NL1025107C2 - Method and device for estimating a position using a GPS satellite signal. - Google Patents

Method and device for estimating a position using a GPS satellite signal. Download PDF

Info

Publication number
NL1025107C2
NL1025107C2 NL1025107A NL1025107A NL1025107C2 NL 1025107 C2 NL1025107 C2 NL 1025107C2 NL 1025107 A NL1025107 A NL 1025107A NL 1025107 A NL1025107 A NL 1025107A NL 1025107 C2 NL1025107 C2 NL 1025107C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
gps
satellite
receiver
signal
gps satellite
Prior art date
Application number
NL1025107A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL1025107A1 (en
Inventor
Dong-Sik Cho
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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
Priority claimed from KR10-2003-0004579A external-priority patent/KR100498480B1/en
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of NL1025107A1 publication Critical patent/NL1025107A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1025107C2 publication Critical patent/NL1025107C2/en

Links

Classifications

    • 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
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position

Landscapes

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

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het schatten van een positie onder gebruikmaking van een GPS-sa-tellietsignaal.Brief indication: Method and device for estimating a position using a GPS satellite signal.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting, door middel waarvan de positie van een positieschattings-inrichting wordt geschat onder gebruikmaking van een aantal satellietsignalen, die met voorafbepaalde tijdsverschillen door één of 5 meer satellieten van een wereldwijd positioneringssysteem (GPS) worden afgegeven.The invention relates to a method and a device, by means of which the position of a position estimation device is estimated using a number of satellite signals, which are delivered with predetermined time differences by one or more satellites of a worldwide positioning system (GPS).

Positieschattingswerkwijzen, die gebruikmaken van het GPS-sa-tellietsysteem, schatten in het algemeen een bereik tussen de GPS-satelliet en de antenne van een positieschattingsinrichting (bij-10 voorbeeld, een GPS-ontvanger) onder gebruikmaking van triangulatie en zuiver en verwerving (C/A, of grof en verwerving) code die door de GPS-satelliet wordt afgegeven.Position estimation methods using the GPS satellite system generally estimate a range between the GPS satellite and the antenna of a position estimation device (e.g., a GPS receiver) using triangulation and pure and acquisition (C / A, or coarse and acquisition) code issued by the GPS satellite.

De GPS-satelliet zendt altijd een Ll-frequentie van 1575,42 MHz, die een C/A-code draagt, uit. Een positieschattingsin-15 richting genereert dezelfde code als de C/A-code. De gegenereerde C/A-code wordt vergeleken met de ontvangen C/A-code van de GPS-satelliet. Uit het resultaat van de vergelijking, wordt de tijdsperiode, waarin de door de GPS-satelliet afgegeven C/A-code op de positieschattingsinrichting arriveert, gemeten.The GPS satellite always transmits an L1 frequency of 1575.42 MHz, which carries a C / A code. A position estimation device generates the same code as the C / A code. The generated C / A code is compared with the received C / A code from the GPS satellite. From the result of the comparison, the time period during which the C / A code issued by the GPS satellite arrives at the position estimation device is measured.

20 De positieschattingsinrichting meet het bereik tussen de GPS- satelliet en de positieschattingsinrichting door gebruik te maken van het resultaat van de vermenigvuldiging van de lichtsnelheid (de snelheid van de door de GPS-satelliet afgegeven C/A-code) en de tijdsperiode van afgifte tot aankomst. Aangezien de C/A-code een pseudo-wil-25 lekeurige ruiscode omvat, welke code op zichzelf nagenoeg ruis is, en het gemeten bereik tussen de GPS-satelliet en de positieschattingsinrichting fouten bevat, wordt het bereik als een pseudo-bereik aangeduid.The position estimation device measures the range between the GPS satellite and the position estimation device using the result of the light speed multiplication (the speed of the C / A code issued by the GPS satellite) and the time period from delivery to arrival. Since the C / A code comprises a pseudo-will random noise code, which code in itself is substantially noise, and the measured range between the GPS satellite and the position estimator contains errors, the range is referred to as a pseudo-range.

Een conventionele positieschattingsinrichting ontvangt gelijk-30 tijdig door ten minste vier GPS-satellieten afgegeven satellietsignalen, meet het met elk satellietsignaal corresponderende pseudo-bereik, en schat uit de meetresultaten de positie van de positieschattingsinrichting. Dit wil zeggen, dat de positieschattingsinrichting een drie- 1025107A conventional position estimation device receives satellite signals issued by at least four GPS satellites in a timely manner, measures the pseudo-range corresponding to each satellite signal, and estimates the position of the position estimation device from the measurement results. That is, the position estimator is a three-dimensional 1025107

-2 - I-2 - I

dimensionale positie van de positieschattingsinrichting schat door Idimensional position of the position estimation device estimates by I

middel van het gelijktijdig gebruiken van vier of meer, door vier of Iby using four or more simultaneously, by four or I

meer GPS-satellieten afgegeven satellietsignalen. Imore GPS satellites issued satellite signals. I

Als gevolg van de invloed van de omgeving kan de positieschat- IDue to the influence of the environment, the position chat I

5 tingsinrichting op bepaalde momenten niet ten minste vier signalen te- IThe device does not have at least four signals at certain moments

gelijkertijd ontvangen. In dit geval kan de conventionele positie- Ireceived at the same time. In this case, the conventional position I

schattingsinrichting zijn driedimensionale positie niet schatten. Iestimator does not estimate its three-dimensional position. I

De uitvinding is gericht op een werkwijze en een inrichting IThe invention is directed to a method and a device I

voor het bepalen van een positie onder gebruikmaking van een wereld- Ifor determining a position using a global I

10 wijd positioneringssysteem (GPS) satellietsignaal. In een ontvanger I10 wide positioning system (GPS) satellite signal. In a receiver I

wordt een van een eerste GPS-satelliet in een eerste positie afkomstig Ibecomes from a first GPS satellite in a first position I

eerste GPS-signaal ontvangen. Een tweede GPS-signaal wordt ontvangen Ireceived the first GPS signal. A second GPS signal is received I

van de satelliet in een tweede positie van de satelliet. De positie Iof the satellite in a second position of the satellite. The position I

van de ontvanger wordt bepaald onder gebruikmaking van de eerste en Iof the receiver is determined using the first and I

15 tweede GPS-signalen. I15 second GPS signals. I

Een derde GPS-signaal kan van de eerste GPS-satelliet in een IA third GPS signal can be from the first GPS satellite in an I

derde positie van de eerste GPS-satelliet worden ontvangen, en het Ithird position of the first GPS satellite to be received, and the I

derde GPS-signaal kan worden gebruikt bij het bepalen van de positie Ithird GPS signal can be used in determining position I

van de ontvanger. Een vierde GPS-signaal kan worden ontvangen van de Ifrom the recipient. A fourth GPS signal can be received from the I

20 eerste GPS-satelliet in een vierde positie van de eerste GPS-satel- I20 first GPS satellite in a fourth position of the first GPS satellite I

liet, en het vierde GPS-signaal kan worden gebruikt bij het bepalen Iand the fourth GPS signal can be used in determining I

van de positie van de ontvanger. Het vierde GPS-signaal kan ook van Iof the receiver's position. The fourth GPS signal can also be from I

een tweede GPS-satelliet in een eerste positie van de tweede GPS-sa- Ia second GPS satellite in a first position of the second GPS combination

telliet worden ontvangen en dit vierde GPS-signaal kan worden gebruikt Itellite and this fourth GPS signal can be used I

25 bij het bepalen van de positie van de ontvanger. I25 when determining the position of the receiver. I

Het derde GPS-signaal kan ook worden ontvangen van een tweede IThe third GPS signal can also be received from a second I

GPS-satelliet in een eerste positie van de tweede GPS-satelliet. Dit IGPS satellite in a first position of the second GPS satellite. This I

derde GPS-signaal kan worden gebruikt bij het bepalen van de positie Ithird GPS signal can be used in determining position I

van de ontvanger. Het vierde GPS-signaal kan worden ontvangen van de Ifrom the recipient. The fourth GPS signal can be received from the I

30 tweede GPS-satelliet in een tweede positie van de tweede GPS-satel- I30 second GPS satellite in a second position of the second GPS satellite

liet, en dit vierde GPS-signaal kan worden gebruikt bij het bepalen Iand this fourth GPS signal can be used in determining I

van de positie van de ontvanger. Dit vierde GPS-signaal kan ook worden Iof the receiver's position. This fourth GPS signal can also be I

ontvangen van een derde GPS-satelliet in een eerste positie van de Ireceiving a third GPS satellite in a first position of the I

