KR20190098712A - 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 원시 보정 데이터를 제공하는 방법 및 장치, 그리고 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 보정 데이터를 결정하는 방법 및 장치 - Google Patents

위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 원시 보정 데이터를 제공하는 방법 및 장치, 그리고 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 보정 데이터를 결정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 원시 보정 데이터(135)를 제공하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 적어도 하나의 센서 신호(225)를 사용하여, 위성 내비게이션을 위한 이동 위성 수신 장치(120)가 이동되지 않는 상태에 있는지의 여부를 검사하는 검사 단계를 포함한다. 이 경우, 상기 센서 신호는 상기 이동 위성 수신 장치(120)의 이동 상태에 의존하는 측정 변수를 나타낸다. 또한, 상기 방법은 원시 보정 데이터(135)를 생성하기 위해, 적어도 하나의 위성(110)과 이동되지 않는 상태의 상기 이동 위성 수신 장치(115) 사이에서 전송되는 적어도 하나의 위성 신호(115)를 대기 교란에 의존하는 신호 특성과 관련하여 평가하는 평가 단계를 포함한다. 이 경우, 상기 원시 보정 데이터(135)는 대기 교란에 대한 정보를 나타낸다.

Description

위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 원시 보정 데이터를 제공하는 방법 및 장치, 그리고 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 보정 데이터를 결정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING RAW CORRECTION DATA FOR CORRECTING ATMOSPHERIC DISTURBANCES FOR SATELLITE NAVIGATION, AND METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING CORRECTION DATA FOR CORRECTING ATMOSPHERIC DISTURBANCES FOR SATELLITE NAVIGATION}
본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따른 방법 또는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
특히 고도로 자동화된 운전 및 기타 응용 분야에서, 정확한 위치 결정은 중요하다. 위성 내비게이션에서 포지셔닝 신호의 보정을 위해, 예를 들어 지구 대기의 변화가 고려될 수 있다.
본 발명의 과제는 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 원시 보정 데이터를 제공하는 방법 및 장치, 그리고 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 보정 데이터를 결정하는 방법 및 장치를 개선하는 것이다.
이러한 배경으로부터 그리고 여기에 제시된 접근법에 의해, 독립 청구항에 따른 방법, 상기 방법을 실시하는 장치, 그리고 상응하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다. 종속 청구항에 제시된 조치들에 의해, 독립 청구항에 제시된 장치의 바람직한 개선이 가능하다.
실시 예들에 따르면, 지구의 대기에서, 특히 전리층 및 대류권에서 전파 시간 변화로 인해 발생할 수 있는 교란에 관한 정보 소스로서 내비게이션 단말기를 사용해서, 차동 내비게이션 시스템에 대한 보정 데이터의 결정이 가능해질 수 있다. 상기 정보 소스로부터의 정보는 예를 들어 서버 또는 소위 데이터 클라우드에서 처리되어 보정 데이터를 형성할 수 있다. 따라서 예를 들어, 차량 등을 위한 차동 위치 결정은 이동되지 않는 상태에 있는 이동 위성 수신 장치의 형태인 기준 스테이션에 의해 가능해질 수 있다. 달리 표현하면, 위성 내비게이션을 위한 보정 데이터는 고정 기준 스테이션에 추가해서 또는 이에 대한 대안으로서 서버 또는 클라우드에서 보정 데이터를 결정할 수 있도록 정보를 수집할 수 있는 내비게이션 단말기에 의해 결정될 수 있다. 이러한 보정 데이터의 사용 분야는 특히 고도의 자동화된 운전의 분야 또는 위성 내비게이션 또는 위성 기반 위치 결정에 기초하여 차량의 위치를 결정할 수 있는 센서의 분야일 수 있다. 보정 신호를 계산하기 위한 데이터의 결정은 예를 들어, 가속도 센서, 자이로스코프 등을 포함하는 내비게이션 단말기 또는 위성 수신 장치에서 사용될 수 있다.
바람직하게는, 실시 예들에 따라, 특히 매우 정확한 위치 결정은 고도로 자동화된 운전 및 다른 애플리케이션을 위한 내비게이션 위성(GNSS, Global Navigation Satellite System)을 통해 가능해진다. 실시 예들에 따라, 예를 들어, 전리층 및 대류권에서 신호 전파 시간 변화에 의해 생기는 부정확성이 보정될 수 있다. 위치 결정의 정확도를 향상시키기 위해, 차동 위성 내비게이션 시스템에서 보정 데이터가 사용되어, 예를 들어 정확한 위치 결정이 가능해질 수 있다. 보정 데이터를 결정하기 위해, 고정 기준 스테이션에 추가해서 또는 그 대안으로서, 알려진 불변 위치를 기초로 보정 데이터의 결정을 가능하게 하는 정지 상태의 이동 위성 수신 장치가 사용될 수 있다. 특히 이로 인해, 기준 스테이션의 수가 증가할 수 있다. 예를 들어, 차량에 배치된 위성 수신 장치는 위치 결정을 위해 사용될 수 있고, 이동되지 않는 상태에서 기준 스테이션으로서 작용할 수 있다. 따라서 차량은 기준 스테이션을 포함하는 커버 없는 새로운 분야를 열 수 있다. 예를 들어, 하나의 위치에 고정 설치된 새로운 기준 스테이션을 거의 작동시키지 않거나 작동시키지 않는 것이 가능해질 수 있다. 기준 스테이션으로서 작용하는 다수의 위성 수신 장치에 의해, 위성 내비게이션의 보정 서비스가 경제적으로 작동될 수 있고, 기준 스테이션으로서 작용하는 단말기의 수 및 밀도의 증가에 의해 정확성이 달성될 수 있다. 보정 데이터는 예를 들어 무선 전송을 통해 내비게이션 장치들에 제공될 수 있고, 상기 내비게이션 장치들은 수신된 위성 신호와 함께 상기 보정 데이터로부터 더 정확한 위치를 결정할 수 있다.
