktionalität und/oder Betriebsweise einer Navigationsberechnungseinrichtung des Receivers zeigt, wie dieser in 1 dargestellt ist.
4 ist ein Blockschaltbild, welches eine beispielhafte Ausführungsform der Architektur, Funktionalität und/oder Betriebsweise der Navigationsberechnungseinrichtung zeigt, wie diese in 1 dargestellt ist.
5 ist ein Blockschaltbild, welches eine beispielhafte Ausführungsform der Architektur, Funktionalität und/oder Betriebsweise eines Mehrwegabschwächungsmanagers der Navigationsberechnungseinrichtung zeigt, wie diese in 3 dargestellt ist.
6 ist ein beispielhafter Graph, der Pseudobereichsmessungsabweichungen basierend auf Erhöhungswinkeln zeigt, die offline in mehreren Häuserschluchten in Innenstädten überall in der Welt gesammelt und verwendet wurden, um ein statistisches Modellmodul zu erzeugen, wie dies in 5 gezeigt ist.
7 zeigt einen beispielhaften Graph, welcher ein Gauß'sches Mischmodell zeigt, welches eine Gruppe 1 von Pseudobereichsfehlern der Pseudobereichsmessungen zeigt, wie diese in 6 dargestellt sind, wobei das Gauß'sche Mischmodell durch den Mehrwegabschwächungsmanager benutzt werden kann, wie dieser in 3 dargestellt ist, um die Mehrwegsignale abzuschwächen.
8 ist ein Flussdiagramm einer hohen Ebene, welches eine beispielhafte Ausführungsform der Architektur, Funktionalität und/oder Betriebsweise des Receivers zeigt, wie dieser in 1 dargestellt ist, um Mehrwegsignale abzuschwächen und Navigationslösungen zu verarbeiten.
9 ist ein detailliertes Flussdiagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform der Architektur, Funktionalität und/oder Betriebsweise des Mehrwegabschwächungsmanagers zeigt, wie dieser in 3 dargestellt ist.
FIGURENBESCHREIBUNG
Zunächst werden beispielhafte Vorrichtungen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Obwohl diese Vorrichtungen im Detail beschrieben werden, dienen sie lediglich der beispielhaften Darstellung, so dass verschiedenste Modifikationen ebenfalls möglich sind. Nachdem die beispielhaften Vorrichtungen beschrieben wurden, werden Beispiele von Flussdiagrammen der Vorrichtungen beschrieben, um die Art zu erläutern, in der Mehrwegsignale in einem Receiver abgeschwächt werden.
1 ist ein Blockschaltbild, welches eine Übersicht eines Systems darstellt, das zum Bestimmen eines Orts eines Receivers 115 dient, der Mehrwegsignale abschwächt. Ein System 100 weist eine Mehrzahl von Satelliten 105, 110 und einen Receiver 115 auf. Obwohl nur ein Receiver 115 in dem System 100 gezeigt ist, kann das System 100 eine Mehrzahl von Receivern 115 aufweisen. Die Satelliten 105, 110 sind beispielsweise GPS-Satelliten oder andere Satelliten globaler Navigationssatellitensysteme (GNSS), wie beispielsweise Galileo und GLONASS. Die Satelliten 105, 110 bewegen sich grundsätzlich zu jeder Zeit auf einer Bahn über dem Ort des Receivers 115.
Der Receiver 115 besitzt Subsystemkomponenten, wie beispielsweise eine Navigationsberechnungsvorrichtung 117 und eine Empfangseinrichtung (nicht dargestellt). Die Empfangseinrichtung kann eine Antenne, ein Radiofrequenz(RF)-Empfangsteil und ein DSP (englisch: ”baseband digital signal processing”) zum Empfangen und Dekodieren von GPS-Signalen von den Satelliten 105, 110 aufweisen. Die Empfangseinrichtung empfängt weiterhin direkte Wegsignale und alle möglichen Mehrwegsignale, die von der Navigationsberechnungsvorrichtung 117 benutzt werden können, um Mehrwegsignaleffekte in der Navigationslösung abzuschwächen bzw. zu reduzieren. Die Empfangseinrichtung 117 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Ein Verfahren zum Abschwächen der Mehrwegsignale (englisch: ”multipath signals”) wird unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben. Die Navigationsberechnungsvorrichtung 117 wird weiter unter Bezugnahme auf die 2, 3 und 4 beschrieben.