GPS-satelliet, en dit vierde GPS-signaal kan worden gebruikt bij het IGPS satellite, and this fourth GPS signal can be used with the I

35 bepalen van de positie van de ontvanger. I35 determining the position of the receiver. I

De inrichting voor het bepalen van een positie bevat een ont- IThe device for determining a position comprises a receiver

vanger voor het ontvangen van de GPS-signalen en een positiebereke- Icatcher for receiving the GPS signals and a position calculation

ningseenheid voor het bepalen van de positie van de ontvanger. Een Iunit for determining the position of the receiver. An I

stuurorgaan detecteert een aantal bruikbare satellieten, die kunnen Icontroller detects a number of usable satellites that can I

10^51-07- I10 ^ 51-07- I

- 3 - worden gebruikt bij het bepalen van de positie. Een stationaire-me-tingverzoek- en -selectie-eenheid kan de gebruiker verzoeken stationair te blijven tijdens bepaling van de positie. De positiebereke-ningseenheid kan een tijdsverschilmetingbepaler bevatten, die de ge-5 bruiker verzoekt stationair te blijven tijdens bepaling van de positie, indien het aantal bruikbare satellieten beneden een drempelwaarde ligt. De positieberekeningseenheid kan ook een tijdsverschil-metingrekenorgaan bevatten, welk rekenorgaan de positie berekent door middel van het meten van tijdsverschillen tussen de GPS-signa-10 len.- 3 - are used in determining the position. A stationary measurement request and selection unit may request the user to remain stationary during position determination. The position calculating unit may include a time difference measurement determiner that requests the user to remain stationary during position determination if the number of usable satellites is below a threshold value. The position calculation unit may also include a time difference measurement calculator, which calculator calculates the position by measuring time differences between the GPS signals.

Volgens de uitvinding kan de positie van een ontvanger, zoals een GPS-ontvanger, worden bepaald onder gebruikmaking van minder dan vier, van GPS-satellieten afkomstige GPS-signalen. Als gevolg hiervan is een betrouwbaarder positiebepalings- of -schattingssysteem 15 verschaft, in het bijzonder in gevallen, waarin omstandigheden, zoals omgevingsomstandigheden, de ontvangst van van vier of meer satellieten afkomstige GPS-signalen voorkomen.According to the invention, the position of a receiver, such as a GPS receiver, can be determined using fewer than four GPS signals from GPS satellites. As a result, a more reliable position determination or estimation system 15 is provided, particularly in cases where circumstances, such as environmental conditions, prevent the reception of GPS signals from four or more satellites.

De voorgaande en andere doelen, kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende gedetailleerde 20 beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding, zoals deze zijn weergegeven in de bijgevoegde tekeningen, waarin ge-, lijke verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde onderdelen in de verschillende aanzichten. De tekeningen zijn niet noodzakelijkerwijs op schaal, de nadruk is daarentegen gelegd op het illustreren van de 25 principes van de uitvinding.The foregoing and other objects, features, and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments of the invention as shown in the accompanying drawings, in which like reference numerals refer to the same parts in the various views. . The drawings are not necessarily to scale, but the emphasis is on illustrating the principles of the invention.

Fig. 1 is een diagram, dat een positieschattingswerkwijze volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding toont.FIG. 1 is a diagram showing a position estimation method according to a first embodiment of the invention.

Fig. 2 is een diagram, dat in sterker detail de positieschattingswerkwijze volgens de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding 30 toont.FIG. 2 is a diagram showing the position estimation method according to the first embodiment of the invention in greater detail.

Fig. 3 is een diagram, dat een positieschattingswerkwijze volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding toont.FIG. 3 is a diagram showing a position estimation method according to a second embodiment of the invention.

Fig. 4 is een diagram, dat in sterker detail de positieschattingswerkwijze volgens de tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding 3 5 toont.FIG. 4 is a diagram showing the position estimation method according to the second embodiment of the invention in greater detail.

Fig. 5 is een blokschema van een positieschattingsinrichting volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.FIG. 5 is a block diagram of a position estimation device according to an embodiment of the invention.

Fig. 6 is een gedetailleerd blokschema van het stuurorgaan en de positieberekeningseenheid, weergegeven in fig. 5.FIG. 6 is a detailed block diagram of the controller and the position calculation unit shown in FIG. 5.

10251 0-710251 0-7

- 4 - I- 4 - I

Fig. 7 is een stroomschema, dat de door een positieschattings- IFIG. 7 is a flowchart that is determined by a position estimation I

werkwijze volgens de uitvinding uitgevoerde stappen toont op basis van Imethod according to the invention shows steps based on I

het aantal satellieten, dat gemeten kan worden. Ithe number of satellites that can be measured. I

Fig. 8 is een stroomschema, dat in sterker detail de positie- IFIG. 8 is a flow chart showing the position I in greater detail

5 schattingswerkwijze volgens de uitvinding van een in fig. 5 weergege- I5 estimation method according to the invention of a device shown in FIG

ven positieschattingsinrichting toont. Iposition estimation device. I

Onder verwijzing naar fig. 1 geeft het verwijzingscijfer 11 de IWith reference to Fig. 1, the reference numeral 11 denotes the I

positie van een GPS-satelliet op tijdstip (tl) aan, en geeft het ver- Iposition of a GPS satellite at time (t1), and gives it

wijzingscijfer 12 de positie van de GPS-satelliet op tijdstip (t2) na Ireference numeral 12 the position of the GPS satellite at time point (t2) after I

10 het verstrijken van een voorafbepaalde periode vanaf tijdstip (tl) I10 the expiration of a predetermined period from time (t1) I

aan. IOn. I

Indien de pseudo-bereiken van de satellietsignalen, die door deIf the pseudo-ranges of the satellite signals pass through the

identieke GPS-satelliet op tijdstip (tl) en tijdstip (t2) zijn afgege- Iidentical GPS satellite at time (t1) and time (t2) have been delivered

ven, elk worden gemeten en vervolgens resultaten van de twee bereik- Iare each measured and then results of the two ranges

15 vergelijkingen worden verkregen, kunnen dienovereenkomstig de ge- IComparisons can be obtained, the data I

schatte posities van de positieschattingsinrichting, bijvoorbeeld een Hestimated positions of the position estimator, e.g., an H

GPS-ontvanger, twee plaatsen (13A, 13B) zijn, indien de posities in IGPS receiver, two locations (13A, 13B) if the positions in I

een vlak liggen. Ilie flat. I

Aangezien de positie van de positieschattingsinrichting in ISince the position of the position estimator in I

20 ruimtecoördinaten is gegeven en variabel is, en er een tijdsverschil I20 space coordinates is given and is variable, and there is a time difference I

tussen de GPS-satellietmetingen voor de positieschattingsinrichting Ibetween the GPS satellite measurements for the position estimation device I

is, zijn echter vier bereikvergelijkingen vereist om de positie van de IHowever, four range comparisons are required to determine the position of the I

positieschattingsinrichting feitelijk te verkrijgen. De werkwijze voor Iposition estimation device. The method for I

het positioneren van de positieschattingsinrichting is echter niet be- Ihowever, positioning the position estimation device is not limited

25 perkt tot de werkwijze, die het pseudo-bereik gebruikt. I25 is limited to the method that uses the pseudo-range. I

Fig. 2 is een diagram, dat in sterker detail de positieschat- IFIG. 2 is a diagram illustrating the position chat I in greater detail

tingswerkwijze volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uit- IThe method according to the first preferred embodiment of the invention

vinding toont. In de positieschattingswerkwijze volgens de uitvinding Ishows. In the position estimation method according to the invention I

wordt een aantal satellietuitgangssignalen met voorafbepaalde tijds- Ibecomes a number of satellite output signals with predetermined time I

30 verschillen van één of meer GPS-satellieten ontvangen, en wordt in30 differences from one or more GPS satellites, and is set in

reactie op elk van de ontvangen satellietsignalen de positie van de Iresponse to each of the received satellite signals, the position of the I

positieschattingsinrichting geschat. Iposition estimation device estimated. I

Onder verwijzing naar fig. 2, geven coördinaten (x, y, z) een IWith reference to Fig. 2, coordinates (x, y, z) give an I

geschatte positie van een positieschattingsinrichting· 25 aan, geven Iestimated position of a position estimator, indicate I

35 coördinaten (xl, yl, zl, tl) positiegegevens (xl, yl, zl) van een GPS- I35 coordinates (xl, yl, zl, tl) positional data (xl, yl, zl) of a GPS I

satelliet 21 op tijdstip (tl) aan, en geeft pl het op tijdstip (tl) Isatellite 21 at time (t1), and p1 it at time (t1) I

door de positieschattingsinrichting gemeten pseudo-bereik aan. Het Ipseudo-range measured by the position estimator. The I

verdient hier de voorkeur, dat de positieschattingsinrichting 25 sta- Iit is preferred here that the position estimation device 25 is standing

tionair of vaststaand is. Ior fixed. I

1 02 51#?- I1 02 51 #? - I

- 5 -- 5 -

Coördinaten (x2, y2, z2, g2) geven positiegegevens (x2, y2, z2) van een GPS-satelliet 22 op tijdstip (t2) aan, en p2 geeft het op tijdstip (t2) door de positieschattingsinrichting gemeten pseudo-be-reik aan. Hierin geeft tijdstip (t2) het verstrijken van een voorafbe-5 paalde periode vanaf tijdstip (tl) aan.Coordinates (x2, y2, z2, g2) indicate positional data (x2, y2, z2) of a GPS satellite 22 at time point (t2), and p2 indicates the pseudo-range measured at time point (t2) by the position estimation device On. Herein, time (t2) indicates the expiration of a predetermined period from time (t1).