위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 원시 보정 데이터를 제공하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
적어도 하나의 센서 신호를 사용하여, 위성 내비게이션을 위한 이동 위성 수신 장치가 이동되지 않는 상태에 있는지의 여부를 검사하는 검사 단계로서, 상기 센서 신호는 상기 이동 위성 수신 장치의 이동 상태에 의존하는 측정 변수를 나타내는, 상기 검사 단계; 및
원시 보정 데이터를 생성하기 위해, 적어도 하나의 위성과 이동되지 않는 상태의 이동 위성 수신 장치 사이에서 전송되는 적어도 하나의 위성 신호를 대기 교란에 의존하는 신호 특성과 관련하여 평가하는 평가 단계로서, 원시 보정 데이터는 대기 교란에 대한 정보를 나타내는, 상기 평가 단계.
이 방법은 예를 들어 소프트웨어 또는 하드웨어로 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 혼합 형태로, 예를 들어 제어 장치 또는 장치에서 실시될 수 있다. 원시 보정 데이터는 대기 교란에 관련해서 위성 신호를 보정하기 위한 보정 데이터를 결정하는데 사용될 수 있다. 이동 위성 수신 장치는 적어도 하나의 위성 신호를 사용하여 사용자용 및 추가로 또는 대안으로서 사용자 장비용 위성 내비게이션에 의한 위치 결정을 가능하게 하도록 설계될 수 있다. 이동 위성 수신 장치는 2 주파수-위성 수신 장치 또는 다중 주파수-위성 수신 장치로서 구현될 수 있다. 이동 위성 수신 장치는 차량 내에 배치될 수 있다. 이동 위성 수신 장치의 이동되지 않는 상태에서, 이동 위성 수신 장치는 고정 기준점에 대해 정지 상태이거나 이동되지 않은 상태로 배치될 수 있다. 센서 신호는 예를 들어 모션 센서에 의해 제공될 수 있어서, 측정 변수는 예를 들어 가속도일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 평가 단계에서, 지리적 위치와 관련된 대기 교란에 관한 정보를 나타내는 원시 보정 데이터를 생성하기 위해, 지리적 위치가 고려될 수 있다. 이러한 실시 예는 공간 분해능을 갖는 대기 교란의 상세한 개요가 가능해질 수 있다는 장점을 갖는다.
이 경우, 결정 단계에서, 지리적 위치는 적어도 하나의 위성 신호를 사용하여, 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치와 상관 가능한 추가 측정 변수를 나타내는 적어도 하나의 추가 센서 신호를 사용하여, 이동 위성 수신 장치를 포함하는 시스템에 일시적으로 결합된 고정 설비의 지리적 위치를 나타내는 위치 신호를 사용하여, 및 추가로 또는 대안으로서, 이동 위성 수신 장치의 이전 지리적 위치에 기초하여 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치를 결정할 수 있게 하는 적어도 하나의 모션 변수를 나타내는 적어도 하나의 모션 신호를 사용하여 결정될 수 있다. 추가 센서 신호는 레이더 센서, 비디오 센서 등에 의해 제공될 수 있다. 상관 가능하다는 것은 추가 측정 변수가 지리적 위치에 할당될 수 있거나 지리적 위치가 예를 들어 할당 테이블을 사용하여 추가 측정 변수로부터 결정될 수 있음을 의미한다. 추가 측정 변수가 이미지이면, 지리적 위치는 지리적 위치에 할당될 수 있는, 이미지에 의해 이미지화된 대상에 기초하여 결정될 수 있다. 센서 신호에 추가해서, 지도 데이터가 사용될 수 있다. 고정 설비는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차를 충전하기 위한 충전 스테이션일 수 있다. 모션 신호는 가속도 센서 등에 의해 제공될 수 있다. 이러한 실시 예는 지리적 위치가 적어도 하나의 각각 적합하거나 이용 가능한 센서 신호를 사용하여 신뢰성 있고 정확하게 결정될 수 있다는 장점을 제공한다. 위치 결정의 정확성은 이동 위성 수신 장치가 이동되지 않는 상태에 더 오래 있을수록 향상될 수 있다.
