KR20210094514A - 고정밀도 gnss 안테나를 위한 위상 중심 보상 - Google Patents

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Abstract

모바일 디바이스, 특히, 차량 내에 배열된 안테나의 위상 중심의 위치를 결정하기 위한 방법으로서, 상기 안테나는 글로벌 항법 위성 시스템에서 위성 신호를 수신하도록 동작 가능하며, 상기 방법은, 안테나에 의해, 상기 글로벌 항법 위성 시스템의 위성으로부터의 위성 신호를 수신하는 단계, 수신된 위성 신호에 기초하여 위성 신호가 수신되는 방향을 결정하는 단계, 위성 신호가 수신되는 방향 및 위상 중심의 위치와 위성 신호가 수신되는 방향 간 상관관계를 나타내는 저장된 상관 정보에 기초하여 안테나의 위상 중심의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 방법.

Description

고정밀도 GNSS 안테나를 위한 위상 중심 보상
본 발명은 고정밀도 GNSS 안테나를 위한 위상 중심 보상에 관한 것이다.
오늘날, 많은 모바일 디바이스, 가령, 차량이 자신의 위치를 결정하기 위해 글로벌 항법 위성 시스템, 즉, GNSS로부터의 위성 신호를 이용한다. 이를 위해, 복수의 위성으로부터의 신호가 모바일 디바이스의 안테나에 의해 수신된 후 수신기에 의해 디코딩된다. 수신된 위성 신호에 기초하여, 수신기는 안테나의 위치를 결정한다. 고정밀도 GNSS 시스템이 센티미터 또는 밀리미터 수준의 정확도를 갖고 차량 안테나의 위치를 결정할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 알려진 고정밀도 GNSS 시스템이 안정한 위상 중심을 갖는 안테나를 필요로 한다. 안테나의 위상 중심은, 수신된 파로부터 전기 신호로의 변환이 발생하는 것으로 나타나는 점이다. 그러나 위상 중심은 들어오는 파가 어느 방향으로부터 안테나 구조물에 충돌하는지에 따라 달라진다. 이상적으로, 이 점은 GNSS 내 안테나 위치로서 고려될 수 있도록 들어오는 파의 방향에 독립적이어야 한다. 그렇지 않은 경우, 단 하나의 위성으로부터 수신된 신호와 연관된 위상 중심, 또는 복수의 수신된 위성 신호를 고려하는 평균 위상 중심이 안테나의 위치로서 간주될 수 있다. 그러나 이는 안테나 위치의 정밀하지 않고 불안정한 결정을 초래한다.
일반적으로, 비교적 안정한 위상 중심을 성취하는 안테나의 규격은 종종 통상적인 제조 공정에서 사용되기에는 부피가 크고 비싸다. 이는 요청된 성능을 성취하지 않는 안테나 설계 사용을 초래한다. 그러나 불완전한 거동, 즉, 안테나의 안정적이지 않은 위상 중심에도 불구하고, 여전히 높은 위치 정확도를 달성하는 것이 바람직하다.
많은 실시예 중 하나에 따르면, 모바일 디바이스, 특히, 차량 내에 배열된 안테나의 기하학적 위치에 대한 안테나의 위상 중심의 위치의 오프셋을 보상하기 위한 방법이 제공되며, 상기 안테나는 글로벌 항법 위성 시스템(global navigation satellite system)에서 위성 신호를 수신하도록 동작 가능하며, 상기 방법은 안테나에 의해, 상기 글로벌 항법 위성 시스템의 위성들로부터의 위성 신호를 수신하는 단계, 수신된 위성 신호에 기초하여 위성 신호가 수신되는 방향을 결정하는 단계, 위성 신호가 수신되는 방향 및 위상 중심의 위치와 상기 위성 신호가 수신되는 방향 간 상관관계를 나타내는 저장된 상관 정보에 기초하여 오프셋을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 기재된 방법은 안테나의 위상 중심이 위성 신호가 수신되는 방향에 종속적이라는 인식에 기초한다. 이는 특히 비교적 불안정한 위상 중심을 갖는 안테나, 가령, 비교적 단순하고 저렴한 위치 결정 디바이스에서 사용되는 안테나의 경우에 그렇다. 모바일 안테나, 즉, 글로벌 항법 위성 시스템 내 고정된 배향이 없는 안테나에 의해 위성 신호가 수신되는 방향을 고려함으로써, 결정된 위상 중심의 정확도가 높아진다. 특히, 비교적 단순한 위치 결정 디바이스가 높은 정확도를 갖고 안테나의 위치를 결정할 수 있게 된다.
하나의 실시예에 따르면, 오프셋을 결정하는 단계는 수신된 위성 신호의 주파수에 더 기초하며 저장된 상관 정보는 위상 중심과 수신된 위성 신호의 주파수 간 상관관계를 더 나타낸다.
안테나의 위상 중심은 또한 수신된 위상 신호의 주파수에 따라 달라질 수 있다. 따라서 위상 신호 주파수를 고려하는 것이 안테나의 결정된 위치의 정확도를 높인다.
하나의 실시예에 따르면, 방법은 위성에 대한 안테나의 배향을 결정하는 단계를 더 포함하며, 위성 신호가 수신되는 방향을 결정하는 단계는 안테나의 결정된 배향에 기초한다.
이로써, 모바일 안테나는 직선 운동만 수행할 뿐 아니라 상이한 축을 중신으로 회전할 수 있음이 고려된다. 안테나의 회전 운동은 위성 신호가 수신되는 방향의 변화를 이끌 수 있다. 모바일 안테나가 회전 대칭이 아닐 수 있기 때문에, 상기 회전 운동을 고려하는 것이 결정된 위상 중심의 정확도를 더 높인다.
하나의 실시예에 따라 안테나의 배향은 배향 결정 디바이스, 특히, 차량 내에 배열되는 배향 결정 디바이스에 의해 결정된다.
배향 결정 디바이스, 가령, 관성 측정 유닛, IMU 및/또는 GPS 디바이스가, 특히 수신된 위성 신호에 독립적으로 모바일 디바이스 또는 차량의 배향을 정확히 나타낼 수 있고 따라서 모바일 디바이스 또는 차량 내에 배열되거나 이에 장착된 안테나의 배향을 도출하는 데 사용될 수 있다. 이로써, 위성 신호가 수신되는 방향의 결정의 신뢰도와 정확도가 증가된다.
하나의 실시예에 따라, 안테나의 배향은 반복적으로, 특히 주기적으로, 또는 지속적으로 결정 및 저장된다.
따라서, 위성 신호를 수신할 때 안테나의 현재 배향을 특정하는 데이터가 방법에 의해 즉시 이용 가능하다. 따라서 차량의 위치를 결정하는 데 필요한 시간이 감소한다.
하나의 실시예에 따라 위성 신호를 수신하기 전에, 안테나의 기준 기하학적 위치에서 하나 이상의 기준 방향으로부터 수신된 기준 신호에 기초하는 상관 정보를 결정 및 저장하는 단계를 더 포함한다.
상관 정보의 결정은 안테나의 기하학적 위치 및 배향이 잘 알려진, 즉, 바람직한 정확도를 갖고 알려진 실험실 환경에서 수행될 수 있다. 기준 위성 신호는 실험실 환경에서 기준 위성을 모방하는 개체로부터 수신된 신호일 수 있다. 상기 개체의 위치는 또한 바람직한 정확도를 갖고 알려질 수 있다. 따라서 기준 위성 신호가 수신되는 안테나의 배향에 대한 상이한 알려진 방향을 이용해 안테나의 위상 중심을 결정하고 결정된 위상 중심을 안테나의 알려진 기하학적 위치와 비교함으로써 안테나의 결정된 위상 중심과 각각의 상이한 알려진 방향과 연관된 안테나의 실제 기하학적 위치 각각 간 오프셋이 정확하게 결정될 수 있다.
하나의 실시예에 따라 상관 정보를 결정하는 것은 수신된 기준 신호의 하나 이상의 주파수에 더 기초한다.
앞서 지적된 바와 같이, 수신된 기준 위성 신호의 주파수가 기하학적 위치에 대한 안테나의 위상 중심의 오프셋에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 수신된 기준 위성 신호의 주파수를 고려하는 것이 저장된 정보의 품질을 높이고, 따라서 결정된 위상 중심의 정확도를 높인다.
하나의 실시예에 따라, 상관 정보를 결정하는 것은 안테나에 의해 위성 신호를 기준 신호로서 수신하는 것, 수신된 기준 위성 신호에 기초하여 안테나의 기준 위상 중심의 위치를 결정하는 것, 안테나의 기준 기하학적 위치를 획득하는 것, 결정된 기준 위상 중심을 획득된 기준 기하학적 위치와 비교하는 것을 포함한다.
따라서 상관 정보의 결정은, 이용 가능한 위성의 위성 신호를 수신하면서, 실험실 환경에서가 아니라 기준 영역에서 수행될 수 있다. 기준 영역 내에서, 안테나의 기하학적 위치는 잘 알려져 있거나 위성 신호에 기초하는 방법이 아닌 다른 위치 결정 방법을 이용해 결정될 수 있다. 즉, 안테나, 또는 예컨대 차량이 사용 중일 때 상관 정보가 결정될 수 있다. 따라서 상관 정보를 포함하는 데이터베이스가 정기적으로 업데이트될 수 있으며, 이로써 저장된 상관 정보의 양이 증가되거나 상관 정보의 품질 또는 정확도가 개선되고, 따라서 결정된 위상 중심의 정확도가 개선될 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 글로벌 항법 위성 시스템에서 위성 신호를 수신하도록 동작 가능한 모바일 안테나를 포함하는 위치결정 시스템이 제공되며, 상기 위치결정 시스템은 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 따르는 방법을 수행하도록 구성된다.
본 발명은 도면을 참조하여, 비제한적 실시예에 대한 다음의 기재를 읽음으로써 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 모바일 디바이스 내에 배열된 안테나의 기하학적 위치에 대한 안테나의 위상 중심의 위치의 오프셋을 보상하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 2는 위성 신호가 수신되는 방향을 결정하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 3은 오프셋과 위성 신호가 수신되는 방향 간 상관관계를 나타내는 상관 정보를 결정하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4는 상관 정보를 결정하기 위한 교정 환경을 도시한다.
도 5는 복수의 위성을 포함하는 글로벌 항법 위성 시스템 및 차량 상에 장착되는 안테나를 도시한다.
도 1은 모바일 디바이스 내에 배열된 안테나의 기하학적 위치에 대한 안테나의 위상 중심의 위치의 오프셋을 보상하기 위한 방법(100)의 흐름도를 도시한다. 본 예시에서, 모바일 디바이스는 차량이다. 대안으로, 모바일 디바이스는 모바일 전화기 또는 그 밖의 다른 임의의 모바일 전자 디바이스일 수 있다.
단계(110)에서, 차량 내에 배열된 안테나에 의해 위성 신호가 수신된다. 위성 신호는 글로벌 항법 위성 시스템(global navigation satellite system), 즉, GNSS의 복수의 위성으로부터 수신될 수 있다.
단계(120)에서, 위성 신호가 수신되는 방향이 수신된 위성 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 구체적으로, 수신된 위성 신호 중 하나 또는 복수, 또는 각각에 대한 각자의 방향이 결정될 수 있다. 방향은 안테나에 대해, 즉, 안테나를 포함하는 차량에 대해 결정된다. 결정된 방향은 안테나의 배향에 대한 방위각 및/또는 앙각을 나타내는 벡터일 수 있다. 따라서 위성 신호가 수신되어 오는 위성의 위치가 일정하게 유지되고 위성에 대한 차량의 위치 또는 배향이 변경되는 컨스텔레이션에서, 방향, 즉 위성 신호가 수신되어 오는 방위각 및 앙각 역시 변한다. 방향의 결정은 차량에 포함된 수신기에 의해 수행될 수 있다. 방향을 결정하기 위한 예시적 방법이 도 2를 참조하여 이하에서 더 상세히 기재된다.
단계(130)에서, 수신된 위성 신호와 연관된 안테나의 위상 중심의 위치가 결정된다. 구체적으로, 수신된 위성 신호 중 하나 또는 일부와 연관된 위상 중심의 위치가 결정된다. 더 구체적으로, 안테나의 기하학적 위치에 대한 안테나의 위상 중심의 위치의 오프셋이 결정된다. 위상 중심의 위치 또는 오프셋의 결정이 위성 신호가 수신되어 오는 결정된 방향에 기초한다.
위상 중심의 위치의 결정은 차량의 저장 수단에 저장되거나 차량에 의해 액세스될 수 있는 저장 수단에 저장된 상관 정보에 더 기초한다. 차량에 의해 액세스될 수 있는 저장 수단은 차량에 무선 연결된 서버를 나타낼 수 있다. 상관 정보는 안테나의 위상 중심의 위치와 연관된 하나 이상의 위성 신호가 수신되는 방향 간 상관관계의 지시자를 포함한다. 상관 정보는, 예를 들어, 하나 이상의 위성 신호가 수신되는 방향에 종속적인, 안테나의 기하학적 중심, 또는 안테나의 그 밖의 다른 임의의 기하학적 위치에 대한 위상 중심의 편이 또는 오프셋을 나타낼 수 있다. 상관 정보는 기하학적 중심에 대한 위상 중심의 편이 또는 오프셋을 보상하기 위한 보상 값을 포함할 수 있다. 보상 값은 3차원 편이 또는 오프셋을 보상하기 위한 복수의 성분을 포함하는 벡터일 수 있다.
이로써, 안테나에 대해 위성 신호가 수신되는 방향에 대한 안테나의 위상 중심의 위치 또는 오프셋의 종속성이 고려되고 보상된다. 따라서 안테나의 위치, 즉, GNSS 내 차량의 위치가 정밀한 방식으로 결정될 수 있다.
위성 신호가 수신되는 방향외에, 안테나의 위상 중심의 위치 또는 오프셋이 또한 수신된 위성 신호의 주파수에 종속될 수 있다. 따라서, 상관 정보가 수신된 위성 신호의 주파수에 대한 위상 중심의 위치 또는 오프셋의 종속성을 더 나타낼 수 있다. 따라서 수신된 위성 신호와 연관된 위상 중심의 위치 또는 오프셋의 결정이 수신된 위성 신호의 결정된 주파수에 더 기초할 수 있다.
도 2는 위성 신호가 수신되는 방향을 결정하기 위한 예시적 방법(200)의 흐름도를 도시한다. 도 2에서, 단계(210 및 220)는 도 1에 도시된 방법(100)의 단계(110 및 120)에 대응한다.
단계(210)에서, 위성 신호가 안테나에 의해 수신된다. 수신된 위성 신호에 기초하여, 위성 신호가 수신되는 방향이 단계(220)에서 결정된다. 단계(220)는, 차례로, 복수의 하위-단계를 포함한다.
하위-단계(222)에서, 안테나의 예비 위치가 결정된다. 예비 위치는 수신된 위성 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 단계(210)에서, 복수의 위성, 특히, GNSS의 적어도 세 개의 위성으로부터의 위성 신호가 수신된다. 수신된 위성 신호가 복수의 위성 각각의 위치뿐 아니라 복수의 위성 각각과 안테나의 위치 간 거리까지 나타낼 수 있다. 위성과 안테나 위치 간 거리는 위성에 의한 신호의 전송과 안테나에 의한 신호의 수신 간 시간, 즉, 수신된 신호의 비행 시간으로부터 도출될 수 있다. 복수의 위성의 각자의 위치 및 복수의 위성까지의 각자의 거리에 기초하여, 안테나의 예비 위치가 결정될 수 있다. 구체적으로, 안테나의 예비 기하학적 위치 또는 GNSS 내 차량의 예비 위치가 결정될 수 있다.
하위-단계(224)에서, 위성 신호가 수신되어 오는 위성에 대한 안테나의 배향이 결정된다. 안테나의 배향은 안테나 또는 차량에 대한 고정된 방향을 나타낼 수 있다. 안테나의 배향은 안테나의 종방향 범위에 직교인 벡터에 의해 정의될 수 있다. 상기 벡터는 차량의 구동 방향으로 항상 가리킬 수 있다.즉, 안테나가 하나 이상의 독립적인 회전 축을 중심으로 회전하는 경우 위성에 대한 안테나의 배향이 변한다. 하나의 예를 들면, 차량이 편평한 표면 상에 있고 상기 편평한 표면에 수직인 회전 축을 중심으로 회전할 때 안테나의 배향이 변한다. 또 다른 예를 들면, 차량이 편평한 표면에 평행인 회전 축을 중심으로 회전하는 경우, 즉, 안테나가 편평한 표면에 대해 기울어진 때, 안테나의 배향이 변한다. 또 다른 예시가 차량이 위 또는 아래로 또는 경사에 평행하게 구동되는 상황을 포함할 수 있다.
안테나의 배향은 배향 결정 디바이스, 가령, 관성 측정 유닛, 즉 IMU를 포함하는 디바이스 및 또는 글로벌 위치결정 시스템, 즉 GPS 디바이스에 의해 결정될 수 있다. 배향 결정 디바이스는 차량 내에 배열될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 안테나의 배향은 차량의 현재 결정된 위치에 기초하여 차량의 움직임으로부터 얻어질 수 있다. 즉, 안테나 또는 차량의 배향이 수신된 위성 신호에 기초하여 결정되거나 차량 내에 배열되는 다른 개체에 의해 결정될 수 있다.
하위-단계(226)에서, 안테나의 배향에 대한 위성 신호가 수신되는 방향이 단계(222)에서 결정된 안테나의 예비 위치 및 단계(224)에서 결정된 안테나의 배향에 기초하여 결정된다.
안테나의 결정된 예비 위치로부터, 위성 신호가 수신되어 오는 예비 방향이 결정될 수 있다. 예비 방향은 예비 위치로부터 위성 중 하나를 가리키는 벡터에 의해 표현될 수 있다. 다시 말해, 예비 방향은, 위성의 위치 및 안테나 또는 차량의 예비 위치를 고려하는 위성 좌표계 내에서 위성 신호가 수신되는 방향을 결정할 수 있다. 다시 말하자면, 예비 방향이 예비 위치 상에서 수행된 안테나의 회전 운동에 독립적이다.
안테나의 결정된 배향으로부터, 위성 신호가 수신되는 방향이 안테나의 배향 벡터가 항상 동일한 방향을 가리키는 차량 좌표계에서 결정될 수 있다. 즉, 위성 좌표계 내 안테나의 배향 및 위성 좌표계 내 위성 신호가 수신되는 방향을 이용해, 위성 신호가 수신되는 방향이 안테나의 배향에 대해, 즉, 차량 좌표계에 대해 결정될 수 있다.
도 3은 위상 중심의 위치 또는 오프셋과 위성 신호가 수신되는 방향 간 상관관계를 나타내는 상관 정보를 결정하기 위한 방법(300)의 흐름도를 나타낸다.
단계(310)에서, 하나 이상의 기준 방향으로부터 하나 이상의 기준 신호가 안테나에 의해 수신된다. 기준 신호는 기준 영역 내 GNSS의 위성으로부터 수신될 수 있다. 또는, 기준 신호는 교정 프로세스(calibration process) 동안 교정 환경에서 수신될 수 있다. 교정 환경의 예시가 도 4를 참조하여 이하에서 더 상세히 기재된다. 기준 영역 또는 교정 환경에서 기준 신호가 수신되는 기준 방향 및 기준 신호의 주파수가 알려질 수 있다. 구체적으로, 기준 신호의 전송기의 위치 및 안테나의 위치가 알려질 수 있다.
단계(320)에서, 수신된 기준 신호와 연관된 기준 위상 중심의 위치가 결정된다. 구체적으로, 하나 또는 복수의 수신된 기준 신호와 연관된 위상 중심이 결정된다. 앞서 기재된 바와 같이, 결정된 기준 위상 중심이 안테나의 위치와 일치하지 않을 수 있다.
단계(330)에서, 안테나의 기준 위치가 획득된다. 기준 위치가 기하학적 기준 위치, 가령, 안테나의 기하학적 중심일 수 있고 차량의 기준 위치로부터 도출될 수 있다. 안테나의 기준 위치가, 가령, 정밀한 레이저 거리 센서 데이터에 기초하여 기준 영역 내 안테나의 기준 위치를 정밀하게 결정하도록 구성된 기준 위치 결정 시스템으로부터 획득될 수 있다. 대안으로, 안테나의 위치는 교정 환경에서 사전 결정된 위치이다.
단계(314)에서, 기준 위상 중심의 결정된 위치가 획득된 기준 위치에 비교된다. 비교에 기초하여, 안테나의 기준 위치에 대한 기준 위상 중심의 오프셋이 결정될 수 있다. 구체적으로, 기준 신호가 수신되는 알려진 방향 및 기준 신호의 알려진 주파수에 대한 위상 중심의 위치 또는 오프셋의 종속성이 결정될 수 있다. 그 후, 결정된 종속성을 나타내는 상관 정보가 저장된다. 저장된 상관 정보를 이용해, 위상 중심 또는 오프셋의 위치가, 도 1을 참조하여 기재된 바와 같이, 수신된 비-기준 위성 신호에 기초하여 결정될 수 있다.
도 4는 기준 신호 송신기(440), 회전 가능 플랫폼(450), 상기 회전 가능 플랫폼(450) 상에 배치되는 안테나(470)를 포함하는 차량(460)을 포함하는 교정 환경(400)을 도시한다. 회전 가능 플랫폼(450)은 독립적인 제1 및 제2 좌표계 축(410 및 420)에 의해 정의되는 수평면에 평행하게 배열된다. 회전 가능 플랫폼(450)은 수평면에 직교인 회전 축을 중심으로 회전될 수 있다. 회전축은 회전 가능 플랫폼의 기하학적 중심 및/또는 안테나(470)의 기하학적 중심을 포함할 수 있다. 회전 플랫폼은 제1 및 제2 축(420 및 420)에 의해 정의되는 수평면에 대해 더 기울어질 수 있다. 기준 신호 전송기(440)는 제3 독립적 좌표계 측(430)에 평행하게 직선 이동 가능하고, 제3 액세스(430)가 수평면에 직교일 수 있다.
교정 환경(400)은 가령, 도 3을 참조하여 기재된 방법(300)을 이용할 때 위상 중심의 위치 또는 오프셋과 위성 신호가 수신되는 상이한 방향 간 상관관계를 나타내는 상관 정보를 결정하는 것을 가능하게 한다.
교정 프로세스 동안, 안테나(470)는 기준 신호 전송기(440)로부터 기준 신호를 수신한다. 수신된 기준 신호가 상이한 기준 주파수를 가질 수 있다. 기준 신호의 전송 및 수신 동안, 전송기(440) 및 회전 가능 플랫폼(450) 모두 알려진 고정 위치로 유지된다. 알려진 고정 위치에 기초하여, 안테나에 의해 기준 신호가 수신되는 방향이 분명하게 결정될 수 있다. 차량에 포함된 수신기(478)는 수신된 기준 신호와 연관된 위상 중심의 위치를 결정할 수 있다. 교정 환경 내 안테나의 기하학적 위치가 알려져 있기 때문에, 기준 신호가 수신된 방향과 연관된 안테나의 기하학적 위치에 대한 위상 중심의 위치의 오프셋 및/또는 기준 신호의 주파수가 결정될 수 있고 데이터베이스, 매트릭스 또는 그 밖의 다른 저장 수단에 저장될 수 있다.
회전 가능 플랫폼(450)을 회전시키고 기울이며, 전송기(440)를 제3 축(430)에 평행하게 이동시킴으로써, 수평면에 대한 북반구 내 신호가 수신될 수 있는 모든 방향이 위상 중심의 위치 또는 안테나(470)의 기하학적 위치에 대한 위상 중심의 오프셋에 할당될 수 있다. 다시 말해, 안테나 또는 차량의 배향에 대한 0° 내지 360°의 방위각 및 0° 내지 90°의 앙각에 의해 정의된 각각의 방향이 위상 중심의 위치 또는 오프셋에 할당될 수 있다.
동작 중에, 차량(460) 내에 배열되는 수신기(480)에 의해 결정되는 위상 중심은 차량(460) 내에 배열되는 다른 개체 또는 차량(460)에 의해 수신되는 다른 신호에 의해 영향 받을 수 있다. 도시된 교정 환경에서와 같이, 안테나(470)는 차량(460)에 장착되거나 그 내부에 배열된 후 교정되고, 이들 추가 영향이 교정 프로세스에서 고려된다.
도 4에 도시된 교정 환경에서의 셋업과 유사하게, GNSS의 위성이 안테나의 교정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 하나의 예를 들면, 차량이 정확히 알려진 위치에 위치될 수 있다. 또 다른 예시에서, 차량은 상관관계에 이미 포함된 방향으로부터 수신된 신호에 기초하여 자신의 위치를 정확히 결정할 수 있다. 그 후, 차량은 상관 정보 내 위상 중심의 위치와 아직 연관되지 않은 새로운 방향으로부터 위성 신호를 수신할 수 있다. 그런 다음, 도 3 및 4를 참조하여 기재된 바와 유사하게, 차량은 새로운 방향과 연관된 위상 중심의 위치 또는 오프셋을 결정하고 상기 새로운 방향에 대한 위상 중심의 각각의 결정된 종속성을 상관 정보에 추가할 수 있다. 이러한 방식으로, 상관 정보가 동작 중에 업데이트 또는 보충될 수 있다.
도 5는 위성(510, 520 및 530)을 포함하는 글로벌 항법 위성 시스템(500)을 도시한다. 시스템(500)은 차량(460) 상에 장착된 안테나(470)를 더 포함한다. 도시된 바와 같이, 안테나(470)는 각자 상이한 방향에서 위성(510, 520 및 530) 각각으로부터 위성 신호를 수신한다. 도시된 2차원 예시에서, 위성 신호가 수신되는 각각의 방향, 특히, 앙각이 지구의 표면에 대한 안테나의 복각을 정의하는 각도(540)에 종속적이다. 방향은 차량이 구동 중인 방향에 의해 더 정의된다.
위상 중심의 위치와 위성 신호가 수신되는 상이한 방향 간 상관관계를 나타내는 상관 정보를 결정하고 저장한 후, 차량(460)에 포함된 수신기(480)는 차량의 위치 또는 GNSS(500) 내 안테나(470)의 기하학적 중심을 결정할 때 위성 신호가 수신되는 방향을 고려할 수 있다.

Claims (9)

  1. 모바일 디바이스, 특히, 차량 내에 배열된 안테나의 기하학적 위치에 대한 안테나의 위상 중심의 위치의 오프셋을 보상하기 위한 방법으로서, 상기 안테나는 글로벌 항법 위성 시스템(global navigation satellite system)에서 위성 신호를 수신하도록 동작 가능하며, 상기 방법은
    안테나에 의해, 상기 글로벌 항법 위성 시스템의 위성들로부터의 위성 신호를 수신하는 단계,
    수신된 위성 신호에 기초하여 위성 신호가 수신되는 방향을 결정하는 단계,
    위성 신호가 수신되는 방향 및 위상 중심의 위치와 상기 위성 신호가 수신되는 방향 간 상관관계를 나타내는 저장된 상관 정보에 기초하여 오프셋을 결정하는 단계를 포함하는, 안테나의 위상 중심의 오프셋을 보상하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 오프셋을 결정하는 단계는 수신된 위성 신호의 주파수에 더 기초하며 저장된 상관 정보는 위상 중심과 수신된 위성 신호의 주파수 간 상관관계를 더 나타내는, 안테나의 위상 중심의 오프셋을 보상하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    위성에 대한 안테나의 배향을 결정하는 단계를 더 포함하며,
    위성 신호가 수신되는 방향을 결정하는 단계는 안테나의 결정된 배향에 기초하는, 안테나의 위상 중심의 오프셋을 보상하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서, 안테나의 배향은 배향 결정 디바이스, 특히, 차량 내에 배열되는 배향 결정 디바이스에 의해 결정되는, 안테나의 위상 중심의 오프셋을 보상하기 위한 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 안테나의 배향은 반복적으로, 특히 주기적으로, 또는 지속적으로 결정 및 저장되는, 안테나의 위상 중심의 오프셋을 보상하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    위성 신호를 수신하기 전에, 안테나의 기준 기하학적 위치에서 하나 이상의 기준 방향으로부터 수신된 기준 신호에 기초하는 상관 정보를 결정 및 저장하는 단계를 더 포함하는, 안테나의 위상 중심의 오프셋을 보상하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상관 정보를 결정하는 것은 수신된 기준 신호의 하나 이상의 주파수에 더 기초하는, 안테나의 위상 중심의 오프셋을 보상하기 위한 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상관 정보를 결정하는 것은
    안테나에 의해 위성 신호를 기준 신호로서 수신하는 것,
    수신된 기준 위성 신호에 기초하여 안테나의 기준 위상 중심의 위치를 결정하는 것,
    안테나의 기준 기하학적 위치를 획득하는 것,
    결정된 기준 위상 중심을 획득된 기준 기하학적 위치와 비교하는 것을 포함하는, 안테나의 위상 중심의 오프셋을 보상하기 위한 방법.
  9. 글로벌 항법 위성 시스템에서 위성 신호를 수신하도록 동작 가능한 모바일 안테나를 포함하는 위치결정 시스템으로서, 상기 위치결정 시스템은 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따르는 방법을 수행하도록 구성되는, 위치결정 시스템.
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