Coördinaten (x3, y3, z3, g3) geven positiegegevens (x3, y3, z3) van een GPS-satelliet 23 op tijdstip (t3) aan, en p3 geeft het op tijdstip (t3) door de positieschattingsinrichting gemeten pseudo-be-reik aan. Hierin geeft tijdstip (t3) het verstrijken van een voorafbe-10 paalde periode vanaf tijdstip (t2) aan.Coordinates (x3, y3, z3, g3) indicate positional data (x3, y3, z3) of a GPS satellite 23 at time point (t3), and p3 indicates the pseudo-range measured at time point (t3) by the position estimator On. Herein, time (t3) indicates the expiration of a predetermined period from time (t2).

Coördinaten (x4, y4, z4, g4) geven positiegegevens (x4, y4, z4) van een GPS-satelliet 24 op tijdstip (t4) aan, en p4 geeft het op tijdstip (t4) door de positieschattingsinrichting gemeten pseudo-be-reik aan. Hierin geeft tijdstip (t4) het verstrijken van een voorafbe-15 paalde periode vanaf tijdstip (t3) aan. Verwijzingscijfers 21-24 geven niet vier verschillende satellieten aan, maar dezelfde satelliet op vier verschillende tijdstippen en locaties.Coordinates (x4, y4, z4, g4) indicate positional data (x4, y4, z4) of a GPS satellite 24 at time point (t4), and p4 indicates the pseudo-range measured at time point (t4) by the position estimator On. Herein, time (t4) indicates the expiration of a predetermined period from time (t3). Reference numerals 21-24 do not indicate four different satellites, but the same satellite at four different times and locations.

De identificatienummers (ID) van de GPS-satellieten 21 tot en met 24 kunnen identieke of verschillende getallen zijn. Bijvoorbeeld 20 kunnen de ID's van ten minste twee of meer GPS-satellieten identieke getallen zijn.The identification numbers (ID) of the GPS satellites 21 to 24 can be identical or different numbers. For example, the IDs of at least two or more GPS satellites can be identical numbers.

De volgende vergelijking 1 toont vier door respectieve positiegegevens ((xl, yl, zl), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), (x4, y4, z4)) van de GPS-satellieten en gemeten pseudo-bereiken (pl, p2, p2, p4) op 25 tijdstippen (tl, t2, t3, t4) uitgedrukte bereikvergelijkingen.The following equation 1 shows four positional data ((x1, yl, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), (x4, y4, z4) of the GPS satellites and measured pseudo ranges (p1, p2, p2, p4) at 25 time points (t1, t2, t3, t4) expressed range comparisons.

Dienovereenkomstig ontvangt de positieschattingsinrichting positiegegevens ((xl, yl, zl), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), (x4, y4, z4)), die door respectieve GPS-satellieten 21 tot en met 24 op respectieve tijdstippen (tl, t2, t3, t4) zijn afgegeven. Door middel van het 30 meten van respectieve pseudo-bereiken (pl, p2, p3, p4) en het verkrijgen van oplossingen (of wortels) voor de vier als vergelijking 1 gegeven bereikvergelijkingen, kan vervolgens de positie 25, bijvoorbeeld ruimtelijke coördinaten (x, y, z), van de positieschattingsinrichting worden berekend of geschat.Accordingly, the position estimator receives positional data ((x1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), (x4, y4, z4)) transmitted by respective GPS satellites 21 to 24 have been delivered at respective times (t1, t2, t3, t4). By measuring respective pseudo-ranges (p1, p2, p3, p4) and obtaining solutions (or roots) for the four range equations given as equation 1, the position 25, for example spatial coordinates (x, y, z) of the position estimator are calculated or estimated.

35 1 0 2510-735 1 0 2510-7

I -6 - II -6 - I

ψχΐ- χ)2 + (yl - y)2 + (zl - z)2 + cAt = pl Iψχΐ- χ) 2 + (yl - y) 2 + (zl - z) 2 + cAt = pl I

I ^(x2 - x)2 + (y2 - y)2 + (z2 - z)2 + cAt = p2 II ^ (x2 - x) 2 + (y2 - y) 2 + (z2 - z) 2 + cAt = p2 I

I 5 7<x3 " χ)2 + (y3 ~ y)2 + (z3 - z)2 + cAt = p3 II 5 7 <x3 "χ) 2 + (y3 ~ y) 2 + (z3 - z) 2 + cAt = p3 I

I ν<χ4 - χ)2 + (y4 - y)2 + (z4 - z)2 + cAt = p4 ... (1) II ν <χ4 - χ) 2 + (y4 - y) 2 + (z4 - z) 2 + cAt = p4 ... (1) I

I Hierin duidt c de lichtsnelheid en At het verschil tussen de II Herein c indicates the speed of light and At the difference between the I

I 10 tijd van een GPS-satelliet en de tijd van de positieschattingsin- II 10 time of a GPS satellite and the time of the position estimation I

richting aan. Idirection. I

I Om ruimtelijke coördinaten (x, y, z) 25 van de positieschat- II To spatial coordinates (x, y, z) of the position chat I

I tingsinrichting te verkrijgen, zijn ten minste vier bereikvergelijkin- ITo be obtained, there are at least four range comparisons

I gen, zoals weergegeven in vergelijking 1, noodzakelijk. Het aantal IIs required, as shown in equation 1. The number of I

15 GPS-satellieten, waarvan de satellietsignalen gelijktijdig kunnen wor- I15 GPS satellites, the satellite signals of which can be simultaneously I

I den ontvangen, bepaalt derhalve het minimumaantal metingen van pseudo- ITherefore received the minimum number of measurements of pseudo-I

I bereiken. II reach. I

I Indien de positieschattingsinrichting bijvoorbeeld van twee IFor example, if the position estimator of two I

GPS-satellieten afkomstige satellietsignalen kan ontvangen, ontvangt IGPS satellites can receive satellite signals, I receive

I 20 de positieschattingsinrichting de door de twee GPS-satellieten afgege- IThe position estimation device emits from the two GPS satellites

I ven satellietsignalen op een tijdstip en meet respectieve pseudo-be- II satellite signals at a time and measures respective pseudo-be I

I reiken. Vervolgens ontvangt de positieschattingsinrichting op een an- II reach out. The position estimator then receives on an an-I

I der tijdstip de door de twee GPS-satellieten afgegeven satellietsigna- II of the time the satellite signals issued by the two GPS satellites

len (of twee door twee GPS-satellieten afgegeven satellietsignalen) en I(or two satellite signals issued by two GPS satellites) and I

I 25 meet respectieve pseudo-bereiken. Door dit aldus te doen, kunnen vier II measures respective pseudo-ranges. By doing so, four I

I bereikvergelijkingen, zoals weergegeven in vergelijking 1, worden ver- II range comparisons, as shown in equation 1, are compared

I kregen. II got it. I

I Om in dit geval de positie 25 van de positieschattingsinrich- II In this case the position 25 of the position estimation device

I ting, dat wil zeggen, de ruimtelijke coördinaten (x, y, z), te ver- II, ie, the spatial coordinates (x, y, z)

I 30 krijgen, wordt het pseudo-bereik ten minste tweemaal op elk van de II, the pseudo-range becomes at least twice on each of the I

verschillende tijdstippen gemeten. Imeasured at different times. I

Indien de positieschattingsinrichting door drie GPS-satellieten IIf the position estimation device by three GPS satellites I

afgegeven satellietsignalen kan ontvangen, ontvangt de positieschat- Ican receive issued satellite signals, the position chat I receives