Der Receiver 115 weist auf bzw. ist beispielsweise ein GPS-Zeitreceiver oder ein Navigationsreceiver, die jeweils beispielsweise in einem Mobiltelefon oder einem PDA (englisch: ”personal digital assistant”) enthalten sein können. Die Satelliten 105, 110 übertragen Signale an den Receiver 115, der die GPS-Signale verwendet, um den Ort, die Geschwindigkeit und die Richtung des Receivers 115 zu bestimmen. Die übertragenen Signale von den Satelliten 105, 110 erreichen den Receiver 115 über einen oder mehr Wege. Dieses Verbreitungsphänomen wird auch als Mehrwegübertragung (englisch: ”multipath”) bezeichnet. Gründe für eine Mehrwegübertragung sind beispielsweise die Brechung und Reflektion an terrestrischen Objekten, wie beispielsweise Bergen und Gebäuden. Z. B. erreichen die übertragenen Signale 120, 125 vom jeweiligen Satelliten 105, 110 den Receiver 115 direkt, so dass die Signale 120, 125 als direkte Wegsignale bezeichnet werden. Die übertragenen Signale 130, 135 von den Satelliten 105, 110 werden von einem Gebäude 140 bzw. der Erde 145 reflektiert, so dass die Signale 130, 135 als indirekte Wegsignale oder reflektierte Signale bezeichnet werden. Eine Mehrwegübertragung setzt sich aus dem direkten Wegsignal und einem oder mehreren indirekten Wegsignalen von demselben Satelliten zusammen. Reflektierte Signale ohne direkte Wegsignale sind ein Spezialfall von Mehrwegsignalen.
2 ist ein Blockschaltbild, welches eine beispielhafte Ausführungsform des Receivers 115 zeigt, wie dieser in 1 dargestellt ist. Der Receiver 115 kann beispielsweise eine Antenne 205, eine ASIC-Hardware 203 (englisch: ”application-specific integration circuit”; anwendungsspezifische Hardware mit integrierten Schaltkreisen) und eine Navigationsberechnungsvorrichtung 117 aufweisen. Die ASIC-Hardware 203 weist ein RF-Empfangsteil 210 und ein DSP 220 (englisch: ”baseband digital signal processing”) auf. Die Navigationsberechnungsvorrichtung 117 kann beispielsweise einen Mikroprozessor aufweisen, der eine PVT-Einheit 230 (englisch: ”position, velocity and time”; Position, Geschwindigkeit und Zeit) und eine Nachlaufschleifeneinheit 220 (englisch: ”tracking loops unit”) aufweist, die das DSP regelt.
Die Antenne 205 empfängt sowohl GPS-Signale als auch Mehrwegsignale und sendet die empfangenen Signale an das RF-Empfangsteil 210, welches die empfangenen Signale abwärts wandelt, verstärkt, filtert und die empfangenen Signale in digitale IF-Signale 215 (englisch: ”intermediate frequency”; Zwischensignale) digitalisiert. Solche digitalen IF-Signale 215 werden in die DSP-Einheit 220 eingegeben, welche die empfangenen Signale aufnimmt und verfolgt und dann Pseudobereichsmessungen 225 entsprechend den empfangenen Signalen generiert. Die DSP-Einheit 220 liefert die generierten Pseudobereichsmessungen 225 an die PVT-Einheit 230, die eine GPS-Lösung 235 oder eine Ortung basierend auf den generierten Pseudobereichsmessungen 225 berechnet. Die PVT-Einheit 230 weist beispielsweise einen Navigationsalgorithmus (nicht dargestellt) auf, der einen LS-Filter (englisch: ”least-square”; Methode der kleinsten Quadrate) oder einen Kalman-Filter aufweist. Ein repräsentatives Verfahren der Verarbeitung der Ortung 235 wird in Bezug auf 4 beschrieben. Alternativ oder zusätzlich kann ein Kalman-Filter verwendet werden, um Mehrwegsignaleffekte abzuschwächen. Solche Gegenstände sind im US-Patent US 5,883,595 mit dem Titel ”Method and Apparatus for Mitigating Multipath Effects and Smoothing Round Tracks in a GPS Receiver” offenbart, auf deren Inhalt hiermit Bezug genommen wird.
3 ist ein Blockschaltbild, welches eine Ausführungsform der Architektur, Funktionalität und/oder des Betriebs der Navigationsberechnungsvorrichtung 117 des Receivers 115 zeigt, wie dieser in 1 dargestellt ist. Die Berechnungsvorrichtung 117 weist eine Anzahl von Komponenten auf, die im technischen Gebiet der GPS-Navigation bekannt sind. Hierzu gehört ein Prozessor 310, eine Kommunikationsschnittstelle 320, Arbeitsspeicher 330 und ein nichtflüchtiger Speicher 340. Beispiele für nichtflüchtige Speicher sind eine Festplatte, Flash-RAM, Flash-ROM, EEPROM, usw. Diese Komponenten sind über einen Bus 350 miteinander verbunden. Der Arbeitsspeicher 330 weist einen Manager 360 zum Abschwächen der Mehrwegsignale auf, der die Verarbeitung von Mehrwegsignalen unter Verwendung von Techniken zum Abschwächen von Mehrwegsignalen vereinfacht, wie dies in Bezug auf die 5 und 9 beschrieben wird. Der Arbeitsspeicher 330 weist Anweisungen auf, die beim Ausführen durch den Prozessor 310 mindestens einen Teil der Funktion des Managers 360 zum Abschwächen von Mehrwegsignalen implementiert. In 3 sind andere übliche Komponenten weggelassen, die dem Fachmann bekannt sind, so dass sie für die Beschreibung der Betriebsweise der neuen Vorrichtung 117 nicht erforderlich sind.