또한, 검사 단계 및 추가로 또는 대안으로서 평가 단계가 반복적으로 실시될 수 있다. 이 경우, 반복 주파수는 에너지 공급 상태에 따라 그리고 추가로 또는 대안으로서 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치에 따라 설정될 수 있다. 다시 말해, 검사 단계 및 추가로 또는 대안으로서 평가 단계가 설정 가능한 반복 주파수로 반복해서 실시될 수 있다. 이러한 실시 예는 기준 스테이션으로서의 이동 위성 수신 장치의 작동이 조정될 수 있어서, 에너지 비축량이 절약될 수 있다는 장점을 제공한다. 추가로 또는 대안으로서, 반복 주파수와 관련해서, 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치가 도시 환경, 농촌 환경 등을 나타내는지의 여부가 고려될 수 있다. 도시 환경에서는, 지리적 위치의 근처에 있는 다른 이동 위성 수신 장치가 알려져 있거나 추측될 수 있기 때문에 반복 주파수가 낮아질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 평가 단계에서, 원시 보정 데이터는 적어도 하나의 위성 신호의 신호 전파 시간 및 추가로 또는 대안으로서 신호 전파 시간 변화에 관련된 적어도 하나의 위성 신호의 신호 특성을 사용해서 생성될 수 있다. 여기서, 신호 특성은 적어도 하나의 위성 신호의 적어도 2개의 전송 주파수에 관련된 적어도 하나의 신호 값의 비교 결과를 나타낼 수 있다. 이러한 실시 예는 원시 보정 데이터가 신뢰성 있고 정확하게 결정될 수 있다는 장점을 제공한다.
또한, 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 보정 데이터를 결정하는 방법이 제공되며, 이 방법은 다음의 단계를 포함한다:
상기 방법의 일 실시 예에 따라 제공된 원시 보정 데이터를 이동되지 않는 상태에 있는 다수의 이동 위성 수신 장치로부터 판독 입력하는 판독 입력 단계; 및
상기 원시 보정 데이터를 사용하여 보정 데이터를 확정하는 확정 단계.
결정 방법은 바람직하게는 전술한 제공 방법의 실시 예와 함께 실시될 수 있다. 이 경우, 전술한 제공 방법의 일 실시 예를 실시함으로써 제공되는 원시 보정 데이터가 결정 방법에 사용될 수 있다. 보정 데이터는 편차, 교란 및 추가로 또는 대안으로서 대기의 현재 상태와 관련해서 위성 신호들을 보정하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 판독 입력 단계에서, 원시 보정 데이터는 다수의 이동 위성 수신 장치로부터 판독 입력될 수 있고, 상기 다수의 이동 위성 수신 장치 중 적어도 하나의 이동 위성 수신 장치가 차량에 배치된다. 선택적으로, 다수의 이동 위성 수신 장치의 적어도 하나의 이동 위성 수신 장치는 차량과 독립적인 이동 위성 수신 장치일 수 있다. 이러한 실시 예는 기준 스테이션들로서 작동 가능한 다수의 이동 위성 수신 장치들이 데이터 수집을 위해 사용될 수 있어서, 기준 스테이션들의 고밀도 네트워크 및 따라서 보정 데이터의 확실하고 정확한 결정이 가능해질 수 있다는 장점을 제공한다.
또한, 확정 단계에서, 보정 데이터는 다수의 기준 상태 신호를 사용하여, 대기 보정 모델을 사용하여, 그리고 추가로 또는 대안으로서 모델 알고리즘을 사용하여 확정될 수 있다. 이 경우, 기준 상태 신호는 고정 기준 위성 수신 장치로부터 판독 입력된 신호일 수 있다. 다수의 기준 위성 수신 장치는 지역적, 초지역적 및 추가로 또는 대안으로서 글로벌 그리드 또는 네트워크에 배치될 수 있다. 이러한 실시 예는 대기 교란에 대한 보정의 정확성이 더 높아질 수 있고 따라서 위성 내비게이션이 더욱 개선될 수 있다는 장점을 제공한다.
또한, 상기 방법은 보정 데이터를 다수의 이동 위성 수신 장치로 출력하는 출력 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 보정 데이터는 적어도 하나의 위성과 다수의 이동 위성 수신 장치 사이에서 적어도 하나의 위성 신호의 전송을 보정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 실시 예는 위치 결정의 정확성이 위성 내비게이션을 위한 작동에 대해서뿐만 아니라 기준 스테이션으로서의 작동에 대해서도 이동 위성 수신 장치에 의해 개선될 수 있다는 장점을 제공한다.
여기 제시된 접근법은 여기에 제시된 방법의 변형 예의 단계들을 상응하는 설비 내에서 실시, 제어 또는 수행하도록 설계된 장치를 제공한다. 또한, 장치의 형태인 본 발명의 이 실시 예에 의해, 본 발명의 과제가 신속하고 효율적으로 해결될 수 있다.
이를 위해, 상기 장치는 신호 또는 데이터를 처리하기 위한 적어도 하나의 연산 유닛, 신호 또는 데이터를 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리 유닛, 센서로부터 센서 신호를 판독 입력하거나 데이터 신호 또는 제어 신호를 액추에이터로 출력하기 위한, 상기 센서 또는 상기 액추에이터에 대한 적어도 하나의 인터페이스 및/또는 하나의 통신 프로토콜에 속한 데이터를 판독 입력 또는 출력하기 위한 적어도 하나의 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 연산 유닛은 예를 들어, 신호 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등일 수 있으며, 상기 메모리 유닛은 플래시 메모리, EEPROM 또는 자기 메모리 유닛일 수 있다. 통신 인터페이스는 데이터를 무선으로 및/또는 유선으로 판독 입력 또는 출력하도록 설계될 수 있으며, 유선 데이터를 판독 입력하거나 출력할 수 있는 통신 인터페이스는 상기 데이터를 상응하는 데이터 전송 라인으로부터 예를 들어 전기로 또는 광학적으로 판독 입력할 수 있거나 또는 상응하는 데이터 전송 라인으로 출력할 수 있다.
장치는 여기서 센서 신호를 처리하고 그에 따라 제어 신호 및/또는 데이터 신호를 출력하는 전기 장치를 의미할 수 있다. 장치는 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 형성될 수 있는 인터페이스를 포함할 수 있다. 하드웨어 기반 실시 예의 경우, 인터페이스는 예를 들어 장치의 다양한 기능을 포함하는, 소위 시스템 ASIC의 부분일 수 있다. 그러나 인터페이스가 별도의 집적 회로이거나 또는 적어도 부분적으로 이산 요소로 이루어질 수도 있다. 소프트웨어 기반 실시 예의 경우, 인터페이스는 예를 들어 다른 소프트웨어 모듈과 더불어 마이크로 컨트롤러에 존재하는 소프트웨어 모듈일 수 있다.
바람직한 실시 예에서, 장치는 이동 위성 수신 장치의 일부로서 또는 이동 위성 수신 장치에 접속된 설비의 일부로서 그리고 선택적으로 추가로 보정 서비스의 데이터 처리 장치의 일부로서 구현될 수 있다. 이 경우, 장치는 원시 보정 데이터의 수집을 위해 그리고 추가로 또는 대안으로서 보정 데이터를 사용하는 위성 기반 내비게이션을 위해 적어도 하나의 이동 위성 수신 장치의 제어를 수행한다. 이를 위해, 장치는 예를 들면 위성 신호, 레이더 신호, 비디오 신호, 가속도 신호 등과 같은 센서 신호, 위치 신호, 모션 신호 등을 액세스할 수 있다. 제어는 송신기, 송수신기 및 안테나와 같은 신호 전송 장치를 통해 이루어진다.
또한, 반도체 메모리, 하드 디스크 메모리 또는 광학 메모리와 같은 기계 판독 가능한 캐리어 또는 저장 매체에 저장될 수 있고, 특히 프로그램 제품 또는 프로그램이 컴퓨터 또는 장치에서 실행되는 경우에 전술한 실시 예들 중 하나에 따른 방법의 단계들을 실시, 수행 및/또는 제어하기 위해 사용되는, 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터 프로그램이 바람직하다.
여기에 제시된 접근법의 실시 예들이 도면에 도시되어 있으며, 이하에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 위성 내비게이션 시스템의 개략도.
도 2는 도 1의 시스템의 부분들의 개략도.
도 3은 일 실시 예에 따른 제공 방법의 흐름도.
도 4는 일 실시 예에 따른 결정 방법의 흐름도.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 다음의 설명에서, 동일한 또는 유사한 도면 부호는 상이한 도면들에 도시된, 유사하게 작용하는 요소들을 나타내며, 이들 요소들의 반복 설명은 생략된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 위성 내비게이션 시스템(100)의 개략도를 도시한다. 도 1에 도시된 실시 예에 따르면, 시스템(100)은 다수의 위성(110), 여기서는 단지 예시적으로 5개의 위성(110), 개별 차량(105)에 각각 배치된, 예시적으로 단지 2개의 이동 위성 수신 장치(120), 각각 상기 위성 수신 장치(120)의 일부로서 구현된, 예시적으로 단지 2개의 제공 장치(130), 및 상기 위성 수신 장치(120) 및 상기 제공 장치(130)와 함께 차량(105)으로부터 멀리 배치된 결정 장치(140)를 포함한다. 또한, 위성 수신 장치(120) 및 제공 장치(130)를 구비한 차량(105)과 위성(110) 사이에는 지구의 대기(A), 특히 전리층이 개략적으로 도시되어 있다. 대기(A)에서 교란이 발생할 수 있다.
각각의 이동 위성 수신 장치(120) 및 그에 따라 각각의 제공 장치(130)는 위성(110)에 신호 전송 가능하게 연결된다. 위성(110)과 이동 위성 수신 장치(120) 사이에 위성 신호들(115)이 전송된다. 이동 위성 수신 장치(120)가 제공 장치(130)와 함께 배치된 차량들(105)은 도 1에서 주차된 상태이다. 따라서, 이동 위성 수신 장치(120)는 이동되지 않는 또는 정지 상태에 있다. 각각의 이동 위성 수신 장치(120) 및 그에 따라 각각의 제공 장치(130)는 결정 장치(140)에 신호 전송 가능하게 연결된다.
각각의 제공 장치(130)는 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위해 위성 신호(115)를 사용하여 원시 보정 데이터(135)를 제공하도록 설계된다. 원시 보정 데이터(135)는 대기 교란에 대한 정보를 나타낸다. 결정 장치(140)는 원시 보정 데이터(135)를 사용하여 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 보정 데이터(145)를 결정하도록 설계된다. 보정 데이터(145)는 적어도 하나의 위성(110)과 다수의 이동 위성 수신 장치(120) 사이의 적어도 하나의 위성 신호의, 대기 교란의 영향을 받는 전송을 보정하기 위해 사용될 수 있다.
따라서, 원시 보정 데이터(135) 및 보정 데이터(145)를 나타내는 신호들이 제공 장치(130)와 결정 장치(140) 사이에서 전송된다. 이 경우, 원시 보정 데이터(135)는 제공 장치(130)로부터 결정 장치(140)로 전송된다. 보정 데이터(145)는 결정 장치(140)로부터 제공 장치(130)로 전송된다.
특히, 제공 장치(130) 및 결정 장치(140)가 도 2를 참조하여 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.
도 2는 도 1의 시스템의 부분들의 개략도이다. 이 경우, 도 1의 시스템의 제공 장치들 중 하나의 제공 장치(130) 및 결정 장치(140)가 도시되어 있다.
제공 장치(130)는 검사 장치(231) 및 평가 장치(232)를 포함한다. 검사 장치(231)는 적어도 하나의 센서 신호(225)를 사용하여, 위성 내비게이션을 위한 이동 위성 수신 장치가 이동되지 않는 상태에, 예를 들어 정지 상태에 있는지의 여부를 검사하도록 설계된다. 이 경우, 검사 장치(231) 및/또는 제공 장치(130)는 적어도 하나의 센서 신호(225)를 수신 또는 판독 입력하도록 설계된다. 센서 신호(225)는 이동 위성 수신 장치의 이동 상태에 의존하는 측정 변수, 예를 들어 가속도, 속도 또는 위치 변경을 나타낸다. 또한, 검사 장치(231)는 검사 결과를 직접 또는 간접적으로 평가 장치(232)에 전달하도록 설계된다.
평가 장치(232)는 이동 위성 수신 장치가 이동되지 않는 상태에 있는 동안 적어도 하나의 위성과 이동 위성 수신 장치 사이에서 전송되는 적어도 하나의 위성 신호(115)를 대기 교란에 의존하는 신호 특성에 대해 평가하여, 원시 보정 데이터(135)를 생성하도록 설계된다. 제공 장치(130)는 원시 보정 데이터(135)를 출력을 위해 결정 장치(140)에 제공하도록 설계된다.
여기에 도시된 실시 예에 따르면, 제공 장치(130)는 결정 장치(233)를 더 포함한다. 결정 장치(233)는 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치를 결정하도록 설계된다. 이 경우, 평가 장치(232)는 지리적 위치를 고려하여, 지리적 위치에 관련된 대기 교란에 대한 정보를 나타내는 원시 보정 데이터(135)를 생성하도록 설계된다.
결정 장치(140)는 판독 입력 장치(241) 및 확정 장치(242)를 포함한다. 판독 입력 장치(241)는 제공 장치(130)에 의해 제공된 원시 보정 데이터(135)를 판독 입력하도록 설계된다. 보다 구체적으로, 판독 입력 장치(241)는 이동되지 않는 상태에 있는 다수의 이동 위성 수신 장치 내에 배치된 다수의 결정 장치(130)로부터 원시 보정 데이터(135)를 판독 입력하도록 설계된다. 또한, 판독 입력 장치(241)는 판독 입력된 원시 보정 데이터(135)를 확정 장치(242)로 전달하도록 설계된다. 확정 장치(242)는 원시 보정 데이터(135)를 사용하여 보정 데이터(145)를 확정하도록 설계된다.
여기에 도시된 실시 예에 따르면, 결정 장치(140)는 보정 데이터(145)를 다수의 이동 위성 수신 장치로 출력하기 위한 출력 장치(243)를 포함한다. 대안으로서, 결정 장치(140)는 보정 데이터(145)를 다수의 이동 위성 수신 장치에 출력하도록 설계될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제공 방법(300)의 흐름도를 도시한다. 제공 방법(300)은 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 원시 보정 데이터를 제공하도록 실시 가능하다. 이 경우, 제공 방법(300)은 전술한 도면들 중 하나에 따른 제공 장치 또는 유사한 장치에 의해 실시 가능하다.
방법(300)의 검사 단계(310)에서, 적어도 하나의 센서 신호를 사용하여, 위성 내비게이션을 위한 이동 위성 수신 장치가 이동되지 않는 상태에 있는지의 여부가 검사된다. 센서 신호는 이동 위성 수신 장치의 이동 상태에 의존하는 측정 변수를 나타낸다. 이어서, 평가 단계(320)에서, 적어도 하나의 위성과 이동되지 않는 상태의 이동 위성 수신 장치 사이에서 전송되는 적어도 하나의 위성 신호가 대기 교란에 의존하는 신호 특성에 대해 평가되어, 원시 보정 데이터가 생성된다. 원시 보정 데이터는 대기 교란에 대한 정보를 나타낸다. 달리 표현하면, 평가 단계(320)에서는, 적어도 하나의 이동 위성 수신 장치의 이동되지 않는 상태에서 상기 위성 수신 장치와 적어도 하나의 위성 사이에서 전송되는 위성 신호만이 평가된다.
도 3에 도시된 실시 예에 따르면, 제공 방법(300)은 결정 단계(330)를 포함한다. 결정 단계(330)에서, 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치가 결정된다. 이어서, 평가 단계(320)에서, 결정 단계(330)에서 결정된 지리적 위치가 고려되어, 지리적 위치에 관련된 대기 교란에 대한 정보를 나타내는 원시 보정 데이터가 생성된다. 특히, 일 실시 예에 따라, 결정 단계(330)에서 지리적 위치는 적어도 하나의 위성 신호를 사용하여 결정된다. 추가로 또는 대안으로서, 일 실시 예에 따라, 결정 단계(330)에서 지리적 위치는 적어도 하나의 추가 센서 신호를 사용하여 결정된다. 상기 추가 센서 신호는 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치와 상관 가능한 또 다른 측정 변수를 나타낸다. 예를 들어, 상기 또 다른 측정 변수로부터 지리적 위치에 대한 정보가 얻어질 수 있거나 또는 지리적 위치가 상기 또 다른 측정 변수의 평가에 의해 결정될 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 일 실시 예에 따라 결정 단계(330)에서 지리적 위치는 이동 위성 수신 장치를 포함하는 시스템에 일시적으로 결합된 고정 설비의 지리적 위치를 나타내는 위치 신호를 사용하여 결정된다. 추가로 또는 대안으로서, 일 실시 예에 따라 결정 단계(330)에서 지리적 위치는, 이동 위성 수신 장치의 이전 지리적 위치에 기초하여 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치를 확정할 수 있게 하는 적어도 하나의 모션 변수를 나타내는 적어도 하나의 모션 신호를 사용하여 결정된다. 특히, 결정 단계(330)에서 지리적 위치가 결정되는 방식은 하기에서 더 상세히 설명될 것이다.
일 실시 예에 따르면, 검사 단계(310) 및/또는 평가 단계(320)가 반복적으로 실시된다. 이 경우, 검사 단계 및/또는 평가 단계의 반복 실시의 반복 주파수는 이동 위성 수신 장치의 에너지 공급 상태가 어떤지 및/또는 고정 상태에 있는 이동 위성 수신 장치가 어떤 지리적 위치에 배치되는지에 따라 설정된다.
추가 실시 예에 따르면, 평가 단계(320)에서, 원시 보정 데이터는 적어도 하나의 위성 신호의 신호 전파 시간 및/또는 신호 전파 시간 변화에 관련한 적어도 하나의 위성 신호의 신호 특성을 사용하여 생성된다. 이 경우, 신호 특성은 적어도 하나의 위성 신호의 적어도 2개의 전송 주파수에 관련된 적어도 하나의 신호 값의 비교 결과를 나타낸다. 이 경우, 적어도 하나의 이동 위성 수신 장치는 2 주파수-위성 수신 장치 등으로서 구현될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 결정 방법(400)의 흐름도를 도시한다. 결정 방법(400)은 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 보정 데이터를 결정하도록 실시 가능하다. 결정 방법(400)은 도 3의 제공 방법 또는 유사한 방법과 관련되어 실시될 수 있다. 또한, 결정 방법(400)은 도 1 또는 도 2의 결정 장치 또는 유사한 결정 장치에 의해 실시 가능하다.
결정 방법(400)의 판독 입력 단계(410)에서, 도 3의 제공 방법 또는 유사한 방법에 따라 제공된 원시 보정 데이터는 이동되지 않는 상태에 있는 다수의 이동 위성 수신 장치로부터 판독 입력된다. 이어서, 확정 단계(420)에서, 판독 입력 단계(410)에서 판독 입력된 원시 보정 데이터를 사용하여 보정 데이터가 확정된다.
도 4에 도시된 실시 예에 따르면, 결정 방법(400)은 또한 확정 단계(420)에서 확정된 보정 데이터를 다수의 이동 위성 수신 장치로 출력하는 출력 단계(430)를 포함한다. 이 경우, 보정 데이터는 적어도 하나의 위성과 다수의 이동 위성 수신 장치 사이에서 적어도 하나의 위성 신호의 전송을 보정하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 1에서도 적어도 유사한 방식으로 도시된 바와 같이, 판독 입력 단계(410)에서 원시 보정 데이터는 다수의 이동 위성 수신 장치로부터 판독 입력되고, 상기 다수의 이동 위성 수신 장치 중 적어도 하나의 이동 위성 수신 장치가 차량 내에 배치된다. 또 다른 실시 예에 따르면, 보정 데이터는 확정 단계(420)에서 다수의 기준 상태 신호를 사용하여, 대기 보정 모델을 사용하여 및/또는 모델 알고리즘을 사용하여 확정된다. 이 경우, 기준 상태 신호들은 고정 기준 위성 수신 장치들로부터 판독 입력된 신호들이다.
전술한 도면을 참고로, 실시 예들 및 실시 예들의 장점이 이하에서 간략하게 요약되어 설명될 것이다.
각각의 이동 위성 수신 장치(120) 또는 내비게이션 단말기(120) 또는 각각의 소위 포지셔닝 센서는 위성 신호들(115)의 형태로 내비게이션 위성들의 내비게이션 데이터를 연속적으로 수신한다. 하나 이상의 센서들, 예를 들면 가속도 센서, 자이로스코프, 자기장 센서의 센서 신호(225)에 의해 내비게이션 단말기(120)의 정지 상태가 검출되면, 기준 스테이션으로서 작동 모드로의 전환이 이루어질 수 있다. 위성 신호들(115)은 내비게이션 단말기(120)가 움직이지 않는 것이 보장되면, 평가된다.
보정 신호 또는 보정 데이터(145)에 대한 정보를 얻기 위해, 예를 들어 이하에 설명되는 방법 및 변형 예가 사용될 수 있다.
하나의 방법에서, 내비게이션 단말기(120)가 정지 상태에 있으면, 상기 내비게이션 단말기(120)는 다른 위치 결정 방법들에 의해 결정된 지리적 위치, 예를 들면 종래의 고정 기준 스테이션과 유사하게, 상응하는 지도를 사용하여 레이더 센서 및 비디오 센서에 의한 위치 측정에 기초하여 사용된다. 이 방법은 레이더, 비디오 등에 의한 정확한 위치 결정을 갖는 고도로 자동화된 운전을 위한 차량에 적합하다. 내비게이션 단말기(120) 및 그에 따라 차량(105)은 예를 들어 주차되어 있으면 기준 스테이션으로서 사용된다. 위성 신호(115)의 평가에 의해 얻어지는 정보, 예를 들어 전리층 및 대류권에서의 전파 시간 변화에 관한 정보는 결정 장치(140) 또는 서버 또는 데이터 클라우드로 전송된다. 결정 장치(140)에 의해 서로 가까이 있는 차량 또는 내비게이션 단말기(120)로부터의 원시 보정 데이터(135)를 조정함으로써, 정확도가 더 높아질 수 있다. 보정 데이터(145)는 결정 장치(140)에 의해 생성된 다음, 특히 이동하는 내비게이션 단말기(120)에 제공된다.
다른 방법에서는, 내비게이션 단말기(120)의 지리적 위치가 알려져 있다. 이는 예를 들면 차량(105)이 전기 자동차용 충전 스테이션에 있는 경우이다. 충전 스테이션, 특히 공공 충전 스테이션의 위치는 알려져 있다. 소비 전력의 계산에 의해, 어떤 차량(105)이 어떤 충전소에 있는지도 알려져 있다. 유선 충전 스테이션의 경우, 일부 부정확성이 발생할 수 있지만, 바로 근처에 있는 다수의 기준 스테이션에 의해 부정확성이 보상될 수 있다. 위치 결정의 정확도는 예를 들어 유도 충전 스테이션에서 더 높다. 차량(105)의 알려진 지리적 위치에 의해, 종래의 기준 스테이션과 유사하게 기준 스테이션으로서의 차량(105)의 사용이 가능하다.
다른 방법에서, 내비게이션 단말기(120)의 지리적 위치는 처음에는 부정확하게 알려지거나 알려지지 않지만, 다른 센서들, 예를 들면 가속도 센서, 자기장 센서, 자이로스코프 등에 의해 내비게이션 단말기(120)가 이동되지 않는 상태인지가 검사될 수 있다. 내비게이션 단말기(120) 또는 제공 장치(130)는 위성 신호(115) 및 위성 데이터를 예를 들어 연속적으로 수신하고, 특히 최종 이동 이후에 계산된 평균 위치의 형태로 내비게이션 단말기(120)의 가상 위치가 결정된다. 가상 위치를 사용하여, 발생한 전파 시간 변화에 의해, 보정 데이터(145)를 갖는 보정 신호가 다시 결정될 수 있다. 내비게이션 단말기(120)가 이동되지 않는 상태에 더 오래 있을수록 가상 위치가 더 정확해진다. 바로 근처의 다수의 내비게이션 단말기(120)에 의해 원시 보정 데이터(135)를 처리함으로써, 보정 데이터(145)는 서버 측에서 더욱 개선될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 단시간 전파 시간 변화가 결정 장치(140)로 전송된다. 결정 장치(140)에 의한 단시간 전파 시간 변화의 분석 및 국부적으로 인접한 내비게이션 단말기(120)에 의한 전파 시간 변화의 비교에 의해, 전리층 및 대류권에 의해 야기된 전파 시간 변화가 결정될 수 있고 보정 데이터(145)가 결정될 수 있다.
일반적으로, 특히 전술한 방법들 및 변형 예들과 관련하여, 이들이 정확도를 높이기 위해 내비게이션 단말기(120) 내부에 또는 전체 시스템 내에 임의로 조합될 수 있다. 예를 들어, 이동 전화는 후자의 2 가지 방법 중 하나에 따라 전송하고, 얻어진 정보를 전자의 2 가지 방법 중 하나에 따라 차량에 제공한다. 더 넓은 지리적 맥락에서 전리층의 전파 시간 변화를 결정할 수 있는, 고정 설치된 기준 스테이션을 추가함으로써 정확도가 더욱 높아질 수 있다.
예를 들어 차량을 항상 확실하게 시동시킬 수 있도록, 내비게이션 단말기(120) 및 관련 통신 유닛의 에너지 소비를 고려하여 예를 들어 배터리 공급을 절약하기 위해, 다양한 전략이 사용될 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 배터리 전압이 미달하면, 기준 스테이션으로서의 작동 또는 데이터 결정 기능이 차단될 수 있다. 그러나 차량(105)이 충전소에 연결되면, 적어도 하나의 작동이 기준 스테이션으로서 수행될 수 있다.
지역에 대한 충분히 정확한 보정 신호를 얻기 위해, 결정 장치(140)는 예를 들어 내비게이션 단말기(120)를 구비한 차량(105)의 지리적 위치에 따라 데이터 전송의 빈도에 영향을 미칠 수 있다. 도시 지역에 내비게이션 단말기(120)를 구비한 차량이 더 많기 때문에, 도시 지역에서는 원시 보정 데이터(135)가 덜 빈번하게 전송될 수 있다. 농촌 지역에서는, 원시 보정 데이터(135)의 더 빈번한 전송이 나타날 수 있다.
특히, 개별 내비게이션 단말기(120)로부터의 원시 보정 데이터(135)는 예를 들어 텔레매틱스 유닛을 통해 결정 장치(140)로 전송되고, 거기서 소정의 지리적 영역에 대한 보정 데이터(145)가 결정된다. 이어서, 보정 데이터(145)는 무선 전송, 예를 들어 모바일 네트워크 또는 위성을 통해 내비게이션 단말기(120)로 전송된다.