I tingsinrichting de door de drie GPS-satellieten afgegeven satelliet- IThe satellite device issued by the three GPS satellites

I 35 signalen op een tijdstip en meet respectieve pseudo-bereiken. Vervol- II signals at a time and measures respective pseudo-ranges. Then I

I gens ontvangt de positieschattingsinrichting op een ander tijdstip het IThe position estimator receives the I at a different time

I door één van de drie GPS-satellieten afgegeven satellietsignaal en II satellite signal output from one of the three GPS satellites and I

I meet het pseudo-bereik. Door dit aldus te doen, kunnen vier bereikver- II measures the pseudo-range. By doing so, four range ver

I gelijkingen, zoals weergegeven in vergelijking 1, worden verkregen. IEquations, as shown in equation 1, are obtained. I

I 1 0251 07' I1 0251 07

- 7 -- 7 -

Om de positie 25 van de positieschattingsinrichting, dat wil zeggen, de ruimtelijke coördinaten (x, y, z), te verkrijgen, wordt derhalve het pseudo-bereik tweemaal op elk van de verschillende tijdstippen gemeten.To obtain the position of the position estimation device, that is, the spatial coordinates (x, y, z), the pseudo-range is therefore measured twice at each of the different times.

5 Indien de hoogte (dit wil zeggen, de coördinaat van de z-as) van de positieschattingsinrichting reeds bekend is, is het minimumaantal metingen van pseudo-bereiken voor het schatten van de ruimtelijke coördinaten van de positieschattingsinrichting ten minste één kleiner dan het minimumaantal voor het schatten van de ruimtelijke coördina-10 ten, wanneer de hoogte niet bekend is.If the height (i.e., the coordinate of the z-axis) of the position estimation device is already known, the minimum number of measurements of pseudo-ranges for estimating the spatial coordinates of the position estimation device is at least one smaller than the minimum number for estimating the spatial coordinates, when the height is unknown.

Fig. 3 is een conceptueel diagram, dat een positieschattings-werkwijze volgens een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding toont. De positieschattingsinrichting schat de positie van de positieschattingsinrichting door gebruik te maken van de verschillen van 15 elk tweetal pseudo-bereiken, die in de tijd dicht bij elkaar liggen.FIG. 3 is a conceptual diagram showing a position estimation method according to a second preferred embodiment of the invention. The position estimation device estimates the position of the position estimation device by using the differences of each pair of pseudo-ranges that are close to each other in time.

In deze werkwijze wordt een pseudo-bereik gemeten uit elk van een aantal satellietsignalen, welke signalen met relatief korte tijdsverschillen door een enkele GPS-satelliet worden afgegeven (bijvoorbeeld, het ID van de GPS-satelliet, elk tijdstip, positiegegevens op 20 respectieve tijdstippen). Onder gebruikmaking van de gemeten pseudo-bereiken wordt vervolgens de positie van de positieschattingsinrichting geschat. Voor de satellietsignalen gebruikelijke vertragingen, bijvoorbeeld ionosferische en troposferische vertraging, compenseren elkaar zodanig, dat de positie van de positieschattingsinrichting 25 nauwkeuriger kan worden geschat.In this method, a pseudo-range is measured from each of a number of satellite signals, which signals are issued with a relatively short time difference by a single GPS satellite (e.g., the GPS satellite ID, each time point, positional data at 20 respective time points) . The position of the position estimator is then estimated using the measured pseudo-ranges. Delays usual for the satellite signals, for example ionospheric and tropospheric delay, compensate each other such that the position of the position estimation device 25 can be estimated more accurately.

Wanneer de positie van de positieschattingsinrichting wordt geschat onder gebruikmaking van de verschillen van elk tweetal pseudo-bereiken, die in tijd dicht bij elkaar liggen, corresponderen de geschatte posities van de positieschattingsinrichting met coördinaten op 30 hyperbolen. De snijpunten, waarin twee of meer hyperbolen elkaar snijden, zijn derhalve de geschatte posities van de positieschattingsinrichting.When the position estimator position is estimated using the differences of each pair of pseudo-ranges that are close to each other in time, the approximate positions of the position estimator correspond to coordinates on hyperboles. The intersections at which two or more hyperboles intersect each other are therefore the estimated positions of the position estimator.

Onder verwijzing naar fig. 3, geven de verwijzingscijfers 31, 32 en 33 posities van een enkele GPS-satelliet aan, welke satelliet 35 een identieke ID op verschillende tijdstippen heeft, en geven pl, p2 en p3 door de positieschattingsinrichting op posities 31, 32 respectievelijk 33 gemeten pseudo-bereiken aan.Referring to FIG. 3, reference numerals 31, 32 and 33 indicate positions of a single GPS satellite, which satellite 35 has an identical ID at different times, and p1, p2, and p3 by the position estimation device at positions 31, 32 33 measured pseudo-ranges respectively.

In een vlak snijden de hyperbool (kl), waarin de waarde van (pl—p2) constant is, en de hyperbool (k2), waarin de waarde van 1 025107 "Intersect in a plane the hyperbole (k1), in which the value of (p1 - p2) is constant, and the hyperbole (k2), in which the value of 1 025107 "

I - 8 - II - 8 - I

(p2-p3) constant is, elkaar in twee punten (34A, 34B), zodat de twee I(p2-p3) is constant, apart in two points (34A, 34B), so that the two I

I punten (34Ά, 34B) corresponderen met een geschatte positie van de po- II points (34Ά, 34B) correspond to an estimated position of the po

I sitieschattingsinrichting. II s estimation device. I

I Aangezien de positie van de positieschattingsinrichting een II Since the position of the position estimator is an I

I 5 driedimensionale ruimtelijke positie is, dienen de pseudo-bereiken II 5 is a three-dimensional spatial position, the pseudo-ranges serve I

I echter ten minste viermaal op verschillende tijdstippen te worden ge- IHowever, be taken at least four times at different times

I meten om de positie van de positieschattingsinrichting te schatten. II measure to estimate the position of the position estimator. I

I Indien de hoogte (dat wil zeggen, de coördinaat van de z-as) van de II If the height (that is, the coordinate of the z-axis) of the I

positieschattingsinrichting bekend is, kan de positieschattingsinrich- Iposition estimation device is known, the position estimation device may be I

I 10 ting de ruimtelijke positie van de positieschattingsinrichting schat- IThe spatial position of the position estimation device estimates I

I ten door middel van het ten minste driemaal op verschillende tijdstip- IThrough at least three times at different times

I pen meten van pseudo-bereiken. IMeasuring pseudo-ranges. I

Fig. 4 is een diagram, dat in sterker detail de positieschat- IFIG. 4 is a diagram illustrating the position chat I in greater detail

tingswerkwijze volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uit- IThe method according to the first preferred embodiment of the invention

I 15 vinding toont. Coördinaten (x, y, z) geven een geschatte positie van I15 shows the invention. Coordinates (x, y, z) give an approximate position of I

I een positieschattingsinrichting 45 aan, coördinaten (xl, yl, zl, tl) II a position estimation device 45, coordinates (x1, yl, zl, tl) I

I · geven positiegegevens (xl, yl, zl) van een GPS-satelliet 41 op tijd II provide positional data (xl, yl, zl) of a GPS satellite 41 on time I

I (tl) aan, en pl geeft het op tijd (tl) door de positieschattingsin- II (t1), and p1 gives it on time (t1) through the position estimation in-I

I richting gemeten pseudo-bereik aan. Coördinaten (x2, y2, z2, t2) geven II direction measured pseudo-range. Coordinates (x2, y2, z2, t2) give I

I 20 positiegegevens (x2, y2, z2) van een GPS-satelliet 42 op tijdstip (t2) II position data (x2, y2, z2) from a GPS satellite 42 at time point (t2) I

I aan, en p2 geeft het op tijdstip (t2) door de positieschattingsinrich- II, and p2 indicates it at time point (t2) through the position estimator

I ting gemeten pseudo-bereik aan. Hierin geeft het tijdstip (t2) het IMeasured pseudo-range. Herein, the time point (t2) gives the I

I verstrijken van een voorafbepaalde periode vanaf tijdstip (tl) aan. II expiration of a predetermined period from time (tl) to. I

I Coördinaten (x3, y3, z3, t3) geven positiegegevens (x3, y3, z3) van II Coordinates (x3, y3, z3, t3) give position data (x3, y3, z3) of I