Die Technik zum Abschwächen der Mehrwegsignale kann hauptsächlich in einer PVT-Software (nicht dargestellt) implementiert sein. Die PVT-Software ist grundsätzlich in einem nichtflüchtigen Speicher 340 gespeichert und wird in dem Arbeitsspeicher (RAM) geladen, und ihre Befehle werden von einem Mikroprozessor ausgeführt. Die Technik zum Abschwächen der Mehrwegsignale kann in jedem computerlesbaren Medium gespeichert werden, welches in Verbindung mit einem Befehlsausführsystem oder einer Vorrichtung benutzt wird. Solche Befehlsausführungssysteme schließen jegliche computerbasierte Systeme, Prozessor aufweisende Systeme oder andere Systeme ein, die Befehle einholen und ausführen können.
In dieser Anmeldung bezeichnet der Begriff eines ”computerlesbaren Mediums” jedes Mittel, das Programme im Zusammenhang mit dem Befehlsausführungssystem aufweisen, speichern, weitergeben oder transportieren können. Das computerlesbare Medium kann beispielsweise ein System oder ein Weiterleitungsmedium sein, welches auf einer elektronischen, magnetischen, optischen, elektromagnetischen, Infrarot- oder Halbleitertechnologie beruht.
Spezielle Beispiele eines computerlesbaren Mediums unter Verwendung einer elektronischen Technologie schließen das Folgende ein: eine elektrische Verbindung (Elektronik) mit einem oder mehreren Drähten; ein Arbeitsspeicher (RAM); ROM; ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher). Ein spezielles Beispiel für die Verwendung einer magnetischen Technologie ist eine tragbare Computerdiskette. Spezielle Beispiele optischer Technologien sind optische Kabel und CD-ROMs.
Es ist zu beachten, dass das computerlesbare Medium selbst Papier oder ein anderes geeignetes Mittel sein könnte, auf dem das Programm gedruckt ist. Bei der Verwendung solch eines Mediums kann das Programm elektronisch aufgenommen werden (beispielsweise durch optisches Scannen des Papiers oder des anderen Mediums), kompiliert, interpretiert oder in anderer geeigneter Weise verarbeitet und dann in einem Arbeitsspeicher eines Computers gespeichert werden. Weiterhin betrifft diese Anmeldung auch die Umsetzung der Funktionalität der bevorzugten Ausführungsbeispiele in logischen Ausführungsformen in Hardware- oder Softeware-konfigurierten Medien.
4 ist ein Blockschaltbild, welches ein Ausführungsbeispiel der Architektur, Funktionalität und/oder der Betriebsweise der Navigationsberechnungsvorrichtung 117 zeigt, wie diese in 1 dargestellt ist. Die Pseudobereichsmessungen 225 werden in eine Störberechnungseinheit 410 eingegeben. Wenn die Störberechnungseinheit 410 die Pseudobereichsmessungen 225 aus der DSP-Einheit 220 sammelt, berechnet die Störberechnungseinheit 410 die Pseudobereichsmessungsabweichung 415, indem Geometriebereiche von den Pseudobereichsmessungen abgezogen werden, wobei der Geometriebereich der Abstand zwischen der Satellitenposition zur abgeschätzten Receiverposition ist. Die Störberechnungseinheit 410 gibt die Pseudobereichsmessungsabweichungen 415 in den abschwächenden Mehrwegmanager 360, wodurch zumindest ein Teil der Pseudobereichsabweichungen basierend auf statistischen Modellen geändert oder reduziert werden. Der abschwächende Mehrwegmanager 360 wird in Bezug auf die 5 und 9 beschrieben. Der abschwächende Mehrwegmanager 360 überträgt den modifizierten Teil der Pseudobereichsabweichungen an den Navigationsalgorithmus 430, welcher den Receiverversatz aus der vorhergehenden Abschätzung basierend auf dem modifizierten Teil der Pseudobereichsabweichungen berechnet. Durch die Modifizierung der Pseudobereichsabweichungen kann der abschwächende Mehrwegmanager 360 potentiell die Genauigkeit der Pseudobereichsmessungen verbessern, die dem Navigationsalgorithmus 430 zugeführt werden. Hierdurch ergibt sich wiederum eine potentiell genauere Ortung 235 basierend auf den modifizierten Pseudobereichsmessungen.
