DE10361759A1

DE10361759A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung mittels GPS-Satellitensignalen

Info

Publication number: DE10361759A1
Application number: DE2003161759
Authority: DE
Inventors: Dong-sik Suwon Cho
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2004-08-26
Also published as: CN1519579A; NL1025107A1; CN1519579B; JP2004226406A; NL1025107C2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung unter Verwendung von GPS-Satellitensignalen. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist ein Empfänger (500) zum Empfangen eines ersten GPS-Signals von einem ersten GPS-Satelliten an einer ersten Position und eines zweiten GPS-Signals vom ersten GPS-Satelliten an einer zweiten Position vorgesehen. Durch entsprechende Positionsbestimmungsmittel (540) wird die Position des Empfängers unter Verwendung des ersten und zweiten GPS-Signals bestimmt. DOLLAR A Verwendung z. B. zur GPS-basierten Positionsbestimmung in Fahrzeugen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung unter Verwendung von GPS-Satellitensignalen, d.h. von Satellitensignalen des sogenannten globalen Positioniersystems („Global Positioning System", GPS).
Üblicherweise bestimmen Positionsbestimmungsverfahren, die GPS-Satellitensignale verwenden, eine Entfernung zwischen einem GPS-Satelliten und einer Antenne einer Positionsbestimmungsvorrichtung, wie eines GPS-Empfängers, durch Triangulation und einen sogenannten C/A-Code („clean and acquisition code" oder „coarse and acquisition _Code"), der vom jeweiligen GPS-Satelliten abgegeben wird. Der GPS-Satellit sendet stets eine L1-Frequenz von 1575,42 MHz, die den C/A-Code trägt. Eine Positionsbestimmungsvorrichtung erzeugt den gleichen Code, und der erzeugte C/A-Code wird mit dem empfangenen C/A-Code des GPS-Satelliten verglichen. Aus dem Vergleichsergebnis wird die Zeitdauer ermittelt, die der vom GPS-Satelliten abgegebene C/A-Code benötigt, bis er bei der Positionsbestimmungsvorrichtung ankommt.
Die Positionsbestimmungsvorrichtung erfasst ihre Entfernung zum GPS-Satelliten, indem sie die Zeitdauer bis zur Ankunft des vom GPS-Satelliten abgegebenen C/A-Codes mit der Übertragungsgeschwindigkeit des C/A-Codes, d.h. mit der Lichtgeschwindigkeit, multipliziert. Da der C/A-Code einen Pseudozufallsrauschcode beinhaltet, der fast ganz aus Rauschen besteht, und die so ermittelte Entfernung der Positionsbestimmungsvorrichtung vom GPS-Satelliten fehlerbehaftet sein kann, wird diese Entfernung auch als Pseudoentfernung bezeichnet.
Es sind herkömmliche Positionsbestimmungsvorrichtungen bekannt, die von mindestens vier GPS-Satelliten gleichzeitig abgegebene Satellitensignale empfangen, die zu jedem Satellitensignal gehörige Pseudoentfernung bestimmen und daraus ihre Position ermitteln. Mit anderen Worten bestimmen diese herkömmlichen Positionsbestimmungsvorrichtungen ihre dreidimensionale Position im Raum unter gleichzeitiger Verwendung von vier oder mehr Satellitensignalen, die von vier oder mehr GPS-Satelliten abgegeben werden. Aufgrund von Umgebungseinflüssen ist die Positionsbestimmungsvorrichtung jedoch nicht immer in der Lage, gleichzeitig wenigstens vier Signale von verschiedenen GPS-Satelliten zu empfangen. Sie kann folglich in solchen Zeiträumen ihre dreidimensionale Position nicht bestimmen.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zugrunde, die eine Positionsbestimmung mit relativ hoher Störsicherheit gegenüber Umgebungseinflüssen ermöglichen.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13.
Erfindungsgemäß kann die Position eines GPS-Empfängers mit weniger als vier GPS-Signalen von vier verschiedenen GPS-Satelliten bestimmt werden. Dies ermöglicht eine gegenüber herkömmlichen Positionsbestimmungssystemen, die mit GPS-Signalen von vier verschiedenen GPS-Satelliten arbeiten, deutlich zuverlässigere Positionsbestimmung, speziell in Fällen, in denen z.B. aufgrund der Umgebungsbedingungen der Empfang von GPS-Signalen von vier oder mehr verschiedenen Satelliten nicht möglich ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines ersten Positionsbestimmungsverfahrens,
2 eine detailliertere schematische Darstellung zur Veranschaulichung des ersten Positionsbestimmungsverfahrens,
3 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines zweiten Positionsbestimmungsverfahrens,
4 eine detailliertere schematische Darstellung zur Veranschaulichung des zweiten Positionsbestimmungsverfahrens,
5 eine Blockdiagrammdarstellung einer Positionsbestimmungsvorrichtung,
6 ein detaillierteres schematisches Blockdiagramm einer Steuereinheit und einer Positionsberechnungseinheit der Vorrichtung von 5,
7 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Schritten eines Positionsbestimmungsverfahrens, das sich nach der Anzahl von erreichbaren Satelliten richtet, und
8 ein Flussdiagramm zur detaillierteren Veranschaulichung eines von der Positionsbestimmungsvorrichtung in 5 durch Erfassen von Zeitdifferenzen ausgeführten Positionsbestimmungsverfahrens.