I 25 een GPS-satelliet 43 op tijdstip (t3) aan, en p3 geeft het op tijdstip II indicates a GPS satellite 43 at time (t3), and p3 indicates it at time I

I (t3) door de positieschattingsinrichting gemeten pseudo-bereik aan. II (t3) pseudo-range measured by the position estimator. I

I Hierin geeft tijdstip (t3) het verstrijken van een voorafbepaalde pe- IHerein, time (t3) indicates the expiry of a predetermined period

I riode vanaf tijdstip (t2) aan. Coördinaten (x4, y4, z4, t4) geven po- IPeriod from time (t2) on. Coordinates (x4, y4, z4, t4) give pol

I sitiegegevens (x4, y4, z4) van een GPS-satelliet 44 op tijdstip (t4) II sition data (x4, y4, z4) of a GPS satellite 44 at time (t4) I

I 30 aan, en p4 geeft het op tijdstip (t4) door de positieschattingsinrich- II 30, and p4 indicates it at time point (t4) through the position estimator

I ting gemeten pseudo-bereik aan. Hierin geeft tijd (t4) het verstrijken IMeasured pseudo-range. Herein, time (t4) indicates the expiry I

I van een voorafbepaalde periode vanaf tijdstip (t3) aan. Hierin zijn de II of a predetermined period from time (t3) to. Herein are the I

I GPS-satellieten 41 tot en met 44 dezelfde GPS-satelliet, en het ver- II GPS satellites 41 to 44, the same GPS satellite, and the I

I dient de voorkeur, dat de positieschattingsinrichting 45 stationair of II prefer that the position estimation device 45 be stationary or I

I 35 stilstaand is. II 35 is still. I

I De volgende vergelijking 2 toont vier pseudo-bereikvergelijkin- IThe following equation 2 shows four pseudo-range comparisons

I gen, die door respectieve positiegegevens ((xl, yl, zl), (x2, y2, z2), II gene, which is passed through respective positional data ((x1, yl, zl), (x2, y2, z2), I

I (x3, y3, z3), (x4, y4, z4)) van de GPS-satelliet op tijdstippen(tl, II (x3, y3, z3), (x4, y4, z4)) of the GPS satellite at times (t1, I

I t2, t3, t4) en gemeten pseudo-bereiken (pl, p2, p3, p4) zijn uitge- IT2, t3, t4) and measured pseudo-ranges (p1, p2, p3, p4) are calculated

1025107- I1025107-1

- 9 - drukt. Hierin duidt kl een hyperbool, waarin de waarde van (pl-p2) constant is, aan, duidt k2 een hyperbool, waarin de waarde van (p2-p3) constant is, aan, en duidt k3 een hyperbool, waarin de waarde van (p3-p4) constant is, aan.- 9 -. Herein k1 denotes a hyperbole in which the value of (p1-p2) is constant, k2 denotes a hyperbole in which the value of (p2-p3) is constant, and k3 denotes a hyperbole in which the value of (p1 p3-p4) is constant.

5 Derhalve ontvangt de positieschattingsinrichting positiegege- vens ((xl, yl, zl), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), (x4, y4, z4)), die door dezelfde GPS-satelliet op respectieve tijdstippen (tl, t2, t3, t4) zijn afgegeven. Door middel van het meten van respectieve pseudo-bereiken (pl, p2, p3, p4) en het verkrijgen van oplossingen (of wor-10 tels) voor de als vergelijking 2 gegeven bereikvergelijkingen, kan vervolgens de positie 45, bijvoorbeeld ruimtelijke coördinaten (x, y, z), van de positieschattingsinrichtingen worden berekend of geschat.Therefore, the position estimator receives positional data ((x1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), (x4, y4, z4)) transmitted by the same GPS satellite on respective times (t1, t2, t3, t4) have been delivered. By measuring respective pseudo-ranges (p1, p2, p3, p4) and obtaining solutions (or roots) for the range comparisons given as equation 2, the position 45, for example spatial coordinates (x , y, z) of the position estimation devices are calculated or estimated.

V(xl - X)2 + (yl - y)2 + {zl - z)2 - ^{xZ - x)2 + (y2 - y)2 + (z2 - z)2 = kl 15 V(x2 - x)2 + (y2 - y)2 + (z2 - z)2 - - x)2 + (y3 - y)2 + (z3 - z)2 = k2 V(x3 - x)2 + (y3 - y)2 + (z3 - z)2 - ^(x4 - x)2 + (y4 - y)2 + (z4 - z)2 = k3 . .. (2) 20 Fig. 5 is een blokschema van een positieschattingsinrichting volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Onder verwijzing naar fig. 5, omvat de positieschattingsinrichting (bijvoorbeeld een GPS-ontvanger 500) een antenne 510, een signaalverwerkingseenheid 520, een positieberekeningseenheid 540 en een stationairë-metingver-25 zoek- en -selectie-eenheid 550.V (x1 - X) 2 + (yl - y) 2 + {z1 - z) 2 - ^ {xZ - x) 2 + (y2 - y) 2 + (z2 - z) 2 = kl 15 V (x2 - x) 2 + (y2 - y) 2 + (z2 - z) 2 - - x) 2 + (y3 - y) 2 + (z3 - z) 2 = k2 V (x3 - x) 2 + (y3 - y) ) 2 + (z3 - z) 2 - ^ (x4 - x) 2 + (y4 - y) 2 + (z4 - z) 2 = k3. .. (2) FIG. 5 is a block diagram of a position estimation device according to a preferred embodiment of the invention. With reference to Fig. 5, the position estimation device (e.g., a GPS receiver 500) includes an antenna 510, a signal processing unit 520, a position calculation unit 540, and a stationary measurement request and selection unit 550.

De antenne 510 ontvangt een satellietsignaal van een satelliet. De signaalverwerkingseenheid 520 berekent correlatiewaarden tussen C/A-codes, die op het via de antenne 510 ontvangen satellietsignaal zijn geladen, en automatisch gegenereerde C/A-codes, en geeft vervol-30 gens vertragingsinformatie op basis van het rekenresultaat aan de positieberekeningseenheid 540 af.The antenna 510 receives a satellite signal from a satellite. The signal processing unit 520 calculates correlation values between C / A codes loaded on the satellite signal received via the antenna 510 and automatically generated C / A codes, and then outputs delay information based on the calculation result to the position calculation unit 540 .

De signaalverwerkingseenheid 520 bevat een voorversterker 521, een omlaagomzetter 523, een analoog-naar-digitaal (A/D) omzetter 525, een automatische-versterkingsfactorstuurorgaan (AGC) 527, een menger 35 529, een drager numeriek bestuurde oscillator (NCO) 531, een codegene rator 533, een correlator 535, een code-NCO 537 en een stuurorgaan 539.The signal processing unit 520 includes a preamplifier 521, a down converter 523, an analog-to-digital (A / D) converter 525, an automatic gain factor controller (AGC) 527, a mixer 529, a carrier numerically controlled oscillator (NCO) 531, a code generator 533, a correlator 535, a code NCO 537 and a controller 539.

10251071025107

-10 - I-10 - I

De voorversterker 521 versterkt het via de antenne 510 van de IThe preamplifier 521 amplifies it through the antenna 510 of the I

satelliet ontvangen satellietsignaal en geeft het versterkte satel- Isatellite received satellite signal and gives the amplified satellite I

lietsignaal aan de omlaagomzetter 523 af.drain signal at the down converter 523.