5 ist ein Blockschaltbild, welches eine Ausführungsform der Architektur, Funktionalität und/oder des Betriebs des abschwächenden Mehrwegmanagers 360 der Navigationsberechnungsvorrichtung 117 darstellt, wie diese in 3 gezeigt ist. Der abschwächende Mehrwegmanager 360 empfängt die Pseudobereichsmessungen 225 und/oder die Messabweichungen 415 und wählt mindestens ein statistisches Modellmodul 510 in Block 505 für jede empfangene Pseudobereichsmessung aus, wobei dies z. B. auf dem Erhebungswinkel basiert. Der Block 505 wird weiter unter Bezugnahme auf die 6 und 9 beschrieben. Die Pseudobereichsabweichungen 415 werden an das ausgewählte statistische Modellmodul 510 geliefert, welches eine statistische Wiedergabe generiert, um die empfangene Pseudobereichsmessung basierend auf einer statistischen Modellierung zu beschreiben. Die statistische Wiedergabe und Modellierung werden weiter unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben.
Grundsätzlich beschreibt die statistische Wiedergabe die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Pseudobereichsabweichung auftreten kann. Das statistische Modellmodul 510 wird grundsätzlich offline generiert. Z. B. kann das statistische Modellmodul 510 basierend auf gesammelten Realdaten vorberechnet werden. Da Echtzeit-Abweichungen ebenfalls der vorberechneten statistischen Wiedergabe entsprechen sollten, kann der Mehrwegabschwächungsmanager 360 die Wahrscheinlichkeit berücksichtigen, gemäß welcher die Pseudobereichsabweichung in der statistischen Modellierung der Pseudobereichsabweichung auftritt. Alternativ oder zusätzlich kann das statistische Modellmodul 510 auch in Echtzeit oder online aufgebaut werden. Ein repräsentatives Verfahren zum Generieren des statistischen Modellmoduls 410 wird in Bezug auf die 6 und 7 beschrieben.
Basierend auf den Signalcharakteristika einer empfangenen Pseudobereichsabweichung kann mindestens ein statisches Modellmodul 510 ausgewählt und das ausgewählte statistische Modellmodul 510 die statistische Wiedergabe der Pseudobereichsabweichung generieren. Ein Messverfahrenalgorithmus 515 empfängt und verarbeitet die statistische Wiedergabe der Pseudobereichsabweichung, wobei grundsätzlich ein reduzierter Wert und eine zugehörige Abweichung entsprechend der Pseudobereichsabweichung berechnet wird. Die verarbeitete Pseudobereichsabweichung wird an den Navigationsalgorithmus 430 geliefert, wie dieser in 4 gezeigt ist. Der Messverfahrenalgorithmus 515 wird in Bezug auf 9 beschrieben.
6 ist ein beispielhafter Graph, welcher Pseudobereichsmessabweichungen basierend auf Erhebungswinkeln (englisch: ”elevation angles”) darstellt, die offline in mehreren Häuserschluchten in der Welt gesammelt wurden und dazu verwendet werden, um ein statistisches Modellmodul zu generieren, wie dies in 5 gezeigt ist. Eine Pseudobereichsabweichung kann als Pseudobereichsmessung minus den abgeschätzten Bereich verstanden werden, wobei die Pseudobereichsmessung durch einen Ziel-GPS-Receiver geliefert wird, der ebenfalls der Echtzeit-Ziel-GPS-Receiver sein kann. Der abgeschätzte Bereich ist der Abstand vom Ziel-Receiver zu dem Satelliten.
Um zutreffende Bereiche und dann die Pseudobereichsabweichungen zutreffend zu bestimmen, können einige INS-unterstützte GPS-Referenzreceiver (englisch: ”inertial guidance system”; Trägheitsführungssystem) verwendet werden, die parallel mit dem Ziel-Receiver betrieben werden, um die Positionen des Ziel-Receivers korrekt abzuschätzen. Der Referenzreceiver wird grundsätzlich zum Sammeln von Abweichungsdaten und zum Aufbauen von Abweichungsmodellmodulen offline benutzt.
Es sollte beachtet werden, dass ein einziges statistisches Modellmodul 510 eine statistische Wiedergabe generieren kann, um eine Kategorie von Abweichungsdaten zu beschreiben. Dennoch kann das einzelne statistische Modellmodul 510 Schwierigkeiten beim Beschreiben aller Reflektionsfälle besitzen. Wie in 6 gezeigt ist, unterliegen beispielsweise sehr hohe Signale normalerweise weniger Mehrwegprobleme als niedrige Signale. Daher sollte ihre tatsächliche Verteilung unterschiedlich sein und ihre statistischen Wiedergaben separat berechnet werden. Daher unterteilt 6 aus Gründen der Darstellung die Abweichungswerte in vier Gruppen basierend auf ihrem Erhöhungswinkel. Sogar in jeder Gruppe kann erwartet werden, dass die PDF-Funktion (englisch: ”probability density function”; Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung) der Pseudobereichsfehler erwartungsgemäß einen Hauptteil besitzt, der nahezu bei Null liegt und im Wesentlichen von normalen direkten Wegsignalen gebildet wird. Weiterhin besitzt die PDF-Funktion im Wesentlichen wegen der Mehrwegsignale einen positiven ”hinteren” Bereich in der Kurve. Alternativ oder zusätzlich können die Abweichungen auch basierend z. B. auf ihrem Signal-Rausch-Verhältnis, der Größe der Abweichungen, den Seitenwinkeln oder anderen Messkriterien und Charakteristika gruppiert werden. Die Messkriterien können verwendet werden, um offline-Abweichungswerte zu gruppieren und mindestens ein statistisches Modellmodul 510 in Block 505 für die Echtzeit-Abweichungen auszuwählen, wie dies in 5 gezeigt ist.
