EP4616228A1 - Verfahren zur detektion mindestens eines anhaltenden störeinflusses auf den gnss-empfang im umfeld eines gnss-empfängers eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur detektion mindestens eines anhaltenden störeinflusses auf den gnss-empfang im umfeld eines gnss-empfängers eines fahrzeugs

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Publication number
EP4616228A1
EP4616228A1 EP23783844.6A EP23783844A EP4616228A1 EP 4616228 A1 EP4616228 A1 EP 4616228A1 EP 23783844 A EP23783844 A EP 23783844A EP 4616228 A1 EP4616228 A1 EP 4616228A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gnss
signal
vehicle
gnss receiver
noise ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23783844.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Strobel
Mohammad TOURIAN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4616228A1 publication Critical patent/EP4616228A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/22Multipath-related issues
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/21Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting at least one persistent interference with GNSS reception in the vicinity of a GNSS receiver of a vehicle that is moved by the vehicle in relation to the earth's surface.
  • a computer program, a localization system and the use of a GNSS reflectometry method are described.
  • the invention can be used in particular in GNSS-based localization systems for at least partially automated, autonomous or semi-autonomous driving.
  • the Global Navigation Satellite System makes it possible to determine geospatial positioning at any point on Earth.
  • a GNSS satellite orbits the Earth and transmits coded signals, which the GNSS receiver uses to calculate the distance from the receiver to the satellite by estimating the time difference between the time the signal was received and the time it was sent.
  • the estimated distances to satellites can be converted by GNSS sensors, for example, into an estimate of the receiver's position if enough satellites are tracked (typically more than 5).
  • GNSS receivers In recent years, satellite-based positioning has developed rapidly. In the early days of satellite navigation, GNSS receivers had to rely on a single constellation of satellites in orbit, either the American GPS or the Russian GLON ASS system. Today, there are more operational systems, with the European Galileo system and the Chinese Beidou system, as well as several regional augmentation systems in addition to the two original systems. Today, multi-constellation GNSS receivers, capable of simultaneously receiving signals from all GNSS constellations in orbit, are the norm. This enables the receivers to track a larger number of satellites even when large portions of the sky are obscured, such as in urban (or actual) street canyons, increasing accuracy and reducing the time to obtain a position fix.
  • Multipath is an important source of error for GNSS (Global Navigation Satellite Systems) receivers. This phenomenon refers to the combination of line-of-sight (LOS) signals and a number of non-line-of-sight (NLOS) signals that are reflected from nearby obstacles one or more times before reaching the receiver antenna. Multipath signals differ from the LOS signal in power, code delay, carrier phase and frequency, all of which distort the correlation curve between the received signal and the replica produced by the receiver, which can lead to pseudorange (code phase) errors of several tens of meters. Multipath interference arises when a signal reaches the antenna via different paths. Its main cause is the proximity of the antenna to the reflecting structures, and it is important when the signal comes from a low-elevation satellite. This error is different for different frequencies.
  • LOS line-of-sight
  • NLOS non-line-of-sight
  • the code it can reach a theoretical value of 1.5 times the wavelength ("chip"). This means, for example, that the multipath in the GPS-Cl code can be up to 450 meters, although upper values of more than 15 meters are difficult to observe. Usually it is less than 2 or 3 meters.
  • the theoretical maximum value of the phase is a quarter of the wavelength. For the GPS-Ll or -L2 signals, this means about 5 centimeters, but usually it is less than 1 centimeter.
  • a typical GNSS receiver consists of an RF front end that down-converts and samples the RF signal, a signal processing stage where the signals are acquired, tracked and measurements generated, and a navigation solution. Integrity monitoring can be performed at any of these stages.
  • the multipath error can be minimized by improving the quality of the antenna, i.e. by attenuating the signal coming from certain low elevation directions and by moving the antenna away from reflecting objects (if possible).
  • a method for detecting at least one persistent interference influence on the GNSS reception in the vicinity of a GNSS receiver of a vehicle which can be or is moved by the vehicle in relation to the earth's surface comprising at least the following steps: a) determining a first time series of data for describing the signal-to-noise ratio of at least one GNSS signal which is received by the GNSS receiver during a first observation time window, b) determining at least one second time series of data for describing the signal-to-noise ratio of at least one GNSS signal which is received by the GNSS receiver during at least a second observation time window, wherein the first observation time window and the second observation time window partially (but not completely) overlap in time, c) analyzing whether a conclusion can be drawn from the time series of data for describing the signal-to-noise ratio about a persistent interference influence in the vicinity of the GNSS receiver;
  • steps a), b) and c) can be carried out, for example, at least once and/or repeatedly in the order given. Furthermore, steps a), b) and c), in particular steps a) and b), can be carried out at least partially in parallel or simultaneously.
  • the method is used in particular to detect long-lasting multipath sources in dynamic situations by analyzing GNSS signals.
  • the method offers for the first time an approach to identifying long-lasting multipath sources in dynamic situations, in particular by time series analysis of reflected GNSS signals from the environment.
  • the invention provides a method for identifying long-lasting multipath sources in dynamic scenarios, i.e. in particular when the GNSS receiver is moving.
  • the current algorithms for multipath suppression are based on the residuals of the GNSS signals.
  • the residual-dependent method cannot identify the situation because the abnormal residual behavior is treated as normal.
  • a persistent interference influence is understood to mean one that remains static or constant even in a dynamic situation, for example when the GNSS receiver moves in relation to the earth's surface, in particular on the earth's surface.
  • the vehicle can be, for example, a motor vehicle, such as an automobile.
  • the vehicle may be configured for at least partially automated or autonomous ferry operations.
  • the persistent interference is a persistent interference that causes multipath propagation of GNSS signals.
  • Such an interference can be, for example, an object in the vicinity of the GNSS receiver.
  • the interference is an object that is permanently or detachably connected to the vehicle.
  • the object can be located in the area of the GNSS receiver and/or impair signal reception of the GNSS receiver.
  • the object can be, for example, a bicycle or a roof box that is located on or on the vehicle.