De omlaagomzetter 523 ontvangt het versterkte satellietsignaal,The down converter 523 receives the amplified satellite signal,

5 zet dit signaal om in een tussenfrequentiesignaal in reactie op het I5 converts this signal into an intermediate frequency signal in response to the I

uitgangssignaal van de AGC 527, en geeft het omgezette signaal aan de Ioutput signal from the AGC 527, and gives the converted signal to the I

A/D-omzetter 525 af. HA / D converter 525. H

De A/D-omzetter 525 ontvangt het tussenfrequentiesignaal en zet IThe A / D converter 525 receives the intermediate frequency signal and sets I

dit signaal in een digitaal signaal om. Hthis signal into a digital signal. H

10 De AGC 527 bestuurt de versterkingsfactor van de omlaagomzetter IThe AGC 527 controls the gain factor of the down converter I

523 in reactie op het uitgangssignaal van de A/D-omzetter 525. I523 in response to the output signal from the A / D converter 525. I

De drager-NCO 531 genereert I (in fase) sinusgolven en Q (kwa-The carrier NCO 531 generates I (in phase) sine waves and Q (kw

dratuurfase) sinusgolven om een Doppler-effect van het satellietsig- Isine waves around a Doppler effect of the satellite signal

naai te compenseren. Isew to compensate. I

15 De menger 529 mengt het uitgangssignaal van de A/D-omzetter 525 HThe mixer 529 mixes the output signal of the A / D converter 525 H

met de door de drager-NCO 531 afgegeven I- en Q-sinusgolven om het Iwith the I and Q sine waves emitted by the carrier NCO 531 around the I

Doppler-effect van het satellietsignaal te verschuiven. De menger 529 HDoppler effect of shifting the satellite signal. The mixer 529 H

verschaft derhalve door een GPS-satelliet afgegeven C/A-codes aan de Htherefore provides C / A codes issued by a GPS satellite to the H

correlator 535. Hcorrelator 535. H

20 De code-NCO 537 genereert vertraagde codes volgens een ver- IThe code NCO 537 generates delayed codes according to an I

wachte vertraging van het satellietsignaal uit de door de codegenera-delayed delay of the satellite signal from the

tor 533 gegenereerde C/A-codes, en geeft de gegenereerde codes aan de I533 generated C / A codes, and gives the generated codes to the I

correlator 535 af. De codegenerator 533 genereert C/A-codes op basis Icorrelator 535. The code generator 533 generates C / A codes on the basis of I

van een referentietijd van de positieschattingsinrichting 500 en een Hof a reference time of the position estimator 500 and an H

25 identificatie (ID) nummer van een te detecteren satelliet. I25 identification (ID) number of a satellite to be detected. I

De correlator 535 berekent een correlatiewaarde tussen de op IThe correlator 535 calculates a correlation value between the at I

het uitgangssignaal van de menger 529 geladen C/A-code en de door dethe output signal from the mixer 529 and the C / A code loaded by the

code-NCO 537 afgegeven C/A-code, en geeft de vertragingsinformatie op Hcode NCO 537 issued C / A code, and gives the delay information on H

basis van het rekenresultaat aan het stuurorgaan 539 af. H539 on the basis of the calculation result. H

30 Het stuurorgaan 539 detecteert het satellietsignaal in reactie HThe controller 539 detects the satellite signal in response H

op het uitgangssignaal van de correlator 535. Indien geen satelliet- Hon the output signal of the correlator 535. If no satellite H

signaal wordt gedetecteerd, bestuurt het stuurorgaan 539 de volgende Hsignal is detected, the controller 539 controls the following H

verwachte dopplerfrequentie, vertraagde codewaarde of een codewaarde Iexpected doppler frequency, delayed code value or a code value I

van een andere satelliet om aan de menger 529 of de correlator 535 viafrom another satellite to the mixer 529 or the correlator 535 via

35 de drager-NCO 531 en de code-NCO 537 te worden afgegeven. De werking I35, the carrier NCO 531 and the code NCO 537. The operation I

van de correlator 535 wordt dus iteratief uitgevoerd. Hof the correlator 535 is thus iteratively executed. H

De positieberekeningseenheid 540 verkrijgt in reactie op het IThe position calculation unit 540 obtains in response to the I

door de signaalverwerkingseenheid 520 afgegeven vertragingssignaal IDelay signal I issued by signal processing unit 520

pseudo-bereiken en/of oplossingen van door vergelijkingen 1 en 2 uit- Hpseudo-ranges and / or solutions from equations 1 and 2 from H

1025107 I1025107 I

- 11 - gedrukte afstandsvergelijkingen. Wanneer in dit geval het aantal gelijktijdig meetbare satellieten in het algemeen kleiner dan het voor het schatten van de positie van de positieschattingsinrichting 500 vereiste aantal satellieten is, verzoekt de positieberekeningseenheid 5 540 een gebruiker van de positieschattingsinrichting 500 om te stoppen of stationair te blijven door middel van stemgeluid of tekst via de stationaire-metingverzoek- en -selectie-eenheid 550, die de positie-schattingswerkwijze volgens de uitvinding gebruikt.- 11 - printed distance comparisons. In this case, when the number of simultaneously measurable satellites is generally smaller than the number of satellites required to estimate the position of the position estimator 500, the position calculating unit 540 requests a user of the position estimator 500 to stop or remain stationary by of voice or text via the stationary measurement request and selection unit 550, which uses the position estimation method according to the invention.

Nadat de gebruiker is gestopt, selecteert de stationaire-me-10 tingverzoek- en -selectie-eenheid 550 een stationaire-metingsfunctie om vervolgens een voorafbepaald selectiesignaal aan de positieberekeningseenheid 540 af te geven. Aldus start de positieberekeningseenheid 540 de schatting van de stationaire positie van de positieschattingsinrichting 500 onder gebruikmaking van de positieschattingswerkwijze 15 volgens de uitvinding.After the user has stopped, the stationary measurement request and selection unit 550 selects a stationary measurement function to then output a predetermined selection signal to the position calculation unit 540. Thus, the position calculation unit 540 starts the estimation of the stationary position of the position estimation device 500 using the position estimation method 15 according to the invention.

Fig. 6 is een gedetailleerd schema van het stuurorgaan 539, de stationaire-metingverzoek- en -selectie-eenheid 550 en de positieberekeningseenheid 540, die in fig. 5 zijn weergegeven. Onder verwijzing naar fig. 5 en 6 bevat de stationaire-metingverzoek- en -selectie-een-20 heid 550 een stopverzoekweergave 5501 en een stopselectieorgaan 5503. Het stuurorgaan 539 bevat een stationair-signaalprocessor 5391 en een ontvangerstuurorgaan 5393. De positieberekeningseenheid 540 bevat een tijdsverschilmetingbepaler 5401, een tijdsverschilmetingrekenorgaan 5403 en een GPS-positierekenorgaan 5405.FIG. 6 is a detailed diagram of the controller 539, the stationary measurement request and selection unit 550 and the position calculation unit 540 shown in FIG. Referring to Figures 5 and 6, the stationary measurement request and selection unit 550 includes a stop request display 5501 and a stop selector 5503. The controller 539 includes a stationary signal processor 5391 and a receiver controller 5393. The position calculation unit 540 includes a time difference measurement determiner 5401, a time difference measurement calculator 5403 and a GPS position calculator 5405.

25 De tijdsverschilmetingbepaler 5401 bepaalt of een tijdsver- schilmeting al dan niet wordt geïnitieerd in reactie op de door het stuurorgaan 539 afgegeven vertragingsinformatie. Het tijdsverschilmetingrekenorgaan 5403 berekent de positie van de positieschattingsinrichting 500 door middel van het meten van het tijdsverschil. Het GPS-30 positierekenorgaan 5405 berekent de positie van de positieschattingsinrichting 500 door middel van een gebruikelijke werkwijze. Dit wil zeggen, dat het GPS-positierekenorgaan 5405 een voorbeeldschakeling voor het uit een aantal gelijktijdig ontvangen satellietsignalen schatten van de positie van de positieschattingsinrichting 500 is.The time difference measurement determiner 5401 determines whether or not a time difference measurement is initiated in response to the delay information output from the controller 539. The time difference measurement calculator 5403 calculates the position of the position estimation device 500 by measuring the time difference. The GPS-30 position calculator 5405 calculates the position of the position estimation device 500 by a conventional method. That is, the GPS position calculator 5405 is an exemplary circuit for estimating the position of the position estimator 500 from a plurality of simultaneously received satellite signals.

35 Indien het ontvangerstuurorgaan 5393 met gegevens van gedetec teerde satellieten corresponderende vertragingsinformatie afgeeft, dit wil zeggen, door meetbare satellieten afgegeven satellietsignalen, aan de tijdsverschilmetingbepaler 5401 van de positieberekeningseenheid 540, bepaalt de tijdsverschilmetingbepaler 5401 of er voldoende satel- 1 02 5J o?If the receiver controller 5393 outputs delay information corresponding to data from detected satellites, that is, satellite signals emitted from measurable satellites, to the time difference measuring determiner 5401 of the position calculating unit 540, the time difference measuring determiner 5401 determines whether there is sufficient satellite difference.