Obwohl viele tatsächliche Pseudobereichsabweichungswerte in 6 direkten Wegsignalen entsprechen, entsprechen manche großen Werte Mehrwegsignalen. Für ein und denselben Ziel-Receiver wird erwartet, dass viele Pseudobereichabweichungen in derselben Gruppe derselben statistischen Verteilung oder Wiedergabe folgen. Aus Darstellungsgründen teilt 6 die Pseudobereichsabweichungen (oder Fehler) basierend auf ihrem Erhöhungswinkel in Gruppen ein. Die Gruppe 1 weist Messungen auf, deren Erhöhungswinkel unter 20° beträgt. Die Gruppe 4 weist solche Messungen auf, deren Erhöhungswinkel über 60° beträgt. Die Gruppe 1 besitzt grundsätzlich die höchste Wahrscheinlichkeit einer großen positiven Abweichung der Messungen. Die Messungen in der Gruppe 4 stammen am ehesten von normalen Signalen.
7 ist ein beispielhafter Graph, welcher ein Gauß'sches Mischungsmodell zeigt, das die Gruppe 1 mit Pseudobereichsfehlern der Pseudobereichsmessungen beschreibt, wie diese in 7 gezeigt sind. Das Gauß'sche Mischungsmodell kann verwendet werden, um in dem abschwächenden Mehrwegmanager, wie in 3 dargestellt, verwendet zu werden, um Mehrwegsignale abzuschwächen. Die vertikalen Balken 705 stellen die tatsächliche Verteilung dar, während die glatte Kurve 710 das PDF-Modell darstellt, welches die tatsächliche Verteilung überschlagsmäßig angibt. Da die tatsächliche Verteilung basierend auf gesammelten Daten nicht in einfacher Weise für eine praktische Verwendung verarbeitet werden kann, kann die tatsächliche Verteilung durch eine bekannte Verteilung abgeschätzt werden. Grundsätzlich können alle vernünftigen PDF-Modelle verwendet werden, um die vertikalen Balken 705 zu beschreiben. Die PDF-Modelle beinhalten beispielsweise Gauß'sche Mischungsmodelle, die verwendet werden können, um die Verteilung abzuschätzen. Ein EM-Verfahren (englisch ”expectation maximum”; Erwartungsmaximum) kann beispielsweise angewendet werden, um Parameter der Gauß'schen Mischung abzuschätzen. Das PDF-Modell der Gauß'schen Mischung kann grundsätzlich wie folgt angegeben werden:
wobei r den Wert der Pseudobereichsabweichung, n die Anzahl der Gauß'schen Komponenten und p_i, m_i und σ_i die Wahrscheinlichkeit, den Mittelwert bzw. die Standardabweichung der i^ten Gauß'schen Komponente bezeichnen. In diesem Beispiel wird ein Vier-Gauß'sches Mischungsmodell 710 (englisch: ”four-Gaussian mixture modell”) benutzt, um die vertikalen Balken 705 der Pseudobereichsabweichungen in der Gruppe 1 zu beschreiben. Alternativ oder zusätzlich kann eine andere Gauß'sche Mischung, möglicherweise mit einer unterschiedlichen Anzahl von Komponenten, für jede der anderen Gruppen aufgebaut werden, wie dies in 7 gezeigt ist. Z. B. kann ein Eins-Gauß'sches Mischungsmodell (englisch: ”one-Gaussian mixture modell”) verwendet werden, um die Verteilung für die Gruppe 4 abzuschätzen.
8 ist ein Flussdiagramm hoher Ordnung, welches ein Ausführungsbeispiel der Architektur, Funktionalität und/oder des Betriebs des Receivers 115 darstellt, wie dieser in 1 gezeigt ist. Der Receiver 115 dient zum Abschwächen von Mehrwegsignalen und zum Verarbeiten von Navigationslösungen. Beim Schritt 805 empfängt der Receiver 115 Satellitensignale und verarbeitet Pseudobereichsmessungen basierend auf den Satellitensignalen. Im Schritt 810 werden die generierten Pseudobereichsmessungen verarbeitet, um ihre Pseudobereichsabweichungen basierend auf einer statistischen Modellierung zu reduzieren, um die Mehrwegsignale abzuschwächen. Schritt 815 berechnet die Navigationslösungen basierend auf den verarbeiteten Pseudobereichsmessungen.
9 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform der Architektur, Funktionalität und/oder der Betriebsweise des abschwächenden Mehrwegmanagers 360 zeigt, wie dieser in 3 dargestellt ist, um Mehrwegsignale abzuschwächen. Im Schritt 905 empfängt der abschwächende Mehrwegmanager 360 Pseudobereichsmessungen sowie ihre Abweichungen. In Schritt 910 wird ein statistisches Modellmodul 510 zum Generieren einer statistischen Wiedergabe ausgewählt, um die empfangenen Pseudobereichsmessungen zu beschreiben. Es sollte beachtet werden, dass das statistische Modellmodul grundsätzlich offline generiert wird.
In Schritt 915 wird die statistische Wiedergabe generiert, um die empfangenen Pseudobereichsmessungen basierend auf dem ausgewählten statistischen Modellmodul zu beschreiben. Schritt 920 modifiziert die generierte statistische Wiedergabe, um die Pseudobereichsabweichungen der empfangenen Pseudobereichsmessungen zu reduzieren. Schritt 925 überträgt die modifizierte statistische Wiedergabe der empfangenen Pseudobereichsmessungen an den Navigationsalgorithmus 430, wie dieser in 4 gezeigt ist.
Schritt 920 kann die generierte statistische Wiedergabe unter Verwendung von zwei Verfahren generieren, die beispielsweise auf dem Gauß'schen Mischungsmodell basieren, wie dies in Bezug auf 7 beschrieben ist. Das erste Verfahren dient zum Aufteilen der empfangenen Pseudobereichsmessung in eine Vielzahl von Komponenten, von denen jede einer bestimmten Gauß'schen Komponente entspricht. Sobald z. B. ein n-Gauß'sches Mischungsmodell ausgewählt wird, um die Pseudobereichsmessung zu beschreiben, wie in Schritt 910, kann die Pseudobereichsmessung als n Messkomponenten beschrieben werden. Für die i^ten Messkomponenten entsprechend der i^ten Gauß'schen Komponente ist ihre Abweichung r – m_i mit einer Standardabweichung von σ_i. Die i^te Komponente besitzt weiterhin eine Beziehungswahrscheinlichkeit unter Verwendung der folgenden Gleichung:
die weiterhin durch P(r) in Gleichung (1) normalisiert ist. Jede Komponente wird an den Navigationsalgorithmus 430 geliefert und von diesem in einer ähnlichen Weise verarbeitet wie Pseudobereichsmessungen empfangen werden, die nicht dem Verfahren des statistischen Modellierens unterworfen wurden. Alternativ oder zusätzlich kann der Navigationsalgorithmus modifiziert werden, um die Beziehungswahrscheinlichkeit der i^ten Komponente niedriger zu gewichten.
Das zweite Verfahren dient zum Transformieren der empfangenen Pseudobereichsabweichung in eine effektive Abweichung mit einer zugewiesenen Varianz basierend auf dem Gauß'schen Mischungsmodell. Wenn z. B. ein n-Gauß'sches Mischungsmodell verwendet wird, können die effektive Abweichung r_eff und die Varianz σ 2 / eff unter Verwendung der folgenden Gleichungen berechnet werden:
wobei P²(r) in der Gleichung (4) nicht gleich dem Quadrat von P(r) ist, sondern wie folgt definiert ist:
Somit wird eine Messung in eine effektive Messung transformiert. Eine solche effektive Messung wird an den Navigationsalgorithmus 430 geliefert und von diesem in einer ähnlichen Weise verarbeitet, wie die Pseudobereichsmessungen empfangen werden, die nicht dem Vorgang des statistischen Modellierens unterworfen wurden.
Basierend auf den Gleichungen (3), (4) und (5) kann die Mehrwegabschwächung durch eine Reduzierung von Pseudobereichsabweichungen erreicht werden. Wenn eine Abweichung r groß ist, ergibt sich Gleichung (2), dass die Gauß'sche Komponente, deren Mittelwert m_i am nächsten an r liegt, die höchste Wahrscheinlichkeit besitzt und daher potentiell eine bestimmende Komponente sein kann. Falls m_i der bestimmenden Komponente groß ist, wodurch eine Mehrwegkomponente dargestellt wird, kann diese statistische Wiedergabe der Komponente die Abweichung von r bis r – m_i stark reduzieren. Falls m_i der bestimmenden Komponente klein ist, was höchstwahrscheinlich ein normales direktes Wegsignal darstellt, kann r – m_i vom ursprünglichen r nicht abweichen, d. h. die Messung ändert sich wenig oder überhaupt nicht.
Obwohl die statistische Wiedergabe grundsätzlich Messungen wiedergeben kann, die im Wesentlichen direkte Wegsignale ohne eine signifikante Veränderung enthalten, können die Messungen alternativ oder zusätzlich direkt an den Navigationsalgorithmus 430 ohne den Vorgang des statistischen Modellierens weitergegeben werden. Falls z. B. eine Messungsabweichung in der Gruppe 4 von 6 liegt, kann diese Messung als zutreffende Messung bestimmt und direkt an den Navigationsalgorithmus 430 übergeben werden. Falls eine Messung zu einer Gruppe mit einer kleinen Abweichung gehört, beispielsweise der Gruppe 3 in 6, kann die Messung alternativ oder zusätzlich dazu bestimmt werden, nicht durch eine statistische Modellierung verarbeitet zu werden. Die vorgeschlagenen Kriterien für Messungen, die nicht durch eine statistische Modellierung zu verarbeiten sind, können Parameter, wie beispielsweise eine große Erhöhung, eine kleine Abweichung und/oder ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis, aufweisen. Die Parameter können mit entsprechenden Grenzwerten verglichen werden und der Mehrwegabschwächungsmanager 360 bestimmen, ob ein statistisches Modellmodul 510 zum Verarbeiten der Messungen gewählt werden soll. Der Vorgang des Auswählens einiger geeigneter Kriterien und Grenzwerte wird durch eine Vielzahl von Navigationsperformancetests und -analysen verfeinert.
Es sollte beachtet werden, dass alle Verfahrensbeschreibungen oder Blöcke in Blockschaltbildern Module, Segmente oder Teile von Code darstellen, die einen oder mehrere ausführbare Befehle zum Implementieren spezifischer logischer Funktionen oder Schritte in dem Verfahren aufweisen. Wie dem Fachmann auf dem Gebiet der Software geläufig ist, können alternative Ausführungsformen Funktionen in anderer Reihenfolge, beispielsweise gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge, ausführen, wobei dies von der gewünschten Funktionalität abhängt.

Claims

Receiver (115), mit: einer Antenne (205), die zum Empfangen von Signalen von einer Mehrzahl von Satelliten (105, 110) ausgebildet und angeordnet ist; und einer Berechnungsvorrichtung (117), die ausgebildet und angeordnet ist, um Pseudobereichsmessungen basierend auf den empfangenen Satellitensignalen zu generieren, die generierten Pseudobereichsmessungen zu verarbeiten, um ihre Pseudobereichsabweichungen basierend auf einer statistischen Modellierung zu verarbeiten, um Mehrwegfehler abzuschwächen, wobei mindestens ein Satz statistischer Modellmodule für jede Gruppe von Pseudobereichsabweichungen gebildet wird, wobei die Pseudobereichsabweichungen basierend auf einer zugehörigen Signalhöhe, einem Signal-Rausch-Verhältnis und der Größe der Abweichung gruppiert werden, und Navigationslösungen basierend auf den verarbeiteten Pseudobereichsmessungen zu berechnen.
Receiver (115) nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch eine RF-Empfangseinheit (210), welche ausgebildet und angeordnet ist, um die empfangenen Satellitensignale abwärts zu konvertieren, zu verstärken, zu filtern und in digitale IF-Signale zu digitalisieren.
Receiver (115) nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin gekennzeichnet durch eine DSP-Einheit, die die empfangenen Satellitensignale aufnimmt und aufzeichnet und dann eine Pseudobereichsmessung gemäß den empfangenen Satellitensignalen generiert.
Receiver (115) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsvorrichtung (117) zum Verarbeiten der empfangenen Pseudobereichsmessungen durch Auswahl eines statistischen Modellmoduls ausgebildet und angeordnet ist, wobei das Modellmodul eine statistische Wiedergabe erzeugt, um die empfangenen Pseudobereichsmessungen zu beschreiben.
Receiver (115) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das den Pseudobereichsabweichungen entsprechende statistische Modellmodul offline basierend auf Testdatenwerten vorberechnet wird.
Receiver (115) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das statistische Modellmodul eine Gauß'sche Mischung benutzt, wobei das statistische Modellmodul ausgebildet ist, um die tatsächliche Verteilung der Abweichungswerte für jede Gruppe von Abweichungen abzuschätzen.
Receiver (115) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsvorrichtung (117) ausgebildet und angeordnet ist, um die empfangenen Pseudobereichsmessungen durch eine Modifikation der generierten statistischen Wiedergabe zu verarbeiten, um die Pseudobereichsabweichungen der empfangenen Pseudobereichsmessungen zu reduzieren.
Receiver (115) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsvorrichtung (117) dazu ausgebildet und angeordnet ist, um die generierte statistische Wiedergabe durch eine Transformierung jeder empfangenen Pseudobereichsmessung in eine Mehrzahl von Pseudobereichsmessungskomponenten zu modifizieren, wobei jede Messungskomponente einer entsprechenden Gauß'schen Komponente in einem ausgewählten Gauß'schen Mischungsmodell entspricht.
Receiver (115) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Komponente eine Zuordnungswahrscheinlichkeit besitzt, die den Pseudobereichsabweichungen der empfangenen Pseudobereichsmessungen entspricht.
Receiver (115) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsvorrichtung (117) dazu ausgebildet und angeordnet ist, um die Navigationslösungen teilweise durch eine niedrige Gewichtung der Zuordnungswahrscheinlichkeit jeder Komponente zu berechne.
Receiver (115) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsvorrichtung (117) ausgebildet und angeordnet ist, um die generierten Pseudobereichsmessungen durch Berechnung einer effektiven Abweichung und Varianz des generierten statistischen Modells entsprechend den empfangenen Pseudobereichsabweichungen zu modifizieren.
Receiver (115) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsvorrichtung (117) ausgebildet und angeordnet ist, um die Navigationslösungen basierend auf der empfangenen effektiven Abweichung und Varianz zu berechnen.
Verfahren zum Abschwächen von Mehrwegsignalen in einem Receiver (115), mit den folgenden Schritten: Empfangen von Pseudobereichsmessungen; Verarbeiten der empfangenen Pseudobereichsmessungen zum Reduzieren ihrer Pseudobereichsabweichungen basierend auf einer statistischen Modellierung, um die Mehrwegfehler abzuschwächen, wobei mindestens ein Satz statistischer Modellmodule für jede Gruppe von Pseudobereichsabweichungen gebildet wird, wobei die Pseudobereichsabweichungen basierend auf einer zugehörigen Signalhöhe, einem Signal-Rausch-Verhältnis und der Größe der Abweichung gruppiert werden; und Berechnen von Navigationslösungen basierend auf den verarbeiteten Pseudobereichsmessungen.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verarbeitens der empfangenen Pseudobereichsmessungen das Auswählen eines statistischen Modellmoduls aufweist, das eine statistische Wiedergabe generiert, um die empfangenen Pseudobereichsmessungen zu beschreiben.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verarbeitens der empfangenen Pseudobereichsmessungen weiterhin das Modifizieren der generierten statistischen Wiedergabe aufweist, um die Pseudobereichsabweichungen der empfangenen Pseudobereichsmessungen zu reduzieren.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Modifizierens der generierten statistischen Wiedergabe das Aufteilen der generierten statistischen Wiedergabe der empfangenen Pseudobereichsmessungen in eine Mehrzahl von Komponenten aufweist, wobei jede Komponente eine Zuweisungswahrscheinlichkeit besitzt, die den Pseudobereichsabweichungen der empfangenen Pseudobereichsmessungen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Berechnens der Navigationslösungen das niedrige Gewichten der Zuordnungswahrscheinlichkeit jeder Komponente aufweist.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Modifizierens der generierten statistischen Wiedergabe das Berechnen einer effektiven Abweichung und Varianz des generierten statistischen Modells entsprechend den empfangenen Pseudobereichsmessungen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Berechnens der Navigationslösungen auf der berechneten effektiven Abweichung und Varianz beruht.
Navigationssystem (100) für eine Verwendung mit einer Mehrzahl von Signalen übertragenden Satelliten (105, 110), mit: einem Receiver (115), insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, mit: einer Antenne (205), die zum Empfangen von Signalen von einer Mehrzahl von Satelliten (105, 110) ausgebildet und angeordnet ist, und einer Berechnungsvorrichtung (117), die ausgebildet und angeordnet ist, um Pseudobereichsmessungen basierend auf den empfangenen Satellitensignalen zu generieren, ein statistisches Modellmodul für die empfangenen Pseudobereichsmessungen auszuwählen, eine statistische Wiedergabe zu generieren, um die empfangenen Pseudobereichsmessungen basierend auf dem ausgewählten statistischen Modellmodul zu beschreiben, die generierte statistische Wiedergabe zu modifizieren, um die Pseudobereichsabweichungen der empfangenen Pseudobereichsmessungen zu reduzieren, um Mehrwegfehler abzuschwächen, wobei mindestens ein Satz statistischer Modellmodule für jede Gruppe von Pseudobereichsabweichungen gebildet wird, wobei die Pseudobereichsabweichungen basierend auf einer zugehörigen Signalhöhe, einem Signal-Rausch-Verhältnis und der Größe der Abweichung gruppiert werden, und Navigationslösungen basierend auf der modifizierten statistischen Wiedergabe der empfangenen Pseudobereichsmessungen zu berechnen.
Navigationssystem (100) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsvorrichtung (117) dazu ausgebildet und angeordnet ist, um die generierte statistische Wiedergabe zu modifizieren, indem die generierte statistische Wiedergabe der empfangenen Pseudobereichsmessungen in eine Mehrzahl von Komponenten aufgeteilt wird, wobei jede Komponente eine Zuweisungswahrscheinlichkeit besitzt, die den Pseudobereichsabweichungen der empfangenen Pseudobereichsmessungen entspricht.
Navigationssystem (100) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsvorrichtung (117) ausgebildet und angeordnet ist, um die generierten Pseudobereichsmessungen durch Berechnung einer effektiven Abweichung und Varianz des generierten statistischen Modells entsprechend den empfangenen Pseudobereichsabweichungen zu modifizieren, wobei die Berechnungsvorrichtung (117) ausgebildet und angeordnet ist, um die Navigationslösungen basierend auf der berechneten effektiven Abweichung und Varianz zu berechnen.