  • the time series represent determined signal-to-noise ratio data at the elevation angle of the GNSS satellite that transmits the GNSS signal.
  • the determined signal-to-noise ratio data can, for example, be the respective signal-to-noise ratio of reflected GNSS signals. These can be plotted against the elevation angle to form the time series.
  • a variation in the signal-to-noise ratio is analyzed in order to detect a reflected GNSS signal.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • the long-term behavior of the signal-to-noise ratio (SNR) for each satellite can be removed within a time window. This can be done, for example, by applying a first-order polynomial to obtain the signal-to-noise ratio of reflected GNSS signals (SN reflection) (SNR minus long-term behavior). Then the values for SN reflection can be analyzed together with the elevation angle of the individual satellites.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • a spectral analysis is carried out in step c).
  • the spectral analysis can be a Fourier analysis, for example.
  • the spectral analysis is preferably a Lomb-Scargle analysis.
  • the spectral analysis can be carried out, for example, for the purpose of identifying a multipath reflection height.
  • long-lasting multipath sources can be identified when the periodogram shows a relatively strong power (for example, greater than twice the median power).
  • Low reflection height powers for example, height less than 1 meter
  • High reflection heights can be assessed as an environmental, long-lived multipath source.
  • an object arranged on the vehicle is identified as a disturbing influence if a reflection height determined during the analysis is below a predefined limit.
  • a reflection height can be determined from at least one signal-to-noise ratio of a reflected GNSS signal.
  • a spectral analysis can be carried out to determine a reflection height.
  • an object arranged on the vehicle can be identified as a disturbing influence if a reflection height determined during the analysis is below a predefined limit.
  • An object arranged in the vehicle is identified as a disturbing influence if the reflection height is below a predefined limit.
  • a detected persistent interference is taken into account when determining at least one integrity parameter via the integrity of a GNSS-based localization result for localizing the vehicle.
  • the integrity parameter can, for example, describe a confidence interval in which a localization result with a predefined minimum probability actually lies.
  • the integrity parameter can, for example, be a so-called protection level.
  • the integrity parameter can, for example, be used to weight the GNSS influence on the localization as required.
  • the GNSS influence in particular a weight of the GNSS signals, can be downweighted if a persistent interference has been determined.
  • the localization can, for example, be implemented predominantly using inertial navigation or other alternative solutions.
  • identified long-lasting multipath sources can be used, for example, as a monitor to improve the localization performance and/or to improve the integrity of a GNSS-based system.
  • the module for detecting at least one persistent interference can, for example, comprise a computer and/or a control unit (controller) that can execute commands to carry out the method.
  • the computer or the control unit can, for example, execute the computer program also specified here.
  • the computer or the control unit can access the storage medium also described in order to be able to execute the computer program.
  • a computer program is proposed, comprising instructions which cause the localization system to carry out the method described here.
  • the computer program relates in particular to a computer program (product) comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out a method described here.
  • a machine-readable storage medium can also be specified on which the computer program proposed here is stored.
  • the machine-readable storage medium is usually a computer-readable data storage device.
  • a use of a GNSS reflectometry method for detecting at least one persistent interference influence on the GNSS reception in the vicinity of a GNSS receiver of a vehicle is specified, wherein the GNSS receiver is moved by means of the vehicle in relation to the earth's surface.
  • Fig. 1 an example of the procedure presented here.
  • Fig. 2 an exemplary structure of the localization system presented here.
  • Fig. 3 an exemplary illustration of an application of the method described here.
  • Fig. 1 shows a schematic example of the process of the method presented here.
  • the method is used to detect at least one persistent interference 1 on the GNSS reception in the vicinity of a GNSS receiver 2 of a vehicle 3, which is moved by the vehicle 3 in relation to the earth's surface.
  • the sequence of steps a), b) and c) shown in blocks 110, 120 and 130 is exemplary and can be run through at least once in the sequence shown to carry out the method.
  • a first time series of data is determined to describe the signal-to-noise ratio of at least one GNSS signal 4 that is received by the GNSS receiver 2 during a first observation time window.
  • at least a second time series of data is determined to describe the signal-to-noise ratio of at least one GNSS signal 4 that is received by the GNSS receiver 2 during at least a second observation time window, wherein the first observation time window and the second observation time window partially overlap in time.
  • an analysis is carried out to determine whether a conclusion can be drawn from the time series of data to describe the signal-to-noise ratio about a persistent interference influence 1 in the environment of the GNSS receiver 2.
  • the method is characterized in particular in that the GNSS receiver 2 is moved by means of the vehicle 3 in relation to the earth's surface at least during the first observation time window and the second observation time window.
  • the time series can represent determined signal-to-noise ratio data at the elevation angle £ of the GNSS satellite 5 that transmits the GNSS signal 4.
  • at least one time series of signal-to-noise ratio data can be determined over the elevation angle £ at which the data is determined and stored, for example, as value pairs.
  • the variation of the signal-to-noise ratio it can be checked whether periodic variations are present when viewed in the time domain or dominant frequencies when viewed in the spectral domain in the analysed Data are available that allow a conclusion to be drawn about a persistent interference influence 1 in the vicinity of the GNSS receiver 2.
  • the time series can each be subjected to a spectral analysis.
  • the periodic signal structures can be particularly effectively recognized, identified and worked out.
  • Hr reflection height
  • x, y, z denote an exemplary coordinate system
  • P r , P and Pi each represent spatial distances
  • h the reflection height
  • R an exemplary reflection point.
  • the reflection height can be obtained by knowing the excess path as follows:
  • V is the amplitude and ⁇ p is the phase of the received SNR. Since the amplitude of the reflected signal is attenuated, an attenuation factor ß can be taken into account. Since the reflected signal comes with a time delay, a phase shift A ⁇ D can be taken into account when representing the reflected SNR (SNR re f):
  • a ⁇ D is a function of the excess path, and as we saw earlier, it is also a function of the elevation angle. Therefore, we can write:
  • the equation described advantageously allows the reflection height h to be obtained by a spectral analysis of the SNR_Ref.
  • the SNR_ref can be determined for each satellite.
  • the long-term behavior of the SNR of a GNSS signal as a function of the elevation angle of the satellite in question.