I - 12 - II - 12 - I

I lietsignalen aanwezig zijn om de positie van de positieschattingsin- II signal signals are present around the position of the position estimator

richting 500 te berekenen, gebaseerd op de ontvangen vertragingsinfor- Idirection 500 based on the delay information received

I matie. II mation. I

I Indien het aantal ontvangen satellietsignalen voldoende is, in- II If the number of satellite signals received is sufficient, I

5 strueert de tijdsverschilmetingbepaler 5401 het algemene GPS-positie- I5, the time difference measurement determiner 5401 structures the general GPS position I

I rekenorgaan 5405 om de positie van de positieschattingsinrichting 500 II calculator 5405 for the position of the position estimator 500 I

I te berekenen. Indien het aantal ontvangen satellietsignalen onvoldoen- II to calculate. If the number of satellite signals received is insufficient I

I de is, zendt de tijdsverschilmetingbepaler 5401 een verzoeksignaal IIs the time difference measurement determiner 5401 sends a request signal I

I voor stationaire meting aan de stationair-signaalprocessor 5391. II for stationary measurement at the stationary signal processor 5391. I

I 10 De stationair-signaalprocessor 5391, die het door de tijdsver- IThe stationary signal processor 5391, which passes through the time lapse

I schilmetingbepaler 5401 afgegeven signaal heeft ontvangen, deelt de II peel measurement determiner 5401 has received a signal, the I shares

I gebruiker via de stopverzoekweergave 5501 roede om te stoppen. Indien II user via the stop request display 5501 rod to stop. If I

I de gebruiker een stationaire meting via het stopselectieorgaan 5503 II the user a stationary measurement via the stop selector 5503 I

I toestaat, geeft het stopselectieorgaan 5503 een permissiesignaal via II, the stop selector 5503 gives a permission signal via I

I 15 de stationair-signaalprocessor 5391 aan de tijdsverschilmetingbepaler IThe stationary signal processor 5391 to the time difference measurement determiner I

I 5401 af. II 5401. I

I De tijdsverschilmetingbepaler 5401, die het permissiesignaal IThe time difference measurement determiner 5401, which is the permission signal I

I heeft ontvangen, instrueert het tijdsverschilmetingrekenorgaan 5403 om II has received, the time difference measurement calculator 5403 instructs I

I de tijdsverschilmeting volgens de uitvinding te starten onder de aan- II start the time difference measurement according to the invention under the on I

I 20 name, dat de gebruiker is gestopt. IIn particular, that the user has stopped. I

I Wanneer de stationaire meting niet is toegestaan, zelfs niet II When stationary measurement is not allowed, not even I

I indien de gebruiker via de stopverzoekweergave 5501 is verzocht om te IIf the user has been requested via the stop request display 5501 to I

I stoppen, kan de tijdsverschilmetingbepaler 5401 de positie van de po- II, the time difference measurement determiner 5401 can change the position of the po

I sitieschattingsinrichting 500 niet berekenen en detecteert continu sa- II cannot calculate position estimation device 500 and continuously detects

I 25 tellieten, die noodzakelijk zijn voor het berekenen van de positie van II tellites, which are necessary for calculating the position of I

I de positieschattingsinrichting 500. II the position estimation device 500. I

I Aangèzien de gebruiker in de loop van het schatten van de posi- II Considering the user in the course of estimating the position

I tie van de positieschattingsinrichting 500 onder gebruikmaking van een IIion of the position estimation device 500 using an I

I tijdsverschil stationair blijft, wordt de gebruiker continu medege- IIf the time difference remains stationary, the user is constantly informed

I 30 deeld om stationair te blijven. Om een tijdsverschilmeting te starten II shared to stay stationary. To start a time difference measurement I

I doet de stopverzoekweergave 5501 bijvoorbeeld een licht flikkeren. Het IFor example, I causes the stop request display 5501 to flicker slightly. The I

I licht is aangeschakeld tijdens het meten van een tijdsverschil. De ge- II light is switched on while measuring a time difference. The ge I

I bruiker kan derhalve een stopverzoek voor het starten van de tijdsver- IThe user can therefore make a stop request for starting the time request

schilmeting en een stopverzoek voor het handhaven van de stationaire Ishell measurement and a stop request for maintaining the stationary I

35 toestand van elkaar onderscheiden. I35 state of each other. I

Indien de tijdsverschilmeting niet noodzakelijk is als gevolg IIf the time difference measurement is not necessary as a result of I

van de ontvangst van voldoende satellietsignalen, terwijl een tijds- Iof receiving sufficient satellite signals, while a time I

verschil wordt gemeten, schakelt de stopverzoekweergave 5501 het licht Idifference is measured, the stop request display 5501 switches on the light I

1 02 5 J 07 I1 02 5 J 07 I

- 13 - uit, teneinde daardoor de gebruiker mede te delen, dat hij/zij niet stationair behoeft te blijven.- 13 - in order to thereby inform the user that he / she need not remain stationary.

Fig. 7 is een stroomschema volgens de eerste en tweede voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding van stappen, die worden uit-5 gevoerd in een positieschattingswerkwijze op basis van het aantal satellieten, dat kan worden gemeten. Onder verwijzing naar fig. 5 tot 7, kan de positieberekeningseenheid 540 in reactie op een aantal satellietsignalen, die met voorafbepaalde tijdsverschillen door ten minste één of meer GPS-satellieten worden afgegeven, de positie van de posi-10 tieschattingsinrichting 500 schatten.FIG. 7 is a flowchart according to the first and second preferred embodiments of the invention of steps performed in a position estimation method based on the number of satellites that can be measured. With reference to Figs. 5 to 7, the position calculating unit 540 can estimate the position of the position estimator 500 in response to a plurality of satellite signals output at least one or more GPS satellites with predetermined time differences.

De positieberekeningseenheid 540 ontvangt een aantal satellietsignalen, die met voorafbepaalde tijdsverschillen door één of meer GPS-satellieten zijn afgegeven en kan vervolgens de positie van de po-sitieschattingsinrichting 500 schatten.The position calculating unit 540 receives a number of satellite signals, which are issued by one or more GPS satellites with predetermined time differences, and can then estimate the position of the position estimator 500.

15 Indien de positieschattingsinrichting 500 in stap 70 de posi- tieschatting begint, bepaalt de tijdsverschilmetingbepaler 5401 van de positieberekeningseenheid 540 in stap 71 of het aantal satellieten, waarvan het pseudo-bereik kan worden gemeten (hierna aangeduid met "het aantal meetbare satellieten”), groter is dan 3. Dit wil zeggen 20 dat, indien van vier of meer satellieten afkomstige satellietsignalen alle kunnen worden ontvangen of indien het aantal meetbare satellieten groter dan 3 is, de algemene GPS-positieberekeningseenheid 5405 van de positieberekeningseenheid 540 in stap 72 zijn positie schat in de gebruikelijke werkwijze.If the position estimator 500 starts the position estimation in step 70, the time difference measurement determiner 5401 of the position calculating unit 540 determines in step 71 whether the number of satellites whose pseudo-range can be measured (hereinafter referred to as "the number of measurable satellites"), is greater than 3. That is, if satellite signals from four or more satellites can all be received or if the number of measurable satellites is greater than 3, the general GPS position calculating unit 5405 of the position calculating unit 540 in step 72 estimates its position in the usual method.

25 Wanneer het aantal meetbare satellieten in stap 73 3 bedraagt, schat de algemene GPS-positieberekeningseenheid 5405 van de positieberekeningseenheid 540 in stap 75 zijn positie in de gebruikelijke werkwijze, indien de hoogte-informatie (de coördinaat z) van de positieschattingsinrichting 500 in stap 74 reeds bekend is.When the number of measurable satellites in step 73 is 3, the general GPS position calculating unit 5405 of the position calculating unit 540 in step 75 estimates its position in the conventional method, if the elevation information (coordinate z) of the position estimator 500 in step 74 already known.

30 Wanneer het aantal meetbare satellieten in stap 76 echter één of twee bedraagt of wanneer het aantal meetbare satellieten 3 bedraagt en de hoogte-informatie van de positieschattingsinrichting 500 niet bekend is in stappen 73 en 74, vraagt de stopverzoekweergave 5501 de gebruiker van de positieschattingsinrichting 500 te stoppen en schat 35 deze de positie van de positieschattingsinrichting 500 volgens de positieschattingswerkwijze van de uitvinding. Indien de gebruiker in stap 77 in reactie hierop stopt en begint met het uitvoeren van de positieschattingswerkwijze volgens de uitvinding, meet de positieschattingsinrichting 500 een pseudo-bereik in reactie op elk van een aantal 1025107However, if the number of measurable satellites in step 76 is one or two or if the number of measurable satellites is 3 and the height information of the position estimation device 500 is not known in steps 73 and 74, the stop request display 5501 asks the user of the position estimation device 500 and estimates the position of the position estimation device 500 according to the position estimation method of the invention. If the user stops in response to this in step 77 and starts performing the position estimation method according to the invention, the position estimation device 500 measures a pseudo-range in response to each of a plurality of 1025107

I - 14 - II - 14 - I

I satellietsignalen, die met voorafbepaalde tijdsverschillen (hierna met ISatellite signals, which with predetermined time differences (hereinafter with I

I "tijdsverschilmeting" aangeduid) zijn ingevoerd, en schat in stap 78 II "time difference measurement" are entered), and estimate in step 78 I

I de positie van de positieschattingsinrichting 500 op basis van de sa- II the position of the position estimator 500 based on the sa

I tellietsignalen en de respectieve pseudo-bereiken. In dit geval wordt II tellite signals and the respective pseudo-ranges. In this case I

I 5 vergelijking 2 gebruikt. II used equation 2. I

I Indien er echter in stap 76 geen meetbare satellieten aanwezig II If, however, no measurable satellites are present in step 76 I

I zijn, of indien de gebruiker niet reageert op het stopverzoek en in II, or if the user does not respond to the stop request and in I

I stap 77 geen positieschattingswerkwijze uitvoert, is het niet mogelijk II step 77 does not perform a position estimation method, it is not possible I

I om de positie van de positieschattingsinrichting 500 in stap 79 te II to determine the position of the position estimator 500 in step 79

I 10 schatten. II estimate. I

I Fig. 8 is een stroomschema, dat in sterker detail de positie- IFIG. 8 is a flow chart showing the position I in greater detail

I schattingswerkwijze volgens de eerste en tweede uitvoeringsvormen van II estimation method according to the first and second embodiments of I

I de uitvinding toont. Dit wil zeggen, dat fig. 8 een stroomschema is, II shows the invention. That is, FIG. 8 is a flow chart, I

I dat stap 78 van fig. 7 in sterker detail toont. II showing step 78 of FIG. 7 in greater detail. I

I 15 Indien de positieschatting van de positieschattingsinrichting IIf the position estimation of the position estimation device I

I 500 in stap 78 door middel van de tijdsverschilmeting begint, bepaalt II 500 starts in step 78 by means of the time difference measurement, I determines

I de tijdsverschilmetingbepaler 5401 van de positieberekeningseenheid II the time difference measurement determiner 5401 of the position calculation unit I

I 540 in stap 81 of het aantal meetbare satellieten al dan niet 3 be- I540 in step 81 whether or not the number of measurable satellites is 3

I draagt. Indien het resultaat van deze bepaling aangeeft, dat het aan- II bear. If the result of this determination indicates that it is I

I 20 tal meetbare satellieten 3 bedraagt in stap 81, meet de positieschat- IIn step 81, I measure 20 measurable satellites 3, measure the position chat I

I tingsinrichting 500 een pseudo-bereik in reactie op elk van de satel- IThe device 500 has a pseudo-range in response to each of the satellite

I lietsignalen, die door de drie meetbare satellieten op een eerste II signal signals transmitted by the three measurable satellites on a first I

I tijdstip zijn afgegeven, en meet de positieschattingsinrichting 500 II have been issued, and measures the position estimator 500 I

I een pseudo-bereik in reactie op een satellietsignaal, dat door elk van II a pseudo-range in response to a satellite signal transmitted by each of I

I 25 de drie meetbare satellieten op een tweede tijdstip na het verstrijken IThe three measurable satellites at a second time after the expiry I

I van een voorafbepaalde tijdsduur na het eerste tijdstip is afgegeven, II of a predetermined period of time after the first point in time has been issued, I

I of een door een nieuwe satelliet anders dan de drie satellieten afge- II or one delivered by a new satellite other than the three satellites

I geven satellietsignaal, in stap 83. Het minimumaantal metingen van II give satellite signal, in step 83. The minimum number of measurements from I

I tijdsverschillen na het eerste tijdstip is derhalve één. II time differences after the first time point is therefore one. I

I 30 Indien het aantal meeetbare satellieten in stap 84 2 bedraagt, IIf the number of measurable satellites in step 84 is 2, I

I meet het tijdsverschilberekeningsorgaan 5403 een pseudo-bereik in II time difference calculator 5403 measures a pseudo-range in I

I reactie op elk van de satellietsignalen, die door de twee meetbare sa- II response to each of the satellite signals transmitted by the two measurable bands

I tellieten op een eerste tijdstip zijn afgegeven, en meet dit bereke- II tellites have been delivered at a first time, and measure this calculation

I ningsorgaan een pseudo-bereik in reactie op elk van de satellietsigna- IA pseudo-range in response to each of the satellite signals

I 35 len, die door de twee meetbare satellieten op een tweede tijdstip na I35, transmitted through the two measurable satellites at a second time after I

I het verstrijken van een voorafbepaalde tijdsduur vanaf het eerste IThe expiration of a predetermined period of time from the first I

I tijdstip zijn afgegeven, of een door een nieuwe satelliet anders dan II have been issued at a time or by a new satellite other than I

I de twee satellieten afgegeven satellietsignaal, in stap 85. Het mini- II satellite signal issued to the two satellites, in step 85. The mini I

1025107 I1025107 I

- 15 - mumaantal metingen van tijdsverschillen na het eerste tijdstip bedraagt derhalve twee.The number of measurements of time differences after the first point in time is therefore two.

Indien het aantal meetbare satellieten in stap 84 2 bedraagt en de hoogte-informatie van de positieschattingsinrichting 500 reeds be-5 kend is, meet de positieschattingsinrichting 500 een pseudo-bereik in reactie op de door de twee meetbare satellieten op het tweede tijdstip af gegeven satellietsignalen in stap 85. Het minimumaantal metingen van tijdsverschillen na het eerste tijdstip bedraagt derhalve één.If the number of measurable satellites in step 84 is 2 and the elevation information of the position estimator 500 is already known, the position estimator 500 measures a pseudo-range in response to the satellite signals emitted by the two measurable satellites at the second time in step 85. The minimum number of measurements of time differences after the first point in time is therefore one.

Indien in stap 84 het aantal meetbare satellieten niet 2 is, 10 dat wil zeggen, indien het aantal meetbare satellieten 1 is, meet de positieschattingsinrichting 500 een pseudo-bereik in reactie op het door de meetbare satelliet op een tweede tijdstip na het verstrijken van een voorafbepaalde tijdsduur vanaf het eerste tijdstip afgegeven j satellietsignaal, of een door een nieuwe satelliet anders dan de meet-15 bare satelliet afgegeven satellietsignaal, meet deze inrichting 500 een pseudo-bereik in reactie op het door de meetbare satelliet op een derde tijdstip na het verstrijken van een voorafbepaalde tijdsduur vanaf het tweede tijdstip afgegeven satellietsignaal, of een door een nieuwe meetbare satelliet afgegeven satellietsignaal, en meet deze in-20 richting 500 een pseudo-bereik in reactie op het door de meetbare satelliet op een vierde tijdstip na het verstrijken van een voorafbepaalde tijdsduur vanaf het derde tijdstip afgegeven satellietsignaal, of een door een nieuwe meetbare satelliet afgegeven satellietsignaal.If in step 84 the number of measurable satellites is not 2, that is, if the number of measurable satellites is 1, the position estimator 500 measures a pseudo-range in response to the measurement by the measurable satellite at a second time after the expiration of a predetermined period of time from the first time satellite signal issued, or a satellite signal issued by a new satellite other than the measurable satellite, this device 500 measures a pseudo-range in response to the measurable satellite at a third time after the expiration of a predetermined period of time from the second point in time, or a satellite signal delivered by a new measurable satellite, and this device measures a pseudo-range 500 in response to the measurable satellite at a fourth time after the expiry of a predetermined period of time from the third point in time, a satellite signal issued by a new measurable sa tellite issued satellite signal.

Het minimumaantal metingen van tijdsverschillen na het eerste tijdstip 25 is in stap 86 derhalve 3.The minimum number of measurements of time differences after the first time point 25 is therefore 3 in step 86.

Indien de hoogte-informatie van de positieschattingsinrichting 500 echter reeds bekend is, meet de positieschattingsinrichting 500 een pseudo-bereik in reactie op het door de meetbare satelliet op het tweede tijdstip afgegeven satellietsignaal of een door een nieuwe 30 meetbare satelliet afgegeven satellietsignaal, en meet deze inrichting 500 een pseudo-bereik in reactie op het door de meetbare satelliet op het derde tijdstip afgegeven satellietsignaal of een door een nieuwe meetbare satelliet afgegeven satellietsignaal. Het minimumaantal metingen van tijdsverschillