DE102010011982A1

DE102010011982A1 - Verfahren zum rechnergestützten Erstellen und/oder Aktualisieren einer Referenzkarte für eine satellitengestützte Ortung eines Objekts

Info

Publication number: DE102010011982A1
Application number: DE102010011982A
Authority: DE
Inventors: Joachim Bamberger; Marian Grigoras; Andrei Dr. Szabo
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-04-07
Also published as: US20120182179A1; KR20120062926A; KR101451203B1; WO2011038976A1; EP2483709A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum rechnergestützten Erstellen und/oder Aktualisieren einer Referenzkarte (RM) für eine satellitengestützte Ortung eines Objekts (O), wobei in der Referenzkarte (RM) eine Korrektur für einen vorgegebenen Raumbereich hinterlegt ist, mit der bei der Ortung eines Objekts (O) in dem vorgegebenen Raumbereich Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) korrigiert werden, aus denen die Objektposition (OP) ermittelt wird, wobei ein Distanzmaß aus einem Satellitensignal eines Satelliten (S1, S2, S3, S4) ermittelt wird, das über ein satellitengestütztes Empfangsgerät (1) am Standort des Objekts (O) empfangen wird, und wobei das Distanzmaß die Distanz des Satelliten (S1, S2, S3, S4) zum Objekt (O) repräsentiert. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit einem satellitengestützten Empfangsgerät an einer Mehrzahl von in dem vorgegebenen Raumbereich liegenden Standorten eines Objekts jeweils aus empfangenen Satellitensignalen die Distanzmaße ermittelt. Unter Verwendung einer vorgegebenen Objektposition, welche vorbekannt sein kann bzw. in geeigneter Weise geschätzt sein kann, werden unter Einbeziehung der Satellitenpositionen der Satelliten, von denen die Satellitensignale empfangen werden, Distanzmaße rückgerechnet werden, welche der vorgegebenen Objektposition entsprechen. Basierend auf dem Unterschied zwischen den jeweiligen ermittelten und rückgerechneten Distanzmaßen wird die Korrektur für zumindest einen Teil des vorgegebenen Raumbereichs um die vorgegebene Objektposition hinterlegt und/oder aktualisiert. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine genauere Ortung unter Verwendung einer geeignet gelernten Referenzkarte erreicht. Das Verfahren ist besonders vorteilhaft für eine Ortung in bebauten Gebieten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum rechnergestützten Erstellen und/oder Aktualisieren einer Referenzkarte für eine satellitengestützte Ortung eines Objekts sowie eines satellitengestützten Ortungsverfahrens.
Bei der satellitengestützten Ortung eines Objekts, beispielsweise basierend auf dem GPS-Ortungssystem (GPS = Global Positioning System), wird die Position des Objekts auf der Erdoberfläche basierend auf entsprechenden Signalen von Satelliten ermittelt. Dabei beruht die Positionsbestimmung auf einer Laufzeitmessung mehrerer Satellitensignale und einer entsprechenden Multilateration der daraus bestimmten Distanzen zwischen den Satelliten und dem Objekt. Satellitengestützte Ortungssysteme weisen in der Regel in unbebauten Gebieten eine sehr hohe Genauigkeit auf. Jedoch besteht das Problem, dass es in bebauten Gebieten aufgrund der Reflexion der Satellitensignale an Gebäuden zu einer Verfälschung der Distanzmessungen kommt, wodurch die Genauigkeit der Ortung verschlechtert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Genauigkeit einer satellitengestützten Ortung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. gemäß Patentanspruch 12 bzw. die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 16 bzw. gemäß Patentanspruch 18 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Referenzkarte für eine satellitengestützte Ortung eines Objekts erstellt bzw. aktualisiert, wobei in der Referenzkarte eine Korrektur für einen vorgegebenen Raumbereich hinterlegt ist, mit der bei der Ortung eines Objekts in dem vorgegebenen Raumbereich Distanzmaße korrigiert werden, aus denen die Objektposition ermittelt wird, wobei ein Distanzmaß aus einem Satellitensignal eines Satelliten ermittelt wird, das über ein satellitengestütztes Empfangsgerät am Standort des Objekts empfangen wird. Ein Distanzmaße repräsentiert dabei die Distanz des Satelliten zum Objekt, d. h. das Distanzmaß kann entweder die Distanz selbst darstellen bzw. eine davon abhängige Größe, wie z. B. die Laufzeit des Signals.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Schritt a) mit einem satellitengestützten Empfangsgerät, welches z. B. ein GPS-Empfangsgerät bzw. auch ein auf einem anderen System (z. B. Galileo) beruhendes Empfangsgerät sein kann, an einer Mehrzahl von in dem vorgegebenen Raumbereich liegenden Standorten eines Objekts jeweils aus empfangenen Satellitensignalen die Distanzmaße ermittelt. Die einzelnen Distanzmaße müssen dabei nicht mit dem gleichen Empfangsgerät ermittelt sein, sondern die Distanzmaße können gegebenenfalls von beliebigen, sich im Raumbereich bewegenden Empfangsgeräten bestimmt worden sein.
In Schritt b) des Verfahrens wird eine Objektposition für einen jeweiligen Standort aus der Mehrzahl von Standorten vorgegeben, wobei die vorgegebene Objektposition beispielsweise eine vorbekannte Objektposition sein kann bzw. eine geschätzte Objektposition, welche z. B. ohne Zuhilfenahme der Referenzkarte mit dem satellitengestützten Empfangsgerät bestimmt wurde.
In einem Schritt c) wird dann aus der vorgegebenen Objektposition und den Satellitenpositionen der Satelliten, von denen die Satellitensignale am jeweiligen Standort in Schritt a) empfangen werden, Distanzmaße rückgerechnet, welche der vorgegebenen Objektposition entsprechen. Insbesondere in bebauten Gebieten kann dabei ein deutlicher Unterschied zwischen den in Schritt a) am jeweiligen Standort ermittelten und den in Schritt c) rückgerechneten Distanzmaßen bestehen. Um diesen Unterschied bei der späteren Ortung in der Referenzkarte geeignet zu berücksichtigen, wird in Schritt d) des Verfahrens basierend auf dem Unterschied zwischen den Distanzmaßen, die am jeweiligen Standort in Schritt a) ermittelt werden, und den entsprechenden rückgerechneten Distanzmaßen die Korrektur für zumindest einen Teil des vorgegebenen Raumbereichs um die vorgegebene Objektposition hinterlegt und/oder aktualisiert.