  • a Lomb-Scargle analysis can be performed to obtain the power spectral density for different elevation reflections.
  • the elevation reflection with a dominant power spectrum can be determined as the height of a reflection point R.
  • the method described is an advantageous approach to GNSS reflectometry.
  • such an approach is used for the first time for application in a dynamic situation, in particular during the movement of a vehicle 3.
  • a long-lasting multipath source in a driving scenario can be present, for example, when the driver attaches an object (bicycle, suitcase) to the car roof.
  • an example is also described of how and, if applicable, how an object arranged on the vehicle 3 (here a bicycle) can be identified as a disturbing influence 1. This can be advantageously identified, for example, if a reflection height h determined during the analysis is below a predefined limit.
  • a detected persistent interference influence 1 can be taken into account when determining at least one integrity parameter via the integrity of a GNSS-based localization result for localizing the vehicle 3.
  • the integrity parameter can be a protection level, for example.
  • a GNSS reflectometry method can be used to detect at least one persistent interference 1 on the GNSS reception in the vicinity of a GNSS receiver 2 of a vehicle 3, wherein the GNSS receiver 2 is moved by means of the vehicle 3 in relation to the earth's surface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses (1) auf den GNSS-Empfang im Umfeld eines GNSS-Empfängers (2) eines Fahrzeugs (3), umfassend zumindest folgende Schritte: a) Ermitteln einer ersten Zeitreihe von Daten zur Beschreibung des Signal-Rausch-Verhältnisses mindestens eines GNSS-Signals (4), das während eines ersten Beobachtungszeitfensters mittels des GNSS-Empfängers (2) empfangen wird, b) Ermitteln mindestens einer zweiten Zeitreihe von Daten zur Beschreibung des Signal-Rausch-Verhältnisses mindestens eines GNSS-Signals (4), das während mindestens eines zweiten Beobachtungszeitfensters mittels des GNSS-Empfängers (2) empfangen wird, wobei das erste Beobachtungszeitfensters und das zweite Beobachtungszeitfensters zeitlich teilweise überlappen, c) Analysieren, ob aus den Zeitreihen von Daten zur Beschreibung des Signal-Rausch-Verhältnisses ein Rückschluss auf einen anhaltenden Störeinfluss (1) im Umfeld des GNSS-Empfängers (2) gezogen werden kann.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses auf den GNSS-Empfang im Umfeld eines GNSS-Empfängers eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses auf den GNSS-Empfang im Umfeld eines GNSS-Empfängers eines Fahrzeugs, der mittels des Fahrzeugs in Relation zur Erdoberfläche bewegt wird. Darüber hinaus werden ein Computerprogramm ein Lokalisierungssystem sowie eine Verwendung einer GNSS-Reflektometrie- Methode beschrieben. Die Erfindung kann insbesondere bei GNSS-basierten Lokalisierungssystemen für das zumindest teilweise automatisierte, autonome oder teilautonome Fahren zur Anwendung kommen.
Stand der Technik
Mit Hilfe des Global Navigation Satellite System (GNSS) ist es möglich, an jedem Punkt der Erde eine georäumliche Positionsbestimmung vorzunehmen. Ein GNSS-Satellit umkreist die Erde und sendet kodierte Signale, mit deren Hilfe der GNSS-Empfänger die Entfernung bzw. den Abstand vom Empfänger zum Satelliten berechnet, indem er die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Signalempfangs und der Sendezeit schätzt. Die geschätzten Entfernungen zu Satelliten können beispielsweise von GNSS-Sensoren in eine Schätzung für die Position des Empfängers umgewandelt werden, falls genügend Satelliten verfolgt werden (typischerweise mehr als 5). Derzeit gibt es mehr als 130 GNSS- Satelliten, die die Erde umkreisen, was bedeutet, dass üblicherweise höchstens 65 von ihnen im lokalen Horizont sichtbar sind.
In den letzten Jahren hat die satellitengestützte Positionsbestimmung eine rasante Entwicklung erfahren. In den Anfängen der Satellitennavigation mussten sich GNSS-Empfänger zur Bestimmung ihrer Position auf eine einzige Konstellation von Satelliten im Orbit verlassen, entweder auf das amerikanische GPS- oder das russische GLON ASS -System. Heute gibt es mit dem europäischen Galileo-System und dem chinesischen Beidou-System mehr einsatzbereite Systeme sowie mehrere regionale Erweiterungssysteme, die zu den beiden ursprünglichen Systemen hinzukommen. Heute sind GNSS- Empfänger mit mehreren Konstellationen, die gleichzeitig Signale von allen GNSS-Konstellationen in der Umlaufbahn empfangen können, die Norm. Dadurch sind die Empfänger in der Lage, eine größere Anzahl von Satelliten zu verfolgen, selbst wenn große Teile des Himmels verdeckt sind, wie z. B. in städtischen (oder tatsächlichen) Straßenschluchten, was die Genauigkeit erhöht und die Zeit für eine Positionsbestimmung verkürzt.
Mehrwegeffekte sind eine wichtige Fehlerquelle für GNSS- Empfänger (Global Navigation Satellite Systems). Dieses Phänomen bezieht sich auf die Kombination von LOS-Signalen (Line-of-Sight) und einer Reihe von NLOS- Signalen (Non-Line-of-Sight), die von nahe gelegenen Hindernissen ein oder mehrere Male reflektiert werden, bevor sie die Empfängerantenne erreichen. Mehrwegsignale unterscheiden sich vom LOS-Signal in Leistung, Codeverzögerung, Trägerphase und Frequenz, die alle die Korrelationskurve zwischen dem empfangenen Signal und der vom Empfänger erzeugten Nachbildung verzerren, was zu Pseudoentfernungsfehlern (Codephase) von mehreren zehn Metern führen kann. Die Mehrwege-Interferenz entsteht, wenn ein Signal auf verschiedenen Wegen zur Antenne gelangt. Ihre Hauptursache ist die Nähe der Antenne zu den reflektierenden Strukturen, und sie ist wichtig, wenn das Signal von einem Satelliten mit geringer Elevation kommt. Dieser Fehler ist für verschiedene Frequenzen unterschiedlich. Er wirkt sich sowohl auf die Phasenmessungen als auch auf die Codemessungen aus. Im Falle des Codes kann er einen theoretischen Wert von 1,5 mal der Wellenlänge ("Chip") erreichen. Das bedeutet zum Beispiel, dass der Mehrweg im GPS-Cl-Code bis zu 450 Meter betragen kann, obwohl obere Werte von mehr als 15 Metern schwer zu beobachten sind. In der Regel beträgt er weniger als 2 oder 3 Meter. Der theoretische Höchstwert der Phase liegt bei einem Viertel der Wellenlänge. Für die GPS-Ll- oder -L2-Signale bedeutet dies etwa 5 Zentimeter, in der Regel ist es jedoch weniger als 1 Zentimeter.