실시 예가 제 1 특징과 제 2 특징 사이에 "및/또는"의 접속사를 포함하면, 이는 상기 실시 예가 하나의 실시 형태에 따라 제 1 특징뿐만 아니라 제 2 특징도 포함하고, 다른 실시 형태에 따라 제 1 특징만을 또는 제 2 특징만을 포함하는 것을 의미한다.
110 위성
115 위성 신호
120 이동 위성 수신 장치
135 원시 보정 데이터
145 보정 데이터
225 센서 신호

Claims (12)

  1. 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 원시 보정 데이터(135)를 제공하는 방법(300)에 있어서:
    적어도 하나의 센서 신호(225)를 사용하여, 위성 내비게이션을 위한 이동 위성 수신 장치(120)가 이동되지 않는 상태에 있는지의 여부를 검사하는 검사 단계(310)로서, 상기 센서 신호(225)는 상기 이동 위성 수신 장치(120)의 이동 상태에 의존하는 측정 변수를 나타내는, 상기 검사 단계(310); 및
    상기 원시 보정 데이터(135)를 생성하기 위해, 적어도 하나의 위성(110)과 이동되지 않는 상태의 상기 이동 위성 수신 장치(115) 사이에서 전송되는 적어도 하나의 위성 신호(115)를 대기 교란에 의존하는 신호 특성과 관련하여 평가하는 평가 단계(320)로서, 상기 원시 보정 데이터(135)는 대기 교란에 대한 정보를 나타내는, 상기 평가 단계(320)를 포함하는, 원시 보정 데이터를 제공하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동 위성 수신 장치(120)의 지리적 위치를 결정하는 결정 단계(330)를 포함하고, 상기 평가 단계(320)에서 상기 지리적 위치가 상기 지리적 위치에 관련된 대기 교란에 대한 정보를 나타내는 원시 보정 데이터(135)를 생성하기 위해 고려되는, 원시 보정 데이터를 제공하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 결정 단계(330)에서 상기 지리적 위치는 적어도 하나의 위성 신호(115)를 사용해서, 상기 이동 위성 수신 장치(120)의 지리적 위치와 상관 가능한 추가 측정 변수를 나타내는 적어도 하나의 추가 센서 신호를 사용해서, 상기 이동 위성 수신 장치(120)를 포함하는 시스템(105)과 일시적으로 결합된 고정 설비의 지리적 위치를 나타내는 위치 신호를 사용해서, 및/또는 상기 이동 위성 수신 장치(120)의 이전 지리적 위치에 기초하여 상기 이동 위성 수신 장치의 지리적 위치를 결정할 수 있게 하는 적어도 하나의 모션 변수를 나타내는 적어도 하나의 모션 신호를 사용해서 결정되는, 원시 보정 데이터를 제공하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검사 단계(310) 및/또는 상기 평가 단계(320)가 반복적으로 실시되고, 반복 주파수는 에너지 공급 상태에 따라 및/또는 상기 이동 위성 수신 장치(120)의 지리적 위치에 따라 설정되는, 원시 보정 데이터를 제공하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 단계(320)에서 상기 원시 보정 데이터(135)는 상기 적어도 하나의 위성 신호(115)의 신호 전파 시간 및/또는 신호 전파 시간 변화에 관련된 상기 적어도 하나의 위성 신호(115)의 신호 특성을 사용해서 생성되고, 상기 신호 특성은 상기 적어도 하나의 위성 신호(115)의 적어도 2개의 전송 주파수에 관련된 적어도 하나의 신호 값의 비교 결과를 나타내는, 원시 보정 데이터를 제공하는 방법.
  6. 위성 내비게이션을 위한 대기 교란을 보정하기 위한 보정 데이터(145)를 결정하는 방법(400)에 있어서:
    제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 방법(300)에 따라 제공된 원시 보정 데이터(135)를 이동되지 않는 상태에 있는 다수의 이동 위성 수신 장치(120)로부터 판독 입력하는 판독 입력 단계(410); 및
    상기 원시 보정 데이터(135)를 사용하여 상기 보정 데이터(145)를 확정하는 확정 단계(420)를 포함하는, 보정 데이터를 결정하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 판독 입력 단계(410)에서 상기 원시 보정 데이터(135)는 다수의 이동 위성 수신 장치(120)로부터 판독 입력되고, 상기 다수의 이동 위성 수신 장치 중 적어도 하나의 이동 위성 수신 장치(120)가 차량(105)에 배치되는, 보정 데이터를 결정하는 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 확정 단계(420)에서 상기 보정 데이터(145)는 다수의 기준 상태 신호를 사용해서, 대기 교란 모델을 사용해서 및/또는 모델 알고리즘을 사용해서 확정되고, 상기 기준 상태 신호들은 고정 기준 위성 수신 장치로부터 판독 입력된 신호인, 보정 데이터를 결정하는 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정 데이터(145)를 다수의 이동 위성 수신 장치(120)로 출력하는 출력 단계(430)를 포함하고, 상기 보정 데이터(145)는 적어도 하나의 위성(110)과 상기 다수의 이동 위성 수신 장치(120) 사이에서 적어도 하나의 위성 신호(115)의 전송을 보정하기 위해 사용될 수 있는, 보정 데이터를 결정하는 방법.
  10. 상응하는 유닛에서 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법(300; 400)의 단계들을 실행 및/또는 제어하도록 설계된 장치(130; 140).
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법(300; 400)을 실행 및/또는 제어하도록 설계된 컴퓨터 프로그램.
  12. 제 11 항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는, 기계 판독 가능한 저장 매체.
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