In 1 sind eine Position 11 eines GPS-Satelliten zu einem Zeitpunkt t1 sowie eine Position 12 des GPS-Satelliten zu einem gegenüber dem Zeitpunkt t1 späteren Zeitpunkt t2 gezeigt. Wenn dementsprechend Pseudoentfernungen von Satellitensignalen, die zum Zeitpunkt t1 bzw. zum Zeitpunkt t2 vom gleichen GPS-Satelliten abgegeben werden, gemessen und dann Resultate aus zwei zugehörigen Entfernungsgleichungen erhalten werden, können sich ermittelte Positionen 13a, 13b einer Positionsbestimmungsvorrichtung, wie eines GPS-Empfängers 2 ergeben, wenn die Positionen in einer Ebene liegen. Da jedoch die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung im dreidimensionalen Raum liegt und variabel ist und es zwischen den GPS-Satellitenmessungen für die Positionsbestimmungsvorrichtung eine Zeitdifferenz gibt, werden vier Entfernungsgleichungen benötigt, um tatsächlich die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung zu erhalten. Das Verfahren zur Positionsbestimmung durch die Positionsbestimmungsvorrichtung ist aber nicht auf ein Verfahren beschränkt, das eine Pseudoentfernung benutzt.
2 veranschaulicht detaillierter dieses erste Positionsbestimmungsverfahren, bei dem mehrere, von einem oder mehreren GPS-Satelliten abgegebene Satellitenausgangssignale mit vorgegebenen Zeitdifferenzen empfangen werden und in Reaktion auf die empfangenden Satellitensignale die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung ermittelt wird.
In 2 repräsentieren Koordinaten (x, y, z) eine ermittelte Position einer Positionsbestimmungsvorrichtung 25, Koordinaten (x1, y1, z1, t1) repräsentieren die Positionsdaten (x1, y1, z1) eines GPS-Satelliten 21 zu einem Zeitpunkt t1, und p1 repräsentiert eine von der Positionsbestimmungsvorrichtung zum Zeitpunkt t1 ermittelte Pseudoentfernung. Dabai ist die Positionsbestimmungsvorrichtung 25 vorzugsweise stationär oder ortsfest. Koordinaten (x2, y2, z2, t2) bezeichnen Positionsdaten (x2, y2, z2) eines GPS-Satellitenortes 22 zu einem Zeitpunkt t2, und zum Zeitpunkt t2 ermittelt die Positionsbestimmungsvorrichtung eine Pseudoentfernung p2. Der Zeitpunkt t2 liegt hierbei um eine vorgegebene Zeitspanne später als der Zeitpunkt t1. Koordinaten (x3, y3, z3, t3) bezeichnen Positionsdaten (x3, y3, z3) eines GPS-Satellitenortes 23 zu einem Zeitpunkt t3, und die Positionsbestimmungsvorrichtung ermittelt zum Zeitpunkt t3 eine Pseudoentfernung p3. Der Zeitpunkt t3 liegt hierbei um eine vorgegebene Zeitspanne später als der Zeitpunkt t2. Koordinaten (x4, y4, z4, t4) bezeichnen Positionsdaten (x4, y4, z4) eines GPS-Satellitenortes 24 zu einem Zeitpunkt t4, und die Positionsbestimmungsvorrichtung ermittelt zum Zeitpunkt t4 eine Pseudoentfernung p4. Hierbei liegt der Zeitpunkt t4 um eine vorgegebene Zeitspanne später als der Zeitpunkt t3. Bei den vier GPS-Satellitenorten 21 bis 24 handelt es sich z.B. nicht um solche von vier verschiedenen Satelliten, sondern um verschiedene Positionen des gleichen Satelliten zu vier verschiedenen Zeitpunkten. Dabei können die GPS-Satellitenorte 21 bis 24 identische oder unterschiedliche Identifikationsnummern (ID) haben. Beispielsweise können die Identifikationsnummern von wenigstens zwei GPS-Satellitenorten identisch sein.
Das nachstehende Gleichungssystem 1 beinhaltet vier Entfernungsgleichungen, ausgedrückt durch jeweilige Positionsdaten (x1, y1, z1 ), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), (x4, y4, z4) der GPS-Satellitenorte und durch ermittelte Pseudoentfernungen p1, p2, p3, p4 zu Zeitpunkten t1, t2, t3, t4. Demgemäß empfängt die Positionsbestimmungsvorrichtung die Positionsdaten (x1, y1, z1 ), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), (x4, y4, z4), die von den jeweiligen GPS-Satellitenorten 21 bis 24 zu den Zeitpunkten t1, t2, t3, t4 abgegeben werden. Dann kann durch Ermitteln der jeweiligen Pseudoentfernungen p1, p2, p3, p4 und Bestimmen von Lösungen bzw. Wurzeln der vier Entfernungsgleichungen des Gleichungssystems 1 die Position 25 der Positionsbestimmungsvorrichtung z.B. in Raumkoordinaten (x, y, z) berechnet bzw. ermittelt werden. √(x1 – x)² + (y1 – y)² + (z1 – z)² + cΔt = p1 √(x2 – x)² + ( y2 – y)² + (z2 – z)² + cΔt = p2 √(x3 – x)² + (y3 – y)² + (z3 – z)² + cΔt = p3 √(x4 – x)² + (y4 – y)² + (z4 – z)² + cΔt = p4 (1)
Dabei bezeichnet c im obigen Gleichungssystem 1 die Lichtgeschwindigkeit und Δt bezeichnet die Differenz zwischen der Zeit eines GPS-Satelliten und der Zeit der Positionsbestimmungsvorrichtung. Um die Raumkoordinaten (x, y, z) der Positionsbestimmungsvorrichtung 25 zu erhalten, sind wenigstens vier Entfernungsgleichungen erforderlich, wie im Gleichungssystem 1 angegeben. Dementsprechend bestimmt die Anzahl an GPS-Satelliten, deren Satellitensignale gleichzeitig empfangen werden können, die minimale Anzahl von Messzeiten und Pseudoentfernungen.
Wenn die Positionsbestimmungsvorrichtung beispielsweise Satellitensignale empfangen kann, die von zwei GPS-Satelliten abgegeben werden, empfängt sie diese Satellitensignale zu einem gewissen Zeitpunkt und ermittelt jeweilige Pseudoentfernungen. Dann empfängt die Positi onsbestimmungsvorrichtung zu einem anderen Zeitpunkt die Satellitensignale der von den beiden GPS-Satelliten abgegebenen Satellitensignale und ermittelt jeweilige Pseudoentfernungen. Auf diese Weise können vier Entfernungsgleichungen, wie im Gleichungssystem 1 gezeigt, erhalten werden. In diesem Fall wird, um die Position 25 der Positionsbestimmungsvorrichtung zu erhalten, d.h. deren Raumkoordinaten (x, y, z), die Pseudoentfernung wenigstens zwei Mal zu jedem der verschiedenen Zeitpunkte ermittelt.
Wenn die Positionsbestimmungsvorrichtung Satellitensignale empfangen kann, die von drei GPS-Satelliten abgegeben werden, empfängt sie diese GPS-Satellitensignale zu einem gewissen Zeitpunkt und ermittelt jeweilige Pseudoentfernungen. Dann empfängt die Positionsbestimmungsvorrichtung zu einem anderen Zeitpunkt ein Satellitensignal, das von irgendeinem der drei GPS-Satelliten abgegeben wird, und ermittelt eine Pseudoentfernung. Auf diese Weise können wiederum vier Entfernungsgleichungen, wie im Gleichungssystem 1 gezeigt, erhalten werden. Demgemäß wird, um die Position 25 der Positionsbestimmungsvorrichtung zu erhalten, d.h. deren Raumkoordinaten (x, y, z) die Pseudoentfernung wenigstens zwei Mal zu jedem der verschiedenen Zeitpunkte ermittelt.
Wenn die Höhe, d.h. die z-Koordinate, der Positionsbestimmungsvorrichtung bereits bekannt ist, verringert sich die minimale Anzahl von Erfassungszeitpunkten für Pseudoentfernungen zwecks Bestimmen der Raumkoordinaten der Positionsbestimmungsvorrichtung um wenigstens eins gegenüber einer Bestimmung der Raumkoordinaten, wenn die Höhe unbekannt ist.
3 zeigt eine Konzeptdarstellung zur Veranschaulichung eines zweiten Positionsbestimmungsverfahrens. Bei diesem bestimmt die Positi onsbestimmungsvorrichtung ihre Position unter Verwendung von Differenzen von jeweils zwei Pseudoentfernungen mit geringem Zeitabstand.
Bei diesem Verfahren wird eine Pseudoentfernung aus mehreren Satellitensignalen ermittelt, die mit relativ kurzen Zeitabständen von einem einzelnen GPS-Satelliten abgegeben werden, beispielsweise mit der ID des GPS-Satelliten, dem jeweiligen Zeitpunkt und/oder Positionsdaten zu jeweiligen Zeitpunkten. Dann wird unter Verwendung der gemessenen Pseudoentfernungen die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung ermittelt. Dementsprechend heben sich Verzögerungen, die allen Satellitensignalen gemeinsam sind, beispielsweise eine Ionosphären- und Troposphären-Verzögerung, gegenseitig auf, so dass die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung genauer ermittelt werden kann.
Wenn die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung unter Verwendung der Differenzen von je zwei Pseudoentfernungen mit geringem Zeitabstand ermittelt werden, entsprechen die ermittelten Positionen der Positionsbestimmungsvorrichtung Koordinaten auf Hyperbeln. Demgemäß stellen Schnittpunkte, in welchem sich zwei oder mehr Hyperbeln schneiden, die ermittelten Positionen der Positionsbestimmungsvorrichtung dar. In 3 sind Positionen 31, 32 und 33 eines einzelnen GPS-Satelliten, der zu verschiedenen Zeitpunkten die gleiche ID hat, sowie Pseudoentfernungen p1, p2 und p3 angegeben, die von der Positionsbestimmungsvorrichtung an den Positionen 31, 32 bzw. 33 ermittelt werden.
In einer Ebene schneiden sich eine Hyperbel k1, für die p1-p2 konstant ist, und eine Hyperbel k2, für die p2-p3 konstant ist, in zwei Punkten 34A, 34B, die folglich zu einer ermittelten Position der Positionsbestimmungsvorrichtung gehören. Da jedoch die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung im dreidimensionalen Raum liegt, müssen die Pseudoentfernungen mindestens vier Mal zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt werden, um die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung zu ermitteln. Wenn die Höhe, d.h. die z-Koordinate, der Positionsbestimmungsvorrichtung bekannt ist, kann letztere ihre Position im Raum durch nur noch mindestens dreimaliges Messen von Pseudoenffernungen zu verschiedenen Zeitpunkten bestimmen.
4 veranschaulicht detaillierter das erste bzw. zweite Positionsbestimmungsverfahren. In 4 bezeichnen Koordinaten (x, y, z) eine ermittelte Position einer Positionsbestimmungsvorrichtung 45, Koordinaten (x1, y1, z1, t1) bezeichnen Positionsdaten (x1, y1, z1) eines GPS-Satelliten 41 zu einem Zeitpunkt t1, und zum Zeitpunkt t1 erfasst die Positionsbestimmungsvorrichtung 45 eine Pseudoentfernung p1. Koordinaten (x2, y2, z2, t2) bezeichnen Positionsdaten (x2, y2, z2) eines GPS-Satelliten 42 zu einem Zeitpunkt t2, und die Positionsbestimmungsvorrichtung 45 misst zu einem Zeitpunkt t2 eine Pseudoenffernung p2. Hierbei liegt der Zeitpunkt t2 um eine vorgegebene Zeitspanne später als der Zeitpunkt t1. Koordinaten (x3, y3, z3, t3) bezeichnen Positionsdaten (x3, y3, z3) eines GPS-Satelliten 43 zu einem Zeitpunkt t3, und die Positionsbestimmungsvorrichtung 45 misst zum Zeitpunkt t3 eine Pseudoentfernung p3. Hierbei liegt der Zeitpunkt t3 um eine vorgegebene Zeitspanne später als der Zeitpunkt t2. Koordinaten (x4, y4, z4, t4) bezeichnen Positionsdaten (x4, y4, z4) eines GPS-Satelliten 44 zu einem Zeitpunkt t4, und die Positionsbestimmungsvorrichtung misst zum Zeitpunkt t4 eine Pseudoentfernung p4. Hierbei liegt der Zeitpunkt t4 um eine vorgegebene Zeitspanne später als der Zeitpunkt t3. Die GPS-Satellitenorte 41 bis 44 gehören hierbei z.B. zum gleichen GPS-Satelliten, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung 45 vorzugsweise stationär oder ortsfest ist.
Das nachstehende Gleichungssystem 2 enthält vier Pseudoenffernungsgleichungen, die durch jeweilige Positionsdaten (x1, y1, z1 ), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), (x4, y4, z4) des GPS-Satelliten zu Zeitpunkten t1, t2, t3 und t4 und durch gemessene Pseudoentfernungen p1, p2, p3 und p4 ausgedrückt werden. Hierbei bezeichnet k1 eine Hyperbel, bei welcher p1-p2 konstant ist, k2 bezeichnet eine Hyperbel, bei welcher p2-p3 konstant ist, und k3 bezeichnet eine Hyperbel, bei welcher p3-p4 konstant ist. Dementsprechend empfängt die Positionsbestimmungsvorrichtung die Positionsdaten (x1, y1, z1 ), (x2, y2, z2), (x3, y3, z2), (x4, y4, z4), die z.B. vom gleichen GPS-Satelliten zu verschiedenen Zeitpunkten t1, t2, t3, t4 abgegeben werden. Dann kann durch Messen der jeweiligen Pseudoentfernungen p1, p2, p3, p4 und Erhalten von Lösungen bzw. Wurzeln für die Entfernungsgleichungen des Gleichungssystems 2 die Position 45 der Positionsbestimmungsvorrichtung beispielsweise in Raumkoordinaten (x, y, z) berechnet bzw. bestimmt werden. √(x1 – x)² + (y1 – y)² + (z1 – z)² – √(x2 – x)² + (y2 – y)² + (z2 – z)² = k1 √(x2 – x)² + (y2 – y)² + (z2 – z)² – √(x3 – x)² + (y3 – y)² + (z3 – z)² = k2 √(k3 – x)² + (y3 – y)² + (z3 – z)² – √(x4 – x)² + (y4 – y)² + (z4 – z)² = k3 (2)
5 zeigt schematisch eine Positionsbestimmungsvorrichtung 500, z.B. in Form eines GPS-Empfängers, mit einer Antenne 510, einer Signalverarbeitungseinheit 520, einer Positionsberechnungseinheit 540 und einer Einheit 550 zum Anfordern und Wählen stationärer Messvorgänge.
Die Antenne 510 empfängt ein GPS-Satellitensignal von einem Satelliten. Die Signalverarbeitungseinheit 520 berechnet Korrelationswerte zwischen C/A-Codes, die sich auf dem über die Antenne 510 empfangenen Satellitensignal befinden, und selbst erzeugten C/A-Codes und gibt dann Verzögerungsinformationen auf der Basis des Berechnungsergebnisses an die Positionsberechnungseinheit 540 ab.
Die Signalverarbeitungseinheit 520 enthält einen Vorverstärker 521, einen Abwärtswandler 523, einen Analog/Digital(A/D)-Wandler 525, eine automatische Verstärkungssteuereinheit (AGC) 527, einen Mischer 529, einen numerisch trägergesteuerten Oszillator (Träger-NCO) 531, einen Codegenerator 533, einen Korrelator 535, einen numerisch codegesteuerten Oszillator (Code-NCO) 537 und eine Steuereinheit 539.
Der Vorverstärker 521 verstärkt das vom Satelliten kommende, über die Antenne 510 empfangene Satellitensignal und gibt das verstärkte Satellitensignal an den Abwärtswandler 523 weiter. Der Abwärtswandler 523 empfängt das verstärkte Satellitensignal, wandelt selbiges in ein Zwischenfrequenzsignal in Reaktion auf das Ausgangssignal der AGC 527 und gibt das gewandelte Signal an den A/D-Wandler 525 ab. Der A/D-Wandler 525 empfängt das Zwischenfrequenzsignal und wandelt selbiges in ein Digitalsignal.
Die AGC 527 steuert die Verstärkung des Abwärtswandlers 523 in Reaktion auf das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 525. Der Träger-NCO 531 erzeugt I-Sinuswellen, d.h. solche, die in Phase sind, und Q-Sinuswellen, d.h. solche mit Quadraturphase, um einen Dopplereffekt des Satellitensignals zu kompensieren. Der Mischer mischt das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 525 mit den vom Träger-NCO 531 abgegebenen I- und Q-Sinuswellen, um den Dopplereffekt des Satellitensignals zu beheben. Auf diese Weise werden C/A-Codes, die von einem GPS-Satelliten abgegeben wurden, durch den Mischer 529 dem Korrelator 535 zur Verfügung gestellt.
Der Code-NCO 537 erzeugt verzögerte Codes in Abhängigkeit von einer erwartenden Verzögerung des Satellitensignals gegenüber den vom Codegenerator 533 erzeugten C/A-Codes und gibt die erzeugten Codes an den Korrelator 535 ab. Der Codegenerator 533 erzeugt C/A-Codes auf der Basis einer Referenzzeit der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 und einer Identifikationsnummer (ID) des jeweils zu detektierenden Satelliten.
Der Korrelator 535 berechnet einen Korrelationswert zwischen dem C/A-Code, der sich auf dem Ausgangssignal des Mixers 529 befindet, und dem vom Code-NCO 537 abgegebenen C/A-Code und gibt auf Basis des Berechnungsergebnisses Verzögerungsinformationen an die Steuereinheit 539 ab. Die Steuereinheit 539 detektiert das Satellitensignal in Reaktion auf das Ausgangssignal des Korrelators 535. Wenn kein Satellitensignal detektiert wird, steuert die Steuereinheit 539 die nächste erwartete Dopplerfrequenz, einen verzögerten Codewert oder einen Codewert eines anderen Satelliten, damit das betreffende Signal über den Träger-NCO 531 und den Code-NCO 537 zum Mixer 529 bzw. zum Korrelator 535 abgegeben wird. Wenn hingegen ein gewünschtes Satellitensignal detektiert wird, steuert die Steuereinheit 539 das Berechnungsergebnis des Korrelators 535 dazu, zur Positionsberechnungseinheit 540 weitergeleitet zu werden. Die Positionsberechnungseinheit 540 ermittelt in Reaktion auf das von der Signalverarbeitungseinheit 520 abgegebene Verzögerungssignal Pseudoentfernungen und/oder Lösungen der Abstandsgleichungen in den Gleichungssystemen 1 und 2. In diesem Fall fordert die Positionsberechnungseinheit 540, wenn die Anzahl an gleichzeitig messbaren Satelliten kleiner als die Anzahl an Satelliten ist, die zur Bestimmung der Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 benötigt werden, einen Benutzer der Positionsbestimmungsvorrichtung 500, die sich z.B. in einem Fahrzeug befinden kann, durch Sprache oder Text über die Einheit 550 zum Anfordern und Wählen stationärer Messvorgänge unter Verwendung des erfindungsgemäße Positionsbestimmungsverfahrens dazu auf, anzuhalten bzw. stationär zu bleiben.
Nachdem der Nutzer angehalten hat bzw. ortsfest bleibt, wählt die Einheit 550 eine stationäre Messfunktion aus, um dann ein vorgegebenes Auswahlsignal an die Positionsberechnungseinheit 540 abzugeben. Die Positionsberechnungseinheit 540 startet daraufhin die Bestimmung der stationären Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 unter Verwendung des erfindungsgemäßen Positionsbestimmungsverfahrens.
6 zeigt detaillierter einen möglichen Aufbau der Steuereinheit 539, der Einheit 550 zum Anfordern und Auswählen stationärer Messvorgänge und der Positionsberechnungseinheit 540 von 5. Wie daraus ersichtlich, umfasst die Einheit 550 in diesem Fall eine Anzeige 5501 für einen Stoppaufruf und einen Stopp-Selektor 5503. Die Steuereinheit 539 umfasst einen Prozessor 5391 für ein Stationärsignal sowie eine Empfängersteuereinheit 5393. Die Positionsberechnungseinheit 540 beinhaltet eine Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401, eine Zeitdifferenzmessungsberechnungseinheit 5403 und eine GPS-Positionsbestimmungseinheit 5405.
Die Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401 stellt fest, ob eine Zeitdifferenzmessung initiiert ist oder nicht, und zwar in Reaktion auf die von der Steuereinheit 539 abgegebene Verzögerungsinformation. Die Zeitdifferenzmessungsberechnungseinheit 5403 berechnet die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 durch Messen der Zeitdifferenz. Die GPS-Positionsberechnungseinheit 5405 berechnet die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 durch ein übliches Verfahren. Mit anderen Worten stellt die GPS-Positionsberechnungseinheit 5405 eine Beispielschaltung zum Bestimmen der Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 aus einer Mehrzahl gleichzeitig empfangener Satellitensignale dar.
Wenn die Empfängersteuerung 5393 die Verzögerungsinformation entsprechend Daten detektierter Satelliten, d.h. bezüglich Satellitensignalen, die von Satelliten, die einer Messung zugänglich sind, abgegeben werden, an die Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401 der Positionsberechnungseinheit 540 abgibt, stellt die Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401 fest, ob es genügend Satellitensignale gibt, um die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 auf der Basis der empfangenen Verzögerungsinformation zu berechnen. Wenn die Anzahl empfangener Satellitensignale ausreicht, instruiert die Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401 die allgemeine GPS-Positionsberechnungseinheit 5405 dazu, die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 zu berechnen. Wenn die Anzahl empfangener Satellitensignale nicht ausreicht, sendet die Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401 ein Signal zum Anfordern eines stationären Messvorgangs an den Stationärsignalprozessor 5391.
Der Stationärsignalprozessor 5391, der das von der Zeitdifterenzmessungsbestimmungseinheit 5401 abgegebene Signal empfangen hat, gibt gegebenenfalls einem Nutzer eine Stoppnachricht über die Stoppaufrufanzeige 5501. Wenn dann der benachrichtigte Nutzer einen stationären Messvorgang über den Stopp-Selektor 5503 erlaubt, gibt der Stopp-Selektor 5503 ein Erlaubnissignal an die Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401 über den Stationärsignalprozessor 5391 ab.
Wenn die Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401 das Erlaubnissignal empfangen hat, instruiert sie die Zeitdifferenzmessungsberechnungseinheit 5403 dazu, gemäß der Erfindung eine Zeitdifferenzmessung mit der Annahme zu starten, dass der Nutzer angehalten hat beziehungsweise ortsfest bleibt. Wenn der stationäre Messvorgang nicht erlaubt wurde, obwohl der Nutzer über die Stoppaufrufanzeige 5501 zum Anhalten aufgefordert worden ist, kann die Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401 die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 nicht berechnen und detektiert fortlaufend Satelliten, die zur Berechnung der Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 notwendig sind.
Da der Nutzer im Verlauf einer Positionsbestimmung der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 unter Benutzung einer Zeitdifferenz stationär bleiben sollte, wird er während dessen fortlaufend unterrichtet, stationär zu bleiben. Um beispielsweise eine Zeitdifferenzmessung zu starten, kann vorgesehen sein, dass ein Anzeigelicht der Stoppaufrufanzeige 5501 blinkt. Das Anzeigelicht bleibt dann während des Messens der Zeitdifferenz dauerhaft eingeschaltet. Dadurch kann ein Benutzer einen Stoppaufruf zum Starten einer Zeitdifferenzmessung von einem Stoppaufruf zum Verbleiben im stationären Zustand unterscheiden. Wenn eine Zeitdifferenzmessung aufgrund des Empfangs von ausreichend vielen Satellitensignalen nicht notwendig ist, schaltet die Stoppaufrufanzeige 5501 während einer Zeitdifferenzmessung dieses Anzeigelicht ab, was dem Nutzer meldet, dass er nicht mehr stationär bleiben muss.
7 veranschaulicht im Flussdiagramm nacheinander ausgeführte Schritte erfindungsgemäßer Positionsbestimmungsverfahren, welche die Anzahl an Satelliten berücksichtigen, die gemessen werden können. Gemäß den 5 bis 7 ist die Positionsberechnungseinheit 540 in der Lage, die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 in Reaktion auf eine Mehrzahl von Satellitensignalen zu bestimmen, die mit vorgegebenen Zeitdifferenzen von einem oder mehreren GPS-Satelliten abgegeben werden. Die Positionsberechnungseinheit 540 empfängt dazu eine Mehrzahl von Satellitensignalen, die mit vorgegebenen Zeitdifferenzen von einem oder mehreren GPS-Satelliten abgegeben werden und bestimmt daraufhin die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500.
Wenn die Positionsbestimmungsvorrichtung 500 eine Positionsbestimmung in einem Schritt 70 beginnt, stellt die Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit 5401 der Positionsberechnungseinheit 540 fest, ob die Anzahl an Satelliten, deren Pseudoentfernung gemessen werden kann, vorliegend als Anzahl messbarer Satelliten bezeichnet, größer als drei ist, siehe Schritt 71. Bejahendenfalls, d.h. wenn Satellitensignale von vier oder mehr Satelliten empfangen werden können und somit die An zahl messbarer Satelliten größer als drei ist, bestimmt die allgemeine GPS-Positionsberechnungseinheit 5405 der Positionsberechnungseinheit 540 ihre Position nach einem üblichen Verfahren, siehe Schritt 72.
Wenn die Anzahl an messbaren Satelliten gleich drei ist, was in einem Schritt 73 abgefragt wird, und die Höheninformation, d.h. die z-Koordinate, der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 bereits bekannt ist, was in einem Schritt 74 abgefragt wird, bestimmt die allgemeine GPS-Positionsberechnungseinheit 5405 der Positionsberechnungseinheit 540 ihre Position gemäß dem üblichen Verfahren in einem Schritt 75.
Wenn hingegen die Anzahl messbarer Satelliten gleich eins oder zwei ist, was in einem Schritt 76 abgefragt wird, oder wenn die Anzahl messbarer Satelliten gleich drei ist und die Höheninformation der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 nicht bekannt ist, d.h. die Abfrage im Schritt 74 verneint wird, fordert die Stoppaufrufanzeige 5501 einen Nutzer der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 auf, anzuhalten, damit die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 durch das erfindungsgemäße Positionsbestimmungsverfahren bestimmt werden kann. Wenn der Nutzer in Reaktion darauf anhält und das erfindungsgemäße Positionsbestimmungsverfahren in einem Schritt 77 daraufhin beginnt, misst die Positionsbestimmungsvorrichtung 500 eine Pseudoentfernung in Reaktion auf jedes von mehreren Satellitensignalen, die mit vorgegebenen Zeitdifferenzen zugeführt werden, vorliegend als Zeitdifferenzmessung bezeichnet, und die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 wird basierend auf den Satellitensignalen und den jeweiligen Pseudoentfernungen in einem Schritt 78 bestimmt. In diesem Fall wird das Gleichungssystem 2 benutzt.
Wenn hingegen die Abfrage im Schritt 76 ergibt, dass kein messbarer Satellit vorliegt, oder wenn der Nutzer nicht auf den Stoppaufruf reagiert und das Positionsbestimmungsverfahren auf den Schritt 77 hin nicht ausgeführt wird, ist es nicht möglich, die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 zu bestimmen, siehe Schritt 79.
8 zeigt im Flussdiagramm detaillierter die Vorgehensweise dieser beiden Beispiele erfindungsgemäßer Positionsbestimmungsverfahren, d.h. 8 veranschaulicht die Maßnahmen bei der Durchführung des Schrittes 78 von 7 detaillierter.
Wenn im Schritt 78 die Positionsbestimmung der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 mittels Zeitdifferenzmessung beginnt, stellt die Zeitdifterenzmessungsbestimmungseinheit 5401 der Positionsberechnungseinheit 540 fest, ob die Anzahl an messbaren Satelliten gleich drei ist oder nicht, siehe Schritt 81. Wenn das Ergebnis dieser Feststellung anzeigt, dass dies der Fall ist, misst die Positionsbestimmungsvorrichtung 500 eine Pseudoentfernung in Reaktion auf jedes der Satellitensignale, die von den drei messbaren Satelliten zu einem ersten Zeitpunkt abgegeben werden, und misst eine Pseudoentfernung in Reaktion auf ein Satellitensignal, das von irgendeiner der drei messbaren Satelliten zu einem zweiten Zeitpunkt nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne seit dem ersten Zeitpunkt abgegeben wird, oder in Reaktion auf ein Satellitensignal, das von einem neuen Satelliten, der nicht zu diesen drei Satelliten gehört, abgegeben wird, siehe Schritt 83. Dementsprechend ist die minimale Anzahl von Messzeitdifterenzen nach dem ersten Zeitpunkt gleich eins.
Wenn die Anzahl an messbaren Satelliten nicht gleich drei ist, wird in einem anschließenden Schritt 84 abgefragt, ob sie gleich zwei ist. Wenn dies der Fall ist, misst die Zeitdifterenzberechnungseinheit 5403 eine Pseudoentfernung in Reaktion auf jedes der von den beiden messbaren Satelliten zu einem ersten Zeitpunkt abgegebenen Satellitensignale und misst eine Pseudoentfernung in Reaktion auf jedes der von den beiden messbaren Satelliten zu einem zweiten Zeitpunkt abgegebenen Satelli tensignale, der um eine vorgegebene Zeitspanne später als der erste Zeitpunkt liegt, oder in Reaktion auf ein Satellitensignal, das von einem neuen Satelliten abgegeben wird, der nicht zu den zwei Satelliten gehört, siehe Schritt 85. Dementsprechend ist in letzterem Fall die minimale Anzahl von Messzeitdifferenzen nach dem ersten Zeitpunkt gleich zwei.
Wenn die Anzahl messbarer Satelliten im Schritt 84 gleich zwei ist und die Höheninformation der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 bereits bekannt ist, misst die Positionsbestimmungsvorrichtung 500 im Schritt 85 eine Pseudoentfernung in Reaktion auf jedes der von den beiden messbaren Satelliten zum zweiten Zeitpunkt abgegebenen Satellitensignale. Dementsprechend ist die minimale Anzahl von Messzeitdifferenzen nach dem ersten Zeitpunkt gleich eins.
Wenn im Abfrageschritt 84 festgestellt wird, dass die Anzahl messbarer Satelliten nicht gleich zwei ist, sondern gleich eins, misst die Positionsbestimmungsvorrichtung 500 eine Pseudoentfernung in Reaktion auf das von dem messbaren Satelliten zu einem ersten Zeitpunkt abgegebene Satellitensignal, eine Pseudoentfernung in Reaktion auf das vom messbaren Satelliten zu einem zweiten Zeitpunkt abgegebene Satellitensignal, der um eine vorgegebene Zeitspanne später als der erste Zeitpunkt liegt, oder in Reaktion auf ein von einem anderen, neuen Satelliten abgegebenen Satellitensignal, eine Pseudoentfernung in Reaktion auf das vom messbaren Satelliten zu einem dritten Zeitpunkt abgegebenen Satellitensignal, der um eine vorgegebene Zeitspanne später als der zweite Zeitpunkt liegt, oder in Reaktion auf ein von einem anderen, neuen messbaren Satelliten abgegebenen Satellitensignal und eine Pseudoentfernung in Reaktion auf das vom messbaren Satelliten zu einem vierten Zeitpunkt, der um eine vorgegebene Zeitspanne später als der dritte Zeitpunkt liegt, abgegebenen Satellitensignal oder in Reaktion auf ein Satellitensignal, das von einem anderen, neuen messbaren Sa telliten abgegeben wird, siehe Schritt 86. Auf diese Weise ist die minimale Anzahl an Messzeitdifferenzen nach dem ersten Zeitpunkt im Schritt 86 gleich drei.
Wenn jedoch die Höheninformation der Positionsbestimmungsvorrichtung 500 bereits bekannt ist, misst die Positionsbestimmungsvorrichtung 500 eine Pseudoentfernung in Reaktion auf das vom messbaren Satelliten zum zweiten Zeitpunkt abgegebenen Satellitensignal oder von einem Satellitensignal, das von einem neuen messbaren Satelliten abgegeben wird, und sie misst eine Pseudoentfernung in Reaktion auf das vom messbaren Satelliten zum dritten Zeitpunkt abgegebenen Satellitensignal oder von einem Satellitensignal, das von einem neuen messbaren Satelliten abgegeben wird. Dementsprechend ist in diesem Fall die minimale Anzahl von Messzeitdifferenzen nach dem ersten Zeitpunkt im Schritt 86 gleich zwei.
Wenn die Zeitdifferenzmessung ausgeführt wird, stellt die Positionsbestimmungsvorrichtung 500 in einem Abfrageschritt 87 fest, ob es sich bei den jeweiligen messbaren Satelliten um den gleichen Satelliten handelt oder nicht. Wenn es sich um den gleichen Satelliten handelt, misst die Positionsbestimmungsvorrichtung 500 die Pseudoentfernung zwischen ihr und dem Satelliten mit der Zeitdifferenz und bestimmt ihre Position unter Verwendung der Differenzen von jeweils zwei Pseudoentfernungen gemäß dem Gleichungssystem zwei, siehe Schritt 88. Wenn das Feststellungsresultat anzeigt, dass es sich um nicht identische Satelliten handelt, bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung 500 ihre Position durch Messen der Pseudoentfernung zwischen ihr und dem Satelliten mit der Zeitdifferenz gemäß Schritt 89.
Wie oben erläutert, kann die Position der Positionsbestimmungsvorrichtung durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung präzise bestimmt bzw. berechnet werden, selbst dann, wenn die Anzahl an messbaren Satelliten gleich drei oder weniger ist, indem Pseudoentfernungen unter Verwendung von Zeitdifferenzen gemessen und die gemessenen Pseudoentfernungen zur Positionsbestimmung herangezogen werden.

Claims

Verfahren zur Positionsbestimmung unter Verwendung von GPS-Satellitensignalen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Empfangen eines ersten GPS-Signals von einem ersten GPS-Satelliten an einer ersten Position des ersten GPS-Satelliten durch einen Empfänger, – Empfangen eines zweiten GPS-Signals vom ersten GPS-Satelliten an einer zweiten Position des ersten GPS-Satelliten durch den Empfänger und – Bestimmen einer Position des Empfängers unter Verwendung des ersten und zweiten GPS-Signals.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes GPS-Signal vom ersten GPS-Satelliten an einer dritten Position des ersten GPS-Satelliten durch den Empfänger empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass ein viertes GPS-Signal vom ersten GPS-Satelliten an einer vierten Position des ersten GPS-Satelliten durch den Empfänger empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass ein viertes GPS-Signal von einem zweiten GPS-Satelliten an einer ersten Position des zweiten GPS-Satelliten durch den Empfänger empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes GPS-Signal von einem zweiten GPS-Satelliten an einer ersten Position des zweiten GPS-Satelliten durch den Empfänger empfangen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das dritte GPS-Signal zur Bestimmung der Position des Empfängers herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass ein viertes GPS-Signal vom zweiten GPS-Satelliten an einer zweiten Position des zweiten GPS-Satelliten durch den Empfänger empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass ein viertes GPS-Signal von einem dritten GPS-Satelliten an einer ersten Position des dritten GPS-Satelliten durch den Empfänger empfangen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3, 4, 7 und 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das vierte GPS-Signal zur Bestimmung der Position des Empfängers herangezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3, 4, 7 und 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und das vierte GPS-Signal zur Bestimmung der Position des Empfängers herangezogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Empfängers unter Verwendung einer Zeitdifferenz bestimmt wird, die mit einer verstrichenen Zeitdauer zwischen dem ersten und dem zweiten GPS-Signal in Beziehung steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Empfängers unter Verwendung der nachfolgenden Gleichungssysteme bestimmt wird: √(x1 – x)² + (y1 – y)² + (z1 – z)² + cΔt = p1 √(x2 – x)² + (y2 – y)² + (z2 – z)² + cΔt = p2 √(x3 – x)² + (y3 – y)² + (z3 – z)² + cΔt = p3 √(x4 – x)² + (y4 – y)² + (z4 – z)² + cΔt = p4 (1)wobei p1, p2, p3 und p4 Pseudoentfernungen, c die Lichtgeschwindigkeit, Δt eine Zeitdifferenz zwischen der Zeit beim Satelliten und der Zeit beim Empfänger und (x1, y1, z1 ), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3) und (x4, y4, z4) Positionsdaten bezeichnen, die zu vier verschiedenen Zeiten (t1, t2, t3 und t4) empfangen werden, und √(x1 – x)² + (y1 – y)² + (z1 – z)² – √(x2 – x)² + (y2 – y)² + (z2 – z)² = k1 √(x2 – x)² + (y2 – y)² + (z2 – z)² – √(x3 – x)² + (y3 – y)² + (z3 – z)² = k2 √(k3 – x)² + (y3 – y)² + (z3 – z)² – √(x4 – x)² + (y4 – y)² + (z4 – z)² = k3 (2)wobei (x, y, z) Positionskoordinaten des Empfängers bezeichnen und k1 = p1 – p2, k2 = p2 – p3 sowie k3 = 3 – p4 jeweilige Konstanten bezeichnen.
Vorrichtung zur Positionsbestimmung unter Verwendung von GPS-Satellitensignalen, gekennzeichnet durch – einen Empfänger (500) zum Empfangen eines ersten GPS-Signals von einem ersten GPS-Satelliten, wenn sich der erste GPS-Satellit an einer ersten Position befindet, und zum Empfangen eines zweiten GPS-Signals vom ersten GPS-Satelliten, wenn sich der erste GPS-Satellit an einer zweiten Position befindet, und – Positionsbestimmungsmittel (540) zur Bestimmung einer Position des Empfängers unter Verwendung des ersten und zweiten GPS-Signals.
Vorrichtung nach Anspruch 13, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger ein drittes GPS-Signal vom ersten GPS-Satelliten empfängt, wenn sich der erste GPS-Satellit an einer dritten Position befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger ein viertes GPS-Signal vom ersten GPS-Satelliten empfängt, wenn sich der erste GPS-Satellit an einer vierten Position befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger ein viertes GPS-Signal von einem zweiten GPS-Satelliten empfängt, wenn sich der zweite GPS-Satellit an einer ersten Position befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 13, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger ein drittes GPS-Signal von einem zweiten GPS-Satelliten empfängt, wenn sich der zweite GPS-Satellit an einer ersten Position befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 17, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsbestimmungsmittel das dritte GPS-Signal zur Bestimmung der Position des Empfänger heranziehen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger ein viertes GPS-Signal vom zweiten GPS-Satelliten empfängt, wenn sich der zweite GPS-Satellit an einer zweiten Position befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 17, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger ein viertes GPS-Signal von einem dritten GPS-Satelliten empfängt, wenn sich der dritte GPS-Satellit an einer ersten Position befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15, 16, 19 und 20, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsbestimmungsmittel das vierte GPS-Signal zur Bestimmung der Position des Empfängers heranziehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15, 16, 19 und 20, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsbestimmungsmittel das dritte und das vierte GPS-Signal zur Bestimmung der Position des Empfängers heranziehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, weiter gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (539) zur Detektion einer Anzahl nutzbarer Satelliten, die zur Positionsbestimmung herangezogen werden können.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsbestimmungsmittel eine Zeitdifferenzmessungsbestimmungseinheit (5401) umfassen, die anfordert, dass ein Nutzer stationär bleibt, während eine Positionsbestimmung durchgeführt wird, wenn eine Anzahl nutzbarer Satelliten unterhalb eines Schwellwertes liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsbestimmungsmittel eine Zeitdifferenzmessungsberechnungseinheit (5403) umfassen, welche die Position mittels Messung von Zeitdifferenzen zwischen GPS-Signalen berechnet.