In der Literatur wurden zahlreiche Techniken zur Abschwächung von Mehrwegeffekten entwickelt. Unter den untersuchten Methoden zur Verringerung von Mehrwegeffekten haben Techniken zur Überwachung der Signalqualität und -Integrität auf Empfängerebene viel Aufmerksamkeit erhalten, da sie keine größeren Hardwareänderungen erfordern. Ein typischer GNSS-Empfänger besteht aus einem HF- Frontend, das das HF-Signal abwärts konvertiert und abtastet, einer Signalverarbeitungsstufe, in der die Signale erfasst, verfolgt und Messungen generiert werden, sowie einer Navigationslösung. In jeder dieser Stufen kann eine Integritätsüberwachung durchgeführt werden. Der Mehrwegfehler kann minimiert werden, indem die Qualität der Antenne verbessert wird, d. h. indem sie das aus bestimmten Richtungen mit geringer Elevation kommende Signal abschwächt und die Antenne (wenn möglich) von reflektierenden Objekten entfernt wird.
Offenbarung der Erfindung
Hier vorgeschlagen wird gemäß Anspruch 1 ein Verfahren zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses auf den GNSS-Empfang im Umfeld eines GNSS-Empfängers eines Fahrzeugs, der mittels des Fahrzeugs in Relation zur Erdoberfläche bewegt werden kann bzw. wird, umfassend zumindest folgende Schritte: a) Ermitteln einer ersten Zeitreihe von Daten zur Beschreibung des Signal- Rausch-Verhältnisses mindestens eines GNSS-Signals, das während eines ersten Beobachtungszeitfensters mittels des GNSS-Empfängers empfangen wird, b) Ermitteln mindestens einer zweiten Zeitreihe von Daten zur Beschreibung des Signal- Rausch- Verhältnisses mindestens eines GNSS-Signals, das während mindestens eines zweiten Beobachtungszeitfensters mittels des GNSS-Empfängers empfangen wird, wobei das erste Beobachtungszeitfensters und das zweite Beobachtungszeitfensters zeitlich teilweise (jedoch nicht vollständig) überlappen, c) Analysieren, ob aus den Zeitreihen von Daten zur Beschreibung des Signal- Rausch- Verhältnisses ein Rückschluss auf einen anhaltenden Störeinfluss im Umfeld des GNSS-Empfängers gezogen werden kann;
Besonders bevorzugt ist, wenn der GNSS-Empfängers zumindest während des ersten Beobachtungszeitfensters und des zweiten Beobachtungszeitfensters mittels des Fahrzeugs in Relation zur Erdoberfläche bewegt wird. Die Schritte a), b) und c) können zur Durchführung des Verfahrens beispielsweise zumindest einmal und/oder wiederholt in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Weiterhin können die Schritte a), b) und c), insbesondere die Schritte a) und b) zumindest teilweise parallel oder gleichzeitig durchgeführt werden.
Das Verfahren dient insbesondere zur Erkennung lang anhaltender Mehrwegequellen in dynamischen Situationen durch Analyse von GNSS- Signalen. Das Verfahren bietet erstmals einen Ansatz zur Identifizierung lang anhaltender Mehrwegequellen in dynamischen Situationen, insbesondere durch Zeitreihenanalysen reflektierter GNSS-Signale aus der Umgebung.
Durch die Erfindung wird erstmals Methode zur Identifizierung lang anhaltender Mehrwegequellen in dynamischen Szenarien, d.h. insbesondere bei bewegtem GNSS-Empfänger angegeben. Die aktuellen Algorithmen zur Mehrwegempfangsunterdrückung basieren auf den Residuen der GNSS-Signale. Im Falle einer lang anhaltenden Mehrwegquelle, z. B. auf dem Dach eines Autos, kann die residualabhängige Methode die Situation nicht identifizieren, da das anormale Residuenverhalten als normal behandelt wird.
Die derzeitigen Algorithmen zur Eindämmung von Mehrwegfehlern stützen sich auf die GNSS-Messungen der einzelnen Epochen und die daraus resultierenden Residuen. Solche Algorithmen versuchen, Messungen mit eigenartigem Verhalten oder größeren Residuen zu identifizieren, um Mehrwegmessungen zu erkennen. Nach diesem Prinzip sind die derzeitigen Algorithmen zur Fehlerbegrenzung nicht in der Lage, eine lang anhaltende Mehrwegquelle zu identifizieren, da eine lang anhaltende Mehrwegquelle für die meisten Satellitenmessungen verzerrte Residuen erzeugt. Wenn die meisten Messungen verzerrt sind, wird auch die Lösung verzerrt sein, was dazu führt, dass die Residuen klein sind.
Unter einem anhaltenden Störeinfluss wird insbesondere ein solcher verstanden, der auch in einer dynamischen Situation, beispielsweise bei einer Bewegung des GNSS-Empfängers in Relation zur Erdoberfläche, insbesondere auf der Erdoberfläche, statisch bzw. konstant bleibt. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie etwa ein Automobil handeln. Das Fahrzeug kann für einen zumindest teilweise automatisierten oder autonomen Fährbetrieb eingerichtet sein.