Die Hinterlegung bzw. Aktualisierung der Korrektur kann dabei mit an sich bekannten Verfahren erfolgen. In besonders bevorzugten Ausführungsformen werden aus dem Stand der Technik für die feldstärkebasierte Ortung bekannte Verfahren eingesetzt, welche analog auch auf satellitengestützte Verfahren übertragbar sind. Im Besonderen können die in den Druckschriften [1] bis [3] beschriebenen Verfahren verwendet werden, wobei der gesamte Offenbarungsgehalt dieser Druckschriften durch Verweis zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Wie die in diesen Dokumenten beschriebene Aktualisierung einer Referenzkarte für feldstärkebasierte Ortungsverfahren auf satellitengestützte Ortungsverfahren übertragen werden kann, wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der detaillierten Beschreibung erläutert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Referenzkarte durch Korrekturfaktoren an einer Vielzahl von Stützstellen in dem vorgegebenen Raumbereich repräsentiert, wobei in Schritt d) die Korrekturfaktoren für eine oder mehrere Stützstellen in räumlicher Nachbarschaft zu der vorgegebenen Objektposition hinterlegt und/oder aktualisiert werden. Die Nachbarschaft kann dabei auf beliebige Weise festgelegt sein. Insbesondere kann die Nachbarschaft über eine entsprechende Funktion definiert sein, deren Werte mit zunehmendem Abstand zwischen Stützstelle und vorgegebener Objektposition abnehmen, so dass ab einem bestimmten Abstand zwischen Stützstelle und vorgegebener Objektposition keine Aktualisierung von Korrekturfaktoren mehr erfolgt.
In einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung wird die vorgegebene Objektposition in Schritt b) basierend auf den in Schritt a) ermittelten und mit der Korrektur der Referenzkarte korrigierten Distanzmaßen ermittelt. Auf diese Weise kann ein unüberwachtes Lernen der Referenzkarte erreicht werden, bei dem die zum Lernen verwendete Objektposition nicht exakt bekannt sein muss.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Ermittlung der vorgegebenen Objektposition die Korrekturfaktoren von einer oder mehreren Stützstellen in räumlicher Nachbarschaft zu einer geschätzten Objektposition verwendet. Die räumliche Nachbarschaft kann dabei derart festgelegt sein, dass bei der Ermittlung der vorgegebenen Objektposition nur Korrekturfaktoren derjenigen Stützstelle verwendet werden, welche den geringsten Abstand zu einer geschätzten Objektposition aufweisen. Diese geschätzte Objektposition kann dabei z. B. die ohne Verwendung der Referenzkarte geortete Position des Objekts sein bzw. eine Position, welche zusätzlich oder alternativ mit anderen Sensoren, wie z. B. über odometrische oder gyroskopische Sensoren, bestimmt wurde.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt b) eine bekannte Objektposition vorgegeben und in Schritt d) die Korrektur an der bekannten Objektposition und/oder für eine oder mehrere Stützstellen der Referenzkarte in räumlicher Nachbarschaft zu der bekannten Objektposition hinterlegt und/oder aktualisiert. Gemäß dieser Variante der Erfindung wird ein überwachtes Lernverfahren zum Erstellen bzw. Aktualisieren einer Referenzkarte basierend auf bekannten Objektpositionen geschaffen.
Vorzugsweise wird im erfindungsgemäßen Verfahren das Distanzmaß über eine Laufzeitmessung des entsprechenden empfangenen Satellitensignals ermittelt. Die im Verfahren verwendete Satellitenposition eines jeweiligen Satelliten ist zweckmäßigerweise in dem empfangenen Satellitensignal codiert und/oder aus dem empfangenen Satellitensignal ableitbar, insbesondere basierend auf einem Zeitstempel im Satellitensignal, der den Aussendezeitpunkt des Signals spezifiziert, und der vorbekannten Bahn des entsprechenden Satelliten.
Um zu berücksichtigen, dass eine Ortung an verschiedenen Satellitenpositionen erfolgen kann, ist in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Referenzkarte die Korrektur in Abhängigkeit von den bei der Ortung vorliegenden Satellitenpositionen hinterlegt, wobei in Schritt d) die Korrektur für diejenigen Satellitenpositionen erstellt und/oder aktualisiert wird, für welche Satellitensignale in Schritt a) empfangen werden.
In der Variante der Erfindung, bei der die Referenzkarte über Stützstellen realisiert ist, werden für eine jeweilige Stützstelle der Referenzkarte Korrekturfaktoren für eine Mehrzahl von Satellitenpositionen hinterlegt und/oder aktualisiert. Vorzugsweise erfolgt die Hinterlegung bzw. Aktualisierung der Korrektur in Schritt d) dabei derart, dass zu einem Korrekturfaktor für eine Stützstelle, welcher der Satellitenposition entspricht, für welche ein Distanzmaß in Schritt a) ermittelt wird, ein Korrekturterm hinzuaddiert oder abgezogen wird, der von dem Unterschied zwischen dem in Schritt a) ermittelten Distanzmaß und dem in Schritt c) rückgerechneten Distanzmaß abhängt. Ob ein Hinzuaddieren oder Abziehen des Korrekturterms erfolgt, hängt von der vorzeichenmäßigen Definition des Korrekturterms ab. Wird bei der späteren Ortung das Distanzmaß durch Hinzuaddieren des Korrekturfaktors korrigiert, ist der Korrekturterm als die Differenz zwischen dem rückgerechneten Distanzmaß und dem ermittelten Distanzmaß definiert. Der Korrekturterm kann dabei in Analogie zu den in den Druckschriften [1] bis [3] beschriebenen Verfahren definiert sein, wobei nunmehr anstatt eines Unterschieds von Feldstärkewerten ein Unterschied von Distanzmaßen verwendet wird.
Vorzugsweise ist der Korrekturterm von dem Abstand zwischen der Stützstelle und der in Schritt b) vorgegebenen Objektposition abhängig und nimmt mit zunehmendem Abstand ab. Der Korrekturterm kann dabei eine vom Abstand zwischen der Stützstelle und der in Schritt b) vorgegebenen Objektposition abhängige Funktion umfassen, z. B. eine Dreiecks- oder eine Gaußfunktion. Dabei können wiederum die in den Dokumenten [1] bis [3] beschriebenen Funktionen verwendet werden.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zunächst über ein oder mehrere satellitengestützte Empfangsgeräte für eine Vielzahl von Standorten eines Objekts basierend auf Schritt a) Distanzmaße ermittelt, wobei die Distanzmaße an eine zentrale Recheneinheit übermittelt werden, die anschließend für jeden Standort die Schritte b) bis d) durchführt und hierdurch eine Referenzkarte erstellt und/oder aktualisiert. In dieser Variante werden vorab Daten über beliebige Empfangsgeräte gesammelt, wobei die Daten von beliebigen Nutzern mit herkömmlichen Empfangsgeräten stammen können. Im Falle eines unüberwachten Lernens müssen dabei noch nicht einmal die exakten Positionen der Nutzer bekannt sein. Nachdem ausreichend Daten gesammelt wurden, kann schließend die Referenzkarte erzeugt bzw. aktualisiert werden.
Neben dem oben beschriebenen Verfahren zum Erstellen bzw. Aktualisieren einer Referenzkarte betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur satellitengestützten Ortung eines Objekts, wobei die Ortung mit Hilfe einer Referenzkarte erfolgt, die mit dem oben beschriebenen Verfahren erstellt bzw. aktualisiert ist. Dabei werden mit einem satellitengestützten Empfangsgerät am Standort des Objekts Distanzmaße aus den Satellitensignalen von Satelliten ermittelt, wobei ein jeweiliges Distanzmaße die Distanz eines Satelliten zum Objekt repräsentiert. Die Distanzmaße werden anschließend mit einer Korrektur aus der Referenzkarte korrigiert und basierend auf diesen korrigierten Distanzmaßen wird die Objektposition ermittelt.
Wird die Referenzkarte durch Korrekturfaktoren für eine Vielzahl von Stützstellen in einem vorgegebenen Raumbereich repräsentiert, erfolgt die Korrektur eines jeweiligen Distanzmaßes vorzugsweise mit dem Korrekturfaktor derjenigen Stützstelle, welche den geringsten Abstand zu einer geschätzten Objektposition hat. Je nach Definition wird dabei der Korrekturfaktor zu dem Distanzmaß hinzuaddiert bzw. abgezogen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird gleichzeitig mit der Ortung eines Aktualisierung und/oder Erstellung einer Referenzkarte basierend auf dem oben beschriebenen Verfahren durchgeführt, wobei basierend auf der bei der Ortung ermittelten Objektposition die Schritte c) und d) durchgeführt werden. Diese ermittelte Objektposition stellt somit die vorgegebene Objektposition dar, welche in den Schritten c) und d) verwendet wird.
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Ortungsverfahrens ist die Referenzkarte auf einer zentralen Recheneinheit hinterlegt, wobei zumindest ein Teil der Referenzkarte an das Objekt übertragen wird und in dem Objekt die Objektpositionen aus den Distanzmaßen, welche mit der Korrektur des zumindest einen Teils der Referenzkarte korrigiert werden, ermittelt werden und/oder wobei die am Standort des Objekts ermittelten Distanzmaße an die zentrale Recheneinheit übermittelt werden, welche anschließend die Objektposition mit Hilfe der Referenzkarte ermittelt und an das Objekt überträgt.
Neben den oben beschriebenen Verfahren umfasst die Erfindung auch eine Vorrichtung zum rechnergestützten Erstellen und/oder Aktualisieren einer Referenzkarte für eine satellitengestützte Ortung eines Objekts, wobei in der Referenzkarte eine Korrektur für einen vorgegebenen Raumbereich hinterlegt ist, mit der bei der Ortung eines Objekts in dem vorgegebenen Raumbereich Distanzmaße korrigiert werden, aus denen die Objektposition ermittelt wird, wobei ein Distanzmaß aus einem Satellitensignal eines Satelliten ermittelt wird, das über ein satellitengestütztes Empfangsgerät am Standort des Objekts empfangen wird, und wobei das Distanzmaß die Distanz des Satelliten zum Objekt repräsentiert. Die Vorrichtung umfasst dabei ein oder mehrere Mittel, mit denen im Betrieb der Vorrichtung:

a) mit einem satellitengestützten Empfangsgerät an einer Mehrzahl von in dem vorgegebenen Raumbereich liegenden Standorten eines Objekts jeweils aus empfangenen Satellitensignalen die Distanzmaße ermittelt werden und/oder diese Distanzmaße eingelesen werden;
b) eine Objektposition für einen jeweiligen Standort aus der Mehrzahl von Standorten vorgegeben wird;
c) aus der vorgegebenen Objektposition und den Satellitenpositionen der Satelliten, von denen die Satellitensignale am jeweiligen Standort empfangen werden, Distanzmaße rückgerechnet werden, welche der vorgegebenen Objektposition entsprechen;
d) basierend auf dem Unterschied zwischen den jeweiligen ermittelten und rückgerechneten Distanzmaßen die Korrektur für zumindest einen Teil des vorgegebenen Raumbereichs um die vorgegebene Objektposition hinterlegt und/oder aktualisiert wird.

Die Vorrichtung ist dabei vorzugsweise derart ausgestaltet, dass jede Variante des oben beschriebenen Verfahrens mit der Vorrichtung durchführbar ist.
Neben der soeben beschriebenen Vorrichtung zum Erstellen bzw. Aktualisieren einer Referenzkarte betrifft die Erfindung ferner eine Vorrichtung zur satellitengestützten Ortung eines Objekts, wobei die Ortung mit Hilfe der über das oben beschriebene Verfahren erstellten bzw. aktualisierten Referenzkarte erfolgt. Die Vorrichtung umfasst dabei ein oder mehrere Mittel, mit denen im Betrieb der Vorrichtung:

– mit einem satellitengestützten Empfangsgerät am Standort des Objekts Distanzmaße aus Satellitensignalen von Satelliten ermittelt werden, wobei ein jeweiliges Distanzmaß die Distanz eines Satelliten zum Objekt repräsentiert;
– die Distanzmaße mit der Korrektur der Referenzkarte korrigiert werden;
– basierend auf den korrigierten Distanzmaßen die Objektposition ermittelt wird.

Diese Vorrichtung ist dabei vorzugsweise derart ausgestaltet, dass jede Variante des oben beschriebenen Ortungsverfahrens mit der Vorrichtung durchführbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer satellitengestützten Ortung zur Erläuterung der Problemstellung der Erfindung; und
2 eine schematische Darstellung der Ortung eines Objekts in Kombination mit der Aktualisierung einer Referenzkarte basierend auf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Im Folgenden wird zunächst anhand von 1 generell eine satellitengestützte Ortung mit der damit verbundenen Problemstellung einer Positionsbestimmung im Bereich von eng bebauten Flächen erläutert. 1 zeigt in Seitenansicht ein satellitengestütztes Empfangsgerät in der Form eines GPS-Empfängers 1, dessen Position auf der Erdoberfläche über Satellitensignale von mehreren Satelliten zu bestimmen ist. Der Empfänger 1 befindet sich dabei in einem eng bebauten Gebiet, was durch zwei als Rechtecke wiedergegebene Gebäude 2 und 3 angedeutet ist. Üblicherweise empfängt der GPS-Empfänger 1 zur Ortung seiner dreidimensionalen Position die Signale von vier Satelliten, wobei das Prinzip der GPS-Messung aus Übersichtlichkeitsgründen jedoch nur basierend auf dem in 1 gezeigten Satelliten S erläutert wird, der bei der Ortung in einer Position P0 sowie in einer Position PO' wiedergegeben ist.
Die satellitengestützte Ortung durch das Empfangsgerät 1 läuft derart ab, dass das Empfangsgerät in empfangenen Satellitensignalen enthaltene Informationen auswertet. Innerhalb der Satellitensignale ist zum einen ein Zeitstempel codiert, der den Zeitpunkt des Aussendens des Signals festlegt. Über den Zeitstempel kann die sog. Pseudostrecke berechnet werden, welche einer Ausführungsform eines Distanzmaßes gemäß Anspruch 1 darstellt. Die Pseudostrecke wird im GPS-Empfänger über eine Laufzeitmessung des Signals ermittelt und repräsentiert den Abstand zwischen dem Satelliten S und dem GPS-Empfänger 1. Darüber hinaus kann über den Zeitstempel die Satellitenposition mit an sich bekannten Verfahren rückgerechnet werden. Empfängt ein GPS-Empfänger nunmehr von vier Satelliten entsprechende Signale, kann er über die daraus ermittelten Pseudostrecken, welche im Folgenden als Distanzen bezeichnet werden, sowie den entsprechenden Satellitenpositionen über Multilateration seine Position bestimmen.
In einem bebauten Gebiet, das in 1 durch die Gebäude 2 und 3 angedeutet ist, besteht das Problem, dass es zu Fehlern, in der Messung der Distanz zwischen den Satelliten S und GPS-Empfangsgerät 1 kommt. Befindet sich der Satellit in der Position P0, so wird die Distanz nicht entlang der direkten Sichtlinie gemäß dem Pfad PA gemessen, denn das Gebäude 3 schirmt ein Satellitensignal auf diesem Pfad ab, wie durch den gestrichelten Anteil PA' des Pfads PA wiedergegeben ist. Das GPS-Empfangsgerät empfängt stattdessen das Satellitensignal entlang des Pfads PA2, bei dem das Signal am Gebäude 2 reflektiert wurde. Dies hat zur Folge, dass eine zu lange Laufzeit und damit zu lange Distanz zwischen dem Satelliten S und dem GPS-Empfangsgerät 1 gemessen wird, was zu Messfehlern führt. Das gleiche Problem tritt auch in der Position P0' des Satelliten S auf. In dieser Position kann aufgrund des Gebäudes 2 das Satellitensignal auch nicht auf einem direkten Pfad im Empfänger 1 empfangen werden kann, sondern über den Pfad PA3, gemäß dem das Signal an dem Gebäude 3 reflektiert wird.
Durch die beiden dargestellten Satellitenpositionen P0 und P0' wird ferner verdeutlicht, dass der durch die Reflexion hervorgerufene Fehler auch von der Satellitenposition abhängt. Insbesondere ist der Fehler in der Satellitenposition P0' kleiner als in der Satellitenposition P0, da der Unterschied zwischen der direkten Sichtlinie und den entsprechend reflektierten Signalpfaden für die Position P0' geringer ist als für die Position P0.
Um nunmehr eine verbesserte Positionsbestimmung in bebauten Gebieten zu erreichen, wird in der nachfolgend erläuterten Ausführungsform der Erfindung die Verwendung einer Referenzkarte vorgeschlagen, welche an sich aus der feldstärkebasierten Ortung von Objekten bekannt ist. Ein aus der feldstärkebasierten Ortung bekanntes Verfahren zur Ortung und gleichzeitige Aktualisierung der Referenzkarte wird dabei analog auf eine satellitengestützte Ortung übertragen.
2 zeigt in perspektivischer Darstellung eine satellitengestützte Ortung eines Objekts O, das einen entsprechenden GPS-Empfänger umfasst, unter Zuhilfenahme der oben erwähnten Referenzkarte. Die Referenzkarte wird dabei durch eine Vielzahl von Stützstellen in einem vorgegebenen Raumgebiet repräsentiert, wobei diese Stützstellen in 2 durch entsprechende Kreuze angedeutet sind und zum Teil mit Bezugszeichen P bezeichnet sind. An jeder der Stützstellen ist dabei ein Korrekturfaktor für eine Vielzahl von verschiedenen Satellitenpositionen hinterlegt, wobei der Korrekturfaktor dazu genutzt wird, um die ohne die Korrektur durch das Objekt O ermittelte Objektposition OP geeignet zu korrigieren. Der Korrekturfaktor wird dabei zur Korrektur der im GPS-Empfänger über Laufzeitmessung ermittelten Distanzen zu entsprechenden Satelliten verwendet, wobei der Korrekturfaktor je nach Normierung zu den entsprechenden Distanzen hinzuaddiert bzw. abgezogen wird. Basierend auf den derart korrigierten Distanzwertenwird dann eine korrigierte Objektposition bestimmt, welche gegenüber der ursprünglich bestimmten Objektposition OP verbessert ist.
In 2 ist ein Szenario gezeigt, bei dem das Objekt O Satellitensignale von vier Satelliten S1, S2, S3 und S4 an entsprechenden Satellitenpositionen P1, P2, P3 und P4 empfängt. Basierend auf diesen Satellitensignalen werden zunächst über Laufzeitmessung die entsprechenden Distanzen d1, d2, d3 bzw. d4 zwischen dem jeweiligen Satelliten S1, S2, S3 bzw. S4 und dem Objekt O bestimmt. Anschließend wird basierend auf einer geschätzten Position des Objekts O, welche beispielsweise der ohne Korrektur ermittelten Objektposition entsprechen kann, diejenige Stützstelle der Referenzkarte ermittelt, welche dieser geschätzten Objektposition am nächsten liegt. Für diese Stützstelle wird dann derjenige Korrekturfaktor entnommen, welcher der Satellitenposition entspricht, für welche eine jeweilige Distanz ermittelt wurde. Wie bereits oben erwähnt, wird die Distanz dann durch Addition bzw. Subtraktion mit dem Korrekturfaktor entsprechend korrigiert.
In dem Szenario der 2 ist die Referenzkarte mit dem Bezugszeichen RM bezeichnet und in einer zentralen Recheneinheit SE in der Form eines Servers hinterlegt, wobei der zur Ortung relevante Teil der Referenzkarte RM von dem Server über eine entsprechende (vorzugsweise drahtlose) Datenverbindung auf das Objekt O übertragen wird. Ebenso ist es jedoch möglich, dass das Objekt O seine Messdaten an den Server SE übermittelt, der daraufhin mit der dort hinterlegten Referenzkarte RM eine korrigierte Objektposition bestimmt, die er wiederum an das Objekt O überträgt.
In dem Szenario der 2 erfolgt neben der Ortung des Objekts O auch gleichzeitig eine Aktualisierung von entsprechenden Korrekturfaktoren in der Referenzkarte basierend auf der neu hinzugekommenen Objektposition. Dies geschieht im Objekt O dadurch, dass aus der über die Referenzkarte korrigierten Objektposition mit Hilfe der bekannten Satellitenpositionen die Distanzen zwischen Objekt O und den jeweiligen Satelliten rückgerechnet werden, wobei die rückgerechneten Distanzen in 2 mit d1r, d2r, d3r und d4r bezeichnet sind. Anschließend wird basierend auf der Differenz zwischen den jeweiligen ermittelten Distanzen d1, d2, d3 bzw. d4 und den jeweiligen rückgerechneten Distanzen d1r, d2r, d3r bzw. d4r der entsprechende Korrekturfaktor an Stützstellen der Referenzkarte in der Umgebung der Objektposition OP aktualisiert. Dabei können die in den Druckschriften [1] bis [3] erläuterten Korrekturterme in der Form von Aktualisierungsflächen eingesetzt werden. Insbesondere erfolgt die Aktualisierung analog basierend auf der Aktualisierungs-Fläche gemäß der Gleichung (7) der Druckschrift [3]. Dabei wird der dortige Ausdruck Δp ersetzt durch die Differenz zwischen der jeweiligen ermittelten und rückgerechneten Distanz. Die Funktion f(r) der Gleichung (7) kann dabei wie in Gleichung (9) der Druckschrift [3] gewählt sein, wobei r den Abstand einer entsprechenden Stützstelle zu der georteten Objektposition bezeichnet.
Für einen Korrekturterm e₁ der entsprechenden Distanz d1 der 2 kann auf diese Weise ein aktualisierter Korrekturfaktor e₁ ^neu ermittelt werden, der wie folgt lautet: e₁ ^neu = e₁ + (d1r – d1)·f(r), wobei f(r) analog zur Gleichung (9) bzw. (10) der Druckschrift [3] gewählt werden kann. Durch die Funktion f(r) wird erreicht, dass entsprechende Stützstellen nur in einem vorgegebenen Umfeld um die Objektposition aktualisiert werden, da die Funktion für größere Abstände von der Objektposition gegen Null konvergiert.
In Analogie zu der oben beschriebenen Aktualisierung des Korrekturfaktors e₁ für die Distanz d1 basierend auf der Satellitenposition S1 können auch die Korrekturfaktoren für die Distanzen der weiteren Satellitenpositionen S2 bis S4 korrigiert werden. Insbesondere im Falle, dass sich das Objekt O in einem bebauten Gebiet bewegt, kann durch die Berücksichtigung der entsprechenden Korrekturfaktoren eine verbesserte Ortungsgenauigkeit für das Objekt O erreicht werden. In dem Szenario der 2 wird der entsprechend aktualisierte Korrekturfaktor in der Referenzkarte RM in der zentralen Recheneinheit SE hinterlegt, wobei die zentrale Recheneinheit SE gegebenenfalls auch die Berechnung des Korrekturfaktors durchführen kann.
In dem Szenario der 2 kann die Referenzkarte bereits vorab über geeignete GPS-Messungen gelernt sein und anschließend während der Ortung des Objekts O immer wieder aktualisiert werden. Im Folgenden werden Ausführungsformen von Verfahren erläutert, mit denen eine Referenzkarte vorab gelernt wird.
In einer Ausführungsform wird ein unüberwachtes Lernen durchgeführt, wobei zunächst automatisch GPS-Messungen von beliebigen, sich in dem Raumbereich der Referenzkarte bewegenden Objekten mit GPS-Empfängern gesammelt werden. Diese Messungen, welche die entsprechenden Distanzen zu den Satelliten sowie die Satellitenpositionen enthalten, können von beliebigen Benutzern mit handelsüblichen GPS-Empfängern durchgeführt werden. Die Empfänger müssen lediglich in der Lage sein, die Messinformationen zu speichern, bis diese schließlich an die zentrale Recheneinheit SE in geeigneter Weise übertragen werden. Die Übertragung kann dabei gegebenenfalls auch online über eine entsprechende Datenverbindung zwischen GPS-Empfänger und Recheneinheit SE erfolgen.
Nach Sammeln der Messungen wird die Referenzkarte im Server SE zunächst initialisiert, indem für alle Stützstellen Korrekturfaktoren von Null hinterlegt werden. Basierend auf den gesammelten Messungen, welche anschließend schrittweise in beliebiger Reihenfolge durchlaufen werden, erfolgt dann die Aktualisierung der Korrekturfaktoren an den Stützstellen der jeweiligen Referenzkarte, wobei die Aktualisierung analog zu der oben beschriebenen Aktualisierung basierend auf entsprechenden Aktualisierungs-Flächen abläuft, mit denen Korrekturfaktoren basierend auf einer Funktion f(r) und in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einer rückgerechneten und ermittelten Distanz aktualisiert werden.
Gegebenenfalls kann der Server SE vor dem Start des Lernens der Referenzkarte RM auch einen Überprüfungsschritt durchführen, in dem überprüft wird, ob die gesammelten Messwerte repräsentativ für den Bereich sind, in dem die Referenzkarte zu lernen ist, d. h. ob die Messungen auch im Wesentlichen den gesamten zu lernenden Bereich abdecken sowie zum einen nahe genug beieinander liegen und zum anderen eine Vielzahl von Satellitenpositionen abdecken. Ist dies nicht der Fall, kann das Lernen der Referenzkarte zunächst zurückgestellt werden und weitere Messungen abgewartet werden.
Die oben beschriebene Ermittlung entsprechender Korrekturfaktoren an Stützstellen einer Referenzkarte stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Jedoch können auch andere bekannte Verfahren zum Lernen der Referenzkarte eingesetzt werden, insbesondere kann gegebenenfalls anstatt des Lernens von Stützstellen in der Referenzkarte eine geeignete Korrekturfunktion gelernt werden, so dass die Referenzkarte in dem gelernten Bereich durch eine solche Funktion repräsentiert wird, welche in Abhängigkeit von einer geschätzten Objektposition (z. B. einer ohne Korrektur bestimmten Objektposition) den entsprechend zu verwendenden Korrekturfaktor angibt. Beispielsweise können zur Bestimmung der Korrekturfunktion geeignete Optimierungsverfahren, wie z. B. Maximum-Expectation oder genetische Algorithmen, mit geeignet definierten Kostenfunktionen eingesetzt werden.
Nachdem mit dem oben beschriebenen unüberwachten Lernen entsprechende Korrekturfaktoren für die Stützstellen der Referenzkarte gelernt wurden, müssen diese auf die zur Ortung verwendeten GPS-Empfänger von entsprechenden Objekten verteilt werden. Wie oben beschrieben, besteht dabei die Möglichkeit, dass bei der Ortung das betreffende Objekt den relevanten Teil der Referenzkarte von dem Server SE abruft und bei sich in geeigneter Weise verarbeitet. Ebenso können die Messdaten einer GPS-Ortung im Objekt O an den Server SE übermittelt werden, der anschließend die mit der Referenzkarte korrigierte Objektposition bestimmt und an das Objekt O schickt. Der Vorteil der zuletzt genannten Variante besteht darin, dass die Berechnungen zur Ermittlung der korrigierten Objektposition nicht von dem Objekt O selbst durchgeführt werden müssen, welches im Vergleich zu der zentralen Recheneinheit SE nur wenig Rechenressourcen zur Verfügung hat. Der Nachteil der zuletzt genannten Variante ist jedoch, dass bei jeder Ortung ein Datentransfer durchgeführt werden muss.
Die oben beschriebenen Verfahren zur Ortung bzw. zum Lernen einer Referenzkarte können gegebenenfalls noch verbessert werden, indem bei der Ortung bzw. beim Lernen noch weitere Informationen verwendet werden, sofern solche Informationen zur Verfügung stehen. Solche weiteren Informationen können beispielsweise die Positionen von Objekten und insbesondere Gebäuden im Bereich der zu lernenden Referenzkarte umfassen, welche z. B. kartographischen Karten entnommen werden können. Diese Informationen können beispielsweise dazu genutzt werden, dass ein Bereich festgelegt wird, in dem Korrekturfaktoren der Referenzkarte gelernt werden müssen, da hier mit Fehlern aufgrund von Reflexionen zu rechnen ist. In anderen Bereichen wird dann auf eine entsprechende Korrektur mit der Referenzkarte verzichtet. Ebenso können als weitere Informationen eine entsprechend sensierte Bewegung des Objekts mittels zusätzlicher Sensoren (wie z. B. über Odometrie oder Gyroskopie) verwendet werden. Diese Informationen können insbesondere auch dazu dienen, eine Position des Objekts besser abzuschätzen, wobei diese abgeschätzte Position z. B. zum Rückrechnen der entsprechenden Distanzen zu den Satelliten verwendet werden kann. Darüber hinaus können als weitere Informationen beispielsweise die geschätzten Positionen aus anderen Lokalisationssystemen eingesetzt werden, wie z. B. basierend auf feldstärkebasierten Lokalisierungssystemen, die über die Feldstärke entsprechender Funknetze, wie WLAN und/oder DECT, die Position eines Objekts abschätzen.
In einer weiteren Ausgestaltung können beim Lernen der Referenzkarte als Objektpositionen, basierend auf denen Distanzen zu Satelliten rückgerechnet werden, immer dann fest vorgegebene Raumpunkte verwendet werden, wenn die herkömmliche satellitengestützte Ortung ergibt, dass die Ortungsgenauigkeit sehr hoch ist. Darüber hinaus sollte der Berech, in dem eine Referenzkarte gelernt wird, eine bestimmte Mindestgröße aufweisen, um hierdurch Probleme beim Lernen am Rand der Referenzkarte zu vermeiden. Insbesondere sollte der Lernbereich mindestens zehnmal größer als die Genauigkeit der satellitengestützten Ortung im Bereich von bebauten Gebieten sein.
Im Vorangegangenen wurde ein unüberwachtes Lernverfahren zur Ermittlung entsprechender Korrekturterme in einer Referenzkarte beschrieben. Gegebenenfalls kann jedoch auch ein überwachtes Lernverfahren bzw. manuelle Kalibrierung zur Ermittlung einer geeigneten Referenzkarte eingesetzt werden. In diesem Fall werden die satellitengestützten Messungen nicht von beliebigen Empfängern mit unbekannten Positionen empfangen, sondern für jede Messung ist die genaue Position des GPS-Empfängers bekannt. Beispielsweise kann diese genaue Position aus einer Karte entnommen werden bzw. über entsprechende odometrische bzw. gyroskopische Sensoren bestimmt werden. Zur Bestimmung bzw. Aktualisierung des entsprechenden Korrekturfaktors werden dabei nicht mehr eine geschätzte Objektposition bzw. die ohne Korrektur ermittelte Objektposition, sondern die bekannte Objektposition verwendet, aus der analog zu den oben beschriebenen Verfahren die Distanzen zu den entsprechenden Satelliten rückgerechnet werden. Basierend auf der Differenz der gemessenen und rückgerechneten Distanzen wird der Korrekturfaktor ermittelt bzw. aktualisiert. Es wird durch dieses Verfahren eine genaue Kalibrierung einer Referenzkarte für eine nachfolgende Ortung erreicht. Jedoch ist das Verfahren mit höherem Aufwand verbunden, da nicht beliebige GPS-Messungen zum Erstellen der Referenzkarte verwendet werden können, sondern nur solche Messungen, bei denen auch die Objektposition vorbekannt ist. Im Regelfall muss deshalb das zu kalibrierende Gebiet der Referenzkarte manuell durch eine Person durchschritten werden, welche für entsprechend vorbekannte Positionen eine GPS-Messung durchführt.
Die im Vorangegangenen beschriebenen Verfahren zum Erstellen bzw. Aktualisieren einer Referenzkarte und die darauf basierende satellitengestützten Ortung weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere kann mit der entsprechenden Referenzkarte die Ortung in eng bebauten Gebieten, wie z. B. in Innenstädten, deutlich verbessert werden. Eine derart verbesserte Ortung kann insbesondere von offiziellen Behörden in Innenstädten, wie Feuerwehr, Polizei und dergleichen, zum schnelleren Erreichen von Unfall- oder Gefahrenstellen genutzt werden. Ebenso können auch private Personen bzw. Unternehmen, wie z. B. Taxiunternehmen, die verbesserte Ortung verwenden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass bei der Durchführung der Ortung die Korrektur in der Referenzkarte auch kontinuierlich über ein gleichzeitig durchgeführtes Online-Lernen verbessert werden kann. Insbesondere werden durch die ständig aktualisierte Referenzkarte auch veränderte Bebauungsbedingungen in einem bebauten Gebiet berücksichtigt.
Literaturverzeichnis

[1] B. Betoni Parodi, H. Lenz, A. Szabo, H. Wang, J. Horn, J. Bamberger, D. Obradovic: „Initialization and Online-Learning of RSS Maps for Indoor/Campus Localization", PLANS 2006 – 2006 IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium, San Diego, USA, Seiten 164 bis 172
[2] B. Betoni Parodi, H. Lenz, A. Szabo, J. Bamberger, J. Horn: „Algebraic and Statistical Conditions for Use of SLL", ECC 2007 – European Control Conference 2007, Kos, Griechenland
[3] DE 10 2006 044 293 A1

Claims

Verfahren zum rechnergestützten Erstellen und/oder Aktualisieren einer Referenzkarte (RM) für eine satellitengestützte Ortung eines Objekts (O), wobei in der Referenzkarte (RM) eine Korrektur für einen vorgegebenen Raumbereich hinterlegt ist, mit der bei der Ortung eines Objekts (O) in dem vorgegebenen Raumbereich Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) korrigiert werden, aus denen die Objektposition (OP) ermittelt wird, wobei ein Distanzmaß (d1, d2, d3, d4) aus einem Satellitensignal eines Satelliten (S1, S2, S3, S4) ermittelt wird, das über ein satellitengestütztes Empfangsgerät (1) am Standort des Objekts (O) empfangen wird, und wobei das Distanzmaß (d1, d2, d3, d4) die Distanz des Satelliten (S1, S2, S3, S4) zum Objekt (O) repräsentiert, bei dem: a) mit einem satellitengestützten Empfangsgerät (1) an einer Mehrzahl von in dem vorgegebenen Raumbereich liegenden Standorten eines Objekts (O) jeweils aus empfangenen Satellitensignalen die Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) ermittelt werden; b) eine Objektposition (OP) für einen jeweiligen Standort aus der Mehrzahl von Standorten vorgegeben wird; c) aus der vorgegebenen Objektposition (OP) und den Satellitenpositionen (P1, P2, P3, P4) der Satelliten (S1, S2, S3, S4), von denen die Satellitensignale am jeweiligen Standort empfangen werden, Distanzmaße (d1r, d2r, d3r, d4r) rückgerechnet werden, welche der vorgegebenen Objektposition (OP) entsprechen; d) basierend auf dem Unterschied zwischen den jeweiligen ermittelten und rückgerechneten Distanzmaßen (d1, d2, d3, d4, d1r, d2r, d3r, d4r) die Korrektur für zumindest einen Teil des vorgegebenen Raumbereichs um die vorgegebene Objektposition (OP) hinterlegt und/oder aktualisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Referenzkarte (RM) durch Korrekturfaktoren an einer Vielzahl von Stützstellen (P) in dem vorgegebenen Raumbereich repräsentiert wird, wobei in Schritt d) die Korrekturfaktoren für eine oder mehrere Stützstellen (P) in räumlicher Nachbarschaft zu der vorgegebenen Objektposition (OP) hinterlegt und/oder aktualisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die vorgegebene Objektposition (OP) in Schritt b) basierend auf den in Schritt a) ermittelten und mit der Korrektur der Referenzkarte (RM) korrigierten Distanzmaßen (d1, d2, d3, d4) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 und 3, wobei bei der Ermittlung der vorgegebenen Objektposition (OP) die Korrekturfaktoren von einer oder mehreren Stützstellen (P) in räumlicher Nachbarschaft zu einer geschätzten Objektposition verwendet werden, insbesondere von derjenigen Stützstelle (P), welche den geringsten Abstand zu der geschätzten Objektposition aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt b) eine bekannte Objektposition (OP) vorgegeben wird und in Schritt d) die Korrektur an der bekannten Objektposition und/oder für eine oder mehrere Stützstellen (P) der Referenzkarte in räumlicher Nachbarschaft zu der bekannten Objektposition (OP) hinterlegt und/oder aktualisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in der Referenzkarte (RM) die Korrektur in Abhängigkeit von den bei der Ortung vorliegenden Satellitenpositionen (P1, P2, P3, P4) hinterlegt ist, wobei in Schritt d) die Korrektur für diejenigen Satellitenpositionen (P1, P2, P3, P4) hinterlegt und/oder aktualisiert wird, für welche Satellitensignale in Schritt a) empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 6 in Kombination mit Anspruch 2, bei dem für eine Stützstelle (P) der Referenzkarte (RM) Korrekturfaktoren für eine Mehrzahl von Satellitenpositionen (P1, P2, P3, P4) hinterlegt und/oder aktualisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Hinterlegung und/oder Aktualisierung der Korrektur in Schritt d) derart erfolgt, dass zu einem Korrekturfaktor für eine Stützstelle (P), welcher der Satellitenposition (P1, P2, P3, P4) entspricht, für welche ein Distanzmaß (d1, d2, d3, d4) in Schritt a) ermittelt wird, ein Korrekturterm hinzuaddiert oder abgezogen wird, der von dem Unterschied zwischen den in Schritt a) ermittelten Distanzmaß (d1, d2, d3, d4) und dem in Schritt c) rückgerechneten Distanzmaß (d1r, d2r, d3r, d4r) abhängt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Korrekturterm von dem Abstand zwischen der Stützstelle (P) und der in Schritt b) vorgegebenen Objektposition (OP) abhängt und mit zunehmendem Abstand abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Korrekturterm eine vom Abstand, zwischen der Stützstelle (P) und der in Schritt b) vorgegebenen Objektposition abhängige Funktion umfasst, insbesondere eine Dreiecks- oder eine Gaußfunktion.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zunächst über ein oder mehrere satellitengestützte Empfangsgeräte (1) für eine Vielzahl von Standorten eines Objekts (O) basierend auf Schritt a) Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) ermittelt werden, wobei die Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) an eine zentrale Recheneinheit (SE) übermittelt werden, die anschließend für jeden Standort die Schritte b) bis d) durchführt und hierdurch eine Referenzkarte (RM) erstellt und/oder aktualisiert.
Verfahren zur satellitengestützten Ortung eines Objekts (O), wobei die Ortung mit Hilfe einer Referenzkarte (RM) erfolgt, welche mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche erstellt und/oder aktualisiert ist, bei dem: – mit einem satellitengestützten Empfangsgerät (1) am Standort des Objekts (O) Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) aus Satellitensignalen von Satelliten (S1, S2, S3, S4) ermittelt werden, wobei ein jeweiliges Distanzmaß (d1, d2, d3, d4) die Distanz eines Satelliten zum Objekt (O) repräsentiert; – die Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) mit der Korrektur der Referenzkarte (RM) korrigiert werden; – basierend auf den korrigierten Distanzmaßen die Objektposition ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Referenzkarte (RM) durch Korrekturfaktoren für eine Vielzahl von Stützstellen (P) in einem vorgegebenen Raumbereich repräsentiert wird, wobei ein jeweiliges Distanzmaß (d1, d2, d3, d4) mit dem Korrekturfaktor derjenigen Stützstelle (P) korrigiert wird, welche den geringsten Abstand zu einer geschätzten Objektposition hat.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem gleichzeitig mit der Ortung eine Aktualisierung und/oder Erstellung einer Referenzkarte (RM) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 erfolgt, wobei basierend auf der bei der Ortung ermittelten Objektposition (OP) die Schritte c) und d) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Referenzkarte (RM) auf einer zentralen Recheneinheit (SE) hinterlegt ist, wobei zumindest ein Teil der Referenzkarte (RM) an das Objekt (O) übertragen wird und in dem Objekt (O) die Objektpositionen (OP) aus den Distanzmaßen, welche mit der Korrektur des zumindest einen Teils der Referenzkarte (RM) korrigiert werden, ermittelt werden und/oder wobei die am Standort des Objekts (O) ermittelten Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) an die zentrale Recheneinheit (SE) übermittelt werden, welche anschließend die Objektposition mit Hilfe der Referenzkarte (RM) ermittelt und an das Objekt überträgt.
Vorrichtung zum rechnergestützten Erstellen und/oder Aktualisieren einer Referenzkarte (RM) für eine satellitengestützte Ortung eines Objekts (O), wobei in der Referenzkarte (RM) eine Korrektur für einen vorgegebenen Raumbereich hinterlegt ist, mit der bei der Ortung eines Objekts (O) in dem vorgegebenen Raumbereich Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) korrigiert werden, aus denen die Objektposition ermittelt wird, wobei ein Distanzmaß (d1, d2, d3, d4) aus einem Satellitensignal eines Satelliten (S1, S2, S3, S4) ermittelt wird, das über ein satellitengestütztes Empfangsgerät (1) am Standort des Objekts empfangen wird, und wobei das Distanzmaß (d1, d2, d3, d4) die Distanz des Satelliten (S1, S2, S3, S4) zum Objekt (O) repräsentiert, wobei die Vorrichtung ein oder mehrere Mittel umfasst, mit denen im Betrieb der Vorrichtung: a) mit einem satellitengestützten Empfangsgerät an einer Mehrzahl von in dem vorgegebenen Raumbereich liegenden Standorten eines Objekts (O) jeweils aus empfangenen Satellitensignalen die Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) ermittelt werden und/oder diese Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) eingelesen werden; b) eine Objektposition (OP) für einen jeweiligen Standort aus der Mehrzahl von Standorten vorgegeben wird; c) aus der vorgegebenen Objektposition (OP) und den Satellitenpositionen (P1, P2, P3, P4) der Satelliten (S1, S2, S3, S4), von denen die Satellitensignale am jeweiligen Standort empfangen werden, Distanzmaße (d1r, d2r, d3r, d4r) rückgerechnet werden, welche der vorgegebenen Objektposition (OP) entsprechen; d) basierend auf dem Unterschied zwischen den jeweiligen ermittelten und rückgerechneten Distanzmaßen (d1, d2, d3, d4, d1r, d2r, d3r, d4r) die Korrektur für zumindest einen Teil des vorgegebenen Raumbereichs um die vorgegebene Objektposition (OP) hinterlegt und/oder aktualisiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Vorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11 mit der Vorrichtung durchführbar ist.
Vorrichtung zur satellitengestützten Ortung eines Objekts (O), wobei die Ortung mit Hilfe einer Referenzkarte (RM) erfolgt, welche mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 erstellt und/oder aktualisiert ist, wobei die Vorrichtung ein oder mehrere Mittel umfasst, mit denen im Betrieb der Vorrichtung: – mit einem satellitengestützten Empfangsgerät (1) am Standort des Objekts (O) Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) aus Satellitensignalen von Satelliten (S1, S2, S3, S4) ermittelt werden, wobei ein jeweiliges Distanzmaß (d1, d2, d3, d4) die Distanz eines Satelliten zum Objekt (O) repräsentiert; – die Distanzmaße (d1, d2, d3, d4) mit der Korrektur der Referenzkarte (RM) korrigiert werden; – basierend auf den korrigierten Distanzmaßen die Objektposition ermittelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Vorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15 mit der Vorrichtung durchführbar ist.