Insbesondere handelt es sich bei dem anhaltenden Störeinfluss um einen anhaltenden, eine Mehrwegeausbreitung von GNSS-Signalen verursachenden Störeinfluss handelt. Ein solcher Störeinfluss kann beispielsweise ein Objekt im Umfeld des GNSS-Empfängers sein. Insbesondere handelt es sich bei dem Störeinfluss um ein Objekt was fest oder lösbar mit dem Fahrzeug verbunden ist. Das Objekt kann im Bereich des GNSS-Empfängers angeordnet sein und/oder einen Signalempfang des GNSS-Empfängers beeinträchtigen. Das Objekt kann zum Beispiel ein Fahrrad oder eine Dachbox sein, die an bzw. auf dem Fahrzeug angeordnet ist.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Zeitreihen ermittelte Signal-Rausch-Verhältnis-Daten auf dem Elevationswinkel des GNSS- Satelliten repräsentieren, der das GNSS-Signal aussendet. Bei den ermittelten Signal- Rausch- Verhältnisdaten kann es sich beispielsweise um das jeweilige Signal-Rausch-Verhältnis von reflektierten GNSS-Signalen handeln. Diese können zur Bildung der Zeitreihen über dem Elevationswinkel aufgetragen werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Variation des Signal- Rausch- Verhältnisses analysiert wird, um ein reflektiertes GNSS-Signal zu erkennen. Insbesondere wird hier vorgeschlagen die Variation des Signal- Rausch- Verhältnisses (engl.: Signal-to-Noise-Ration; kurz: SNR) im GNSS-Signal zu nutzen, um lang anhaltende Mehrwegquellen zu identifizieren. Dies kann mit anderen Worten insbesondere auch so beschrieben werden, dass hier die Veränderung des Signal-Rausch-Verhältnisses, die bei anhaltenden Mehrwege-Störeinflüssen beobachtbar sind, genutzt werden, um den Empfang reflektierter GNSS-Signale zu erkennen.
Beispielsweise kann innerhalb eines Zeitfensters das Langzeitverhalten des Signal- Rausch- Verhältnisses (SNR) für jeden Satelliten entfernt werden. Dies kann zum Beispiel über Anwendung eines Polynoms 1. Grades erfolgen, um die das Signal-Rausch-Verhältnis von reflektierten GNSS-Signalen (SN Reflexion) zu erhalten (SNR minus Langzeitverhalten). Anschließend können die Werte für SN Reflexion zusammen mit dem Elevationswinkel der einzelnen Satelliten analysiert werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt c) eine Spektralanalyse durchgeführt wird. Bei der Spektralanalyse kann es sich zum Beispiel um eine Fourier-Analyse handeln. Bevorzugt handelt es sich bei der Spektralanalyse um eine Lomb-Scargle-Analyse. Die Spektralanalyse kann zum Beispiel zu dem Zweck durchgeführt werden, um eine Multipath- Reflexionshöhe zu identifizieren.
Beispielsweise können im Zusammenhang mit der Spektralanalyse lang anhaltende Mehrwegequellen identifiziert werden, wenn das Periodogramm eine relativ starke Leistung aufweist (zum Beispiel größer als das Doppelte des Medians der Leistung). Niedrige Reflexionshöhen-Leistungen (zum Beispiel Höhe kleiner als 1 Meter) können beispielsweise als am Fahrzeug montierte, lang anhaltende Mehrweg-Quellen bewertet werden. Hohe Reflexionshöhen können als umweltbedingte, langlebige Mehrwegequelle bewertet werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass geprüft wird, ob bei Betrachtung im Zeitbereich periodische Variationen oder bei Betrachtung im Spektralbereich dominante Frequenzen in den analysierten Daten vorhanden sind, die einen Rückschluss auf einen anhaltenden Störeinfluss im Umfeld des GNSS-Empfängers erlauben.
Insbesondere wenn mindestens eine dominante Frequenz im gleichem Bereich für die erste Zeitreihe bzw. das erste Beobachtungszeitfenster und die zweite Zeitreihe bzw. das zweite Beobachtungszeitfenster liegt kann besonders vorteilhaft auf einen anhaltenden Störeinfluss (im dynamischen Fall) zurückgeschlossen werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass ein an dem Fahrzeug angeordnetes Objekt als Störeinfluss identifiziert wird, wenn eine im Rahmen der Analyse ermittelte Reflexionshöhe unterhalb einer vordefinierbaren Grenze liegt. Beispielsweise kann aus mindestens einem Signal-Rausch-Verhältnis eines reflektierten GNSS-Signals eine Reflexionshöhe ermittelt werden. Insbesondere kann eine Spektralanalyse durchgeführt wird, um eine Reflexionshöhe zu ermitteln. Weiterhin kann zum Beispiel ein an dem Fahrzeug angeordnetes Objekt als Störeinfluss identifiziert wird, wenn die Reflexionshöhe unterhalb einer vordefinierbaren Grenze liegt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass ein detektierter anhaltender Störeinfluss bei der Ermittlung mindestens eines Integritätsparameters über die Integrität eines GNSS-basierten Lokalisierungsergebnisses zur Lokalisierung des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Der Integritätsparameter kann beispielsweise ein Konfidenzintervall beschreiben, in dem ein Lokalisierungsergebnis mit einer vordefinierbaren Mindestwahrscheinlichkeit tatsächlich liegt. Bei dem Integritätsparameter kann es sich zum Beispiel um ein sogenanntes Protection Level handeln. Der Integritätsparameter kann beispielsweise genutzt werden, um den GNSS- Einfluss auf die Lokalisierung bedarfsweise zu gewichten. Zum Beispiel kann der GNSS-Einfluss, insbesondere ein Gewicht der GNSS-Signale herabgewichtet werden, wenn ein anhaltender Störeinfluss ermittelt wurde. In diesem Fall kann die Lokalisierung beispielsweise überwiegend mittels einer Trägheitsnavigation oder anderen Alternativlösungen realisiert werden.
Insbesondere können identifizierte, langanhaltende Mehrwegequelle können beispielsweise als Monitor zur Verbesserung der Lokalisierungsleistung und/oder zur Verbesserung der Integrität eines GNSS-basierten Systems verwendet werden.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Lokalisierungssystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, umfassend mindestens einen GNSS-Empfänger, der an dem Fahrzeug angeordnet ist, eine Lokalisierungseinrichtung und ein Modul zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses auf den GNSS-Empfang im Umfeld des GNSS-Empfängers, wobei das Lokalisierungssystem zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.
Das Modul zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses kann beispielsweise einen Rechner und/oder ein Steuergerät (Controller) umfassen, der Befehle ausführen kann, um das Verfahren auszuführen. Hierzu kann der Rechner bzw. das Steuergerät beispielsweise das hier auch angegebene Computerprogramm ausführen. Beispielsweise kann der Rechner bzw. das Steuergerät auf das auch beschriebene Speichermedium zugreifen, um das Computerprogramm ausführen zu können Nach einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm vorgeschlagen, umfassend Befehle, die bewirken, dass das Lokalisierungssystem das hier beschriebene Verfahren ausführt. Das Computerprogramm betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm(-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen.
Weiterhin kann auch ein maschinenlesbares Speichermedium angegeben werden, auf dem das hier vorgeschlagene Computerprogramm hinterlegt bzw. gespeichert ist. Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.
Nach einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung einer GNSS-Reflektometrie- Methode (SN R- Methode) zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses auf den GNSS-Empfang im Umfeld eines GNSS- Empfängers eines Fahrzeugs angegeben, wobei der GNSS-Empfänger mittels des Fahrzeugs in Relation zur Erdoberfläche bewegt wird.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Lokalisierungssystem und/oder dem Computerprogram und/oder der Verwendung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
Die hier vorgestellte Lösung sowie deren technisches Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und/oder Erkenntnissen aus anderen Figuren und/oder der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Es zeigen schematisch:
Fig. 1: einen beispielhaften Ablauf des hier vorgestellten Verfahrens. Fig. 2: einen beispielhaften Aufbau des hier vorgestellten Lokalisierungssystems.
Fig. 3: eine beispielhafte Veranschaulichung einer Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt schematisch einen beispielhaften Ablauf des hier vorgestellten Verfahrens. Das Verfahren dient zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses 1 auf den GNSS-Empfang im Umfeld eines GNSS-Empfängers 2 eines Fahrzeugs 3, der mittels des Fahrzeugs 3 in Relation zur Erdoberfläche bewegt wird. Die mit den Blöcken 110, 120 und 130 dargestellte Reihenfolge der Schritte a), b) und c) ist beispielhaft und kann zur Durchführung des Verfahrens beispielsweise zumindest einmal in der dargestellten Reihenfolge durchlaufen werden.
In Block 110 erfolgt gemäß Schritt a) ein Ermitteln einer ersten Zeitreihe von Daten zur Beschreibung des Signal- Rausch- Verhältnisses mindestens eines GNSS-Signals 4, das während eines ersten Beobachtungszeitfensters mittels des GNSS-Empfängers 2 empfangen wird. In Block 120 erfolgt gemäß Schritt b) ein Ermitteln mindestens einer zweiten Zeitreihe von Daten zur Beschreibung des Signal- Rausch- Verhältnisses mindestens eines GNSS-Signals 4, das während mindestens eines zweiten Beobachtungszeitfensters mittels des GNSS- Empfängers 2 empfangen wird, wobei das erste Beobachtungszeitfensters und das zweite Beobachtungszeitfensters zeitlich teilweise überlappen. In Block 130 erfolgt gemäß Schritt c) ein Analysieren, ob aus den Zeitreihen von Daten zur Beschreibung des Signal- Rausch- Verhältnisses ein Rückschluss auf einen anhaltenden Störeinfluss 1 im Umfeld des GNSS-Empfängers 2 gezogen werden kann.
Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der GNSS- Empfängers 2 zumindest während des ersten Beobachtungszeitfensters und des zweiten Beobachtungszeitfensters mittels des Fahrzeugs 3 in Relation zur Erdoberfläche bewegt wird.
Fig. 2 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau des hier vorgestellten Lokalisierungssystems 6 für ein Fahrzeug 3. Die Lokalisierungssystem 6 umfasst mindestens einen GNSS- Empfänger 2, der an dem Fahrzeug 3 angeordnet ist, eine Lokalisierungseinrichtung 7 und ein Modul 8 zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses 1 auf den GNSS-Empfang im Umfeld des GNSS- Empfängers 2, wobei das Lokalisierungssystem 6 zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist. Darüber hinaus ist in Fig. 2 auch ein Modul 9 zur Ermittlung einer Integritätsinformation, wie etwa eines Protection Levels über die Ergebnisse der Lokalisierungseinrichtung 7 gezeigt. Die Lokalisierungseinrichtung 7 kann einen Lokalisierungsfilter umfassen.
Fig. 3 zeigt schematisch eine beispielhafte Veranschaulichung einer Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens. Bei dem Störeinfluss 1 handelt es sich hier beispielhaft um ein Fahrrad, das auf einem Fahrzeug 3 befestigt ist und Reflexionen und somit Mehrwegesignalausbreitung von GNSS-Signalen 4 im direkten Umfeld des GNSS-Empfängers 2 verursacht. Das Fahrrad stellt auch bei dynamischen Fahrsituationen, d.h. dem Fahren entlang der Erdoberfläche und somit veränderlichen Empfangssituationen einen anhaltenden bzw. konstanten Störeinfluss dar. Das Verfahren trägt in vorteilhafter Weise dazu bei, dass der so bestehende Störeinfluss 1 vorteilhaft einfach und sicher detektiert werden kann.
Die Zeitreihen können ermittelte Signal-Rausch-Verhältnis-Daten auf dem Elevationswinkel £ des GNSS-Satelliten 5 repräsentieren, der das GNSS- Signal 4 aussendet. Insbesondere können während des ersten Beobachtungszeitfensters und des zweiten Beobachtungszeitfensters jeweils mindestens eine Zeitreihe von Signal-Rausch-Verhältnis-Daten über dem Elevationswinkel £ zu dem die Daten ermittelt und beispielsweise als Wertepaare gespeichert werden.
Es kann insbesondere auf Basis der so ermittelten Daten eine Variation des Signal- Rausch- Verhältnisses analysiert werden, um ein reflektiertes GNSS- Signal 4 zu erkennen. Hierzu kann beispielsweise eine Spektralanalyse durchgeführt wird. Bei der Spektralanalyse kann es sich vorzugsweise um eine Lomb-Scargle-Analyse handeln.
Es kann zur Analyse der Variation des Signal- Rausch- Verhältnisses zum Beispiel geprüft werden, ob bei Betrachtung im Zeitbereich periodische Variationen oder bei Betrachtung im Spektralbereich dominante Frequenzen in den analysierten Daten vorhanden sind, die einen Rückschluss auf einen anhaltenden Störeinfluss 1 im Umfeld des GNSS-Empfängers 2 erlauben.
Im dynamischen Fall, d.h. bei bewegtem GNSS-Empfänger 2 wären bei ungestörten Signalempfang üblicherweise keine periodischen Variationen zu erwarten. Vielmehr kann, wenn periodische Strukturen im dynamischen Fall vorhanden sind, ein Rückschluss auf konstante Störquelle gezogen werden.
Die Zeitreihen können jeweils einer Spektralanalyse unterzogen werden. Mittels der Spektralanalyse können die periodischen Signal-Strukturen besonders vorteilhaft erkannt bzw. identifiziert bzw. herausgearbeitet werden.
Beispielsweise können im Spektralbereich dominante Frequenzen (z.B. f = 2 Hr/ Lambda; wobei Hr hier für Reflexionshöhe steht) zu erkennen sein. Wenn dominante Frequenzen vorhanden sind, können diese einen Rückschluss auf Multipath-Quellen erlauben.
Insbesondere wenn mindestens eine dominante Frequenz im gleichem Bereich für die erste Zeitreihe bzw. das erste Beobachtungszeitfenster und die zweite Zeitreihe bzw. das zweite Beobachtungszeitfenster liegt kann besonders vorteilhaft auf einen anhaltenden Störeinfluss (im dynamischen Fall) zurückgeschlossen werden. Dies kann mit anderen Worten insbesondere so beschrieben werden, dass, wenn bei zeitlich beabstandeten Untersuchungsfenstern / Zeitreihen (zumindest teilweise überlappend) Übereinstimmung/Konsistenz in dominanten Frequenzen beobachtet werden kann, kann auf einen anhaltenden Störeinfluss im dynamischen Fall zurückgeschlossen werden.
Die mathematischen Zusammenhänge werden nachfolgend beispielhaft anhand der Darstellung nach Fig. 3 erläutert. Dabei bezeichnen x,y,z ein beispielhaftes Koordinatensystem, Pr, P und Pi jeweils räumliche Abstände, £ den Elevationswinkel, h die Reflexionshöhe und R einen beispielhaften Reflexionspunkt.
Nach der Skizze in Fig. 3 lässt sich der Überschussweg eines reflektierten GNSS-Signals 5= P_i + P_r wie folgt berechnen:
8 = 2h cos — £) = sin £ Dabei ist s der Elevationswinkel eines Satelliten und h die Reflexionshöhe. Nach einer solchen Beziehung kann man die Reflexionshöhe durch Kenntnis des überschüssigen Weges wie folgt erhalten:
Die obige Formulierung ist eine geometrische Sichtweise. Unter Berücksichtigung der Wellendarstellung des direkten und des reflektierten Signals kann man die folgenden zwei Gleichungen für das Signal-Rausch- Verhältnis des direkten Signals aufstellen:
SNRdir = V cos(<p)
Wobei V die Amplitude und <p die Phase des empfangenen SN R ist. Da die Amplitude des reflektierten Signals gedämpft wird, kann ein Dämpfungsfaktor ß berücksichtigt werden. Da das reflektierte Signal mit einer Zeitverzögerung kommt, kann eine Phasenverschiebung A<D bei der Darstellung der reflektierten SNR (SNRref) berücksichtigt werden:
S N Rref = ß V cos(<p + A<p)
A<D ist eine Funktion des überschüssigen Weges, und wie man zuvor gesehen hat, ist es auch eine Funktion des Höhenwinkels. Daher kann man schreiben:
2n 2n
A p = —6 = —2h sine
X X
Setzt man in die obige Formel ein und schreibt ßV als A für die Amplitude des reflektierten SNR, kann man schreiben:
Die beschriebene Gleichung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, die Reflexionshöhe h durch eine Spektralanalyse des SNR_Ref zu erhalten. Insbesondere kann für jeden Satelliten zunächst das SNR_ref ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann man zunächst das Langzeitverhalten des SNR eines GNSS-Signals als Funktion des Elevationswinkels des betreffenden Satelliten entfernt werden. Nach dem Entfernen des Langzeitverhaltens und dem Erhalt des SNR_Ref kann eine Lomb-Scargle-Analyse durchgeführt werden, um die Leistungsspektraldichte für verschiedene Höhenreflexionen zu erhalten. Die Höhenreflexion mit einem dominanten Leistungsspektrum kann als die Höhe eines Reflexionspunktes R bestimmt werden.
Die beschriebene Methode ist ein vorteilhafter Ansatz zur GNSS-Reflektometrie. Hier wird erstmals ein solcher Ansatz für die Anwendung bei einer dynamischen Situation, insbesondere während der Fahrt eines Fahrzeugs 3 verwendet. Insbesondere wird zum ersten Mal vorgeschlagen, einen GNSS-Reflektomerrie- Ansatz in einem Fahrszenario zu verwenden, um eine lang anhaltende Mehrwegquelle zu erkennen. Eine lang anhaltende Mehrwegquelle in einem Fahrszenario kann beispielsweise dann vorhanden sein, wnn der Fahrer ein Objekt (Fahrrad, Koffer) auf dem Autodach befestigt.
Somit wird auch ein Beispiel dafür beschrieben, dass und ggf. wie ein an dem Fahrzeug 3 angeordnetes Objekt (hier Fahrrad) als Störeinfluss 1 identifiziert werden kann. Dies kann vorteilhaft beispielsweise dann identifiziert werden, wenn eine im Rahmen der Analyse ermittelte Reflexionshöhe h unterhalb einer vordefinierbaren Grenze liegt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann ein detektierter anhaltender Störeinfluss 1 bei der Ermittlung mindestens eines Integritätsparameters über die Integrität eines GNSS-basierten Lokalisierungsergebnisses zur Lokalisierung des Fahrzeugs 3 berücksichtigt werden. Bei dem Integritätsparameter kann es sich zum Beispiel um ein Protection Level handeln.
Beispielsweise kann im Rahmen der Erfindung eine GNSS-Reflektometrie- Methode (SNR-Methode) zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses 1 auf den GNSS-Empfang im Umfeld eines GNSS-Empfängers 2 eines Fahrzeugs 3 verwendet werden, wobei der GNSS-Empfänger 2 mittels des Fahrzeugs 3 in Relation zur Erdoberfläche bewegt wird.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses (1) auf den GNSS-Empfang im Umfeld eines GNSS-Empfängers (2) eines Fahrzeugs (3), umfassend zumindest folgende Schritte: a) Ermitteln einer ersten Zeitreihe von Daten zur Beschreibung des Signal- Rausch- Verhältnisses mindestens eines GNSS-Signals (4), das während eines ersten Beobachtungszeitfensters mittels des GNSS-Empfängers (2) empfangen wird, b) Ermitteln mindestens einer zweiten Zeitreihe von Daten zur Beschreibung des Signal- Rausch- Verhältnisses mindestens eines GNSS-Signals (4), das während mindestens eines zweiten Beobachtungszeitfensters mittels des GNSS-Empfängers (2) empfangen wird, wobei das erste Beobachtungszeitfensters und das zweite Beobachtungszeitfensters zeitlich teilweise überlappen, c) Analysieren, ob aus den Zeitreihen von Daten zur Beschreibung des Signal- Rausch- Verhältnisses ein Rückschluss auf einen anhaltenden Störeinfluss (1) im Umfeld des GNSS-Empfängers (2) gezogen werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der GNSS-Empfängers (2) zumindest während des ersten Beobachtungszeitfensters und des zweiten Beobachtungszeitfensters mittels des Fahrzeugs (3) in Relation zur Erdoberfläche bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zeitreihen ermittelte Signal- Rausch-Verhältnis-Daten auf dem Elevationswinkel (E) des GNSS- Satelliten (5) repräsentieren, der das GNSS-Signal (4) aussendet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Variation des Signal- Rausch- Verhältnisses analysiert wird, um ein reflektiertes GNSS-Signal (4) zu erkennen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) eine Spektralanalyse durchgeführt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei geprüft wird, ob bei Betrachtung im Zeitbereich periodische Variationen oder bei Betrachtung im Spektralbereich dominante Frequenzen in den analysierten Daten vorhanden sind, die einen Rückschluss auf einen anhaltenden Störeinfluss (1) im Umfeld des GNSS-Empfängers (2) erlauben. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein an dem Fahrzeug (3) angeordnetes Objekt als Störeinfluss (1) identifiziert wird, wenn eine im Rahmen der Analyse ermittelte Reflexionshöhe (h) unterhalb einer vordefinierbaren Grenze liegt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein detektierter anhaltender Störeinfluss (1) bei der Ermittlung mindestens eines Integritätsparameters über die Integrität eines GNSS-basierten Lokalisierungsergebnisses zur Lokalisierung des Fahrzeugs (3) berücksichtigt wird. Lokalisierungssystem (6) für ein Fahrzeug (3), umfassend mindestens einen GNSS-Empfänger (2), der an dem Fahrzeug (3) angeordnet ist, eine Lokalisierungseinrichtung (7) und ein Modul (8) zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses (1) auf den GNSS-Empfang im Umfeld des GNSS-Empfängers (2), wobei das Lokalisierungssystem (6) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass das Lokalisierungssystem (6) des Anspruchs 9 das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt. Verwendung einer GNSS-Reflektometrie-Methode zur Detektion mindestens eines anhaltenden Störeinflusses (1) auf den GNSS-Empfang im Umfeld eines GNSS-Empfängers (2) eines Fahrzeugs (3), wobei der GNSS-Empfänger (2) mittels des Fahrzeugs (3) in Relation zur Erdoberfläche bewegt wird.
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Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7110882B2 (en) * 2003-07-07 2006-09-19 Robert Bosch Gmbh Method for improving GPS integrity and detecting multipath interference using inertial navigation sensors and a network of mobile receivers
GB0700209D0 (en) * 2007-01-05 2007-02-14 Univ Bath Multipath detection
JP4424365B2 (ja) * 2007-03-29 2010-03-03 トヨタ自動車株式会社 移動体用測位装置及び移動体用測位方法
US8473196B2 (en) * 2011-02-11 2013-06-25 GM Global Technology Operations LLC Use of self and neighboring vehicle GPS/GNSS data to estimate current and approaching sky visibility changes
CA2829464A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Topcon Positioning Systems, Inc. Object detection and position determination by relected global navigation satellite system signals
GB2494150B (en) * 2011-08-31 2015-11-04 Samsung Electronics Co Ltd Multipath mitigation in positioning systems
KR101832921B1 (ko) * 2012-08-20 2018-02-27 부산대학교 산학협력단 Gps 수신기 주변의 비가시 상태 판단 방법 및 장치
TW201543058A (zh) * 2014-02-27 2015-11-16 Nec Corp 衛星測位用電波干涉偵測機構、衛星測位用電波干涉偵測方法以及具有該衛星測位用電波干涉偵測機構之補強資訊發送系統
US11187534B2 (en) * 2019-08-22 2021-11-30 Aptiv Technologies Limited System and method for GNSS reflective surface mapping and position fix estimation
WO2021048970A1 (ja) * 2019-09-12 2021-03-18 日本電信電話株式会社 認証システム、認証方法及びプログラム
JP7039746B1 (ja) * 2021-03-30 2022-03-22 日立建機株式会社 作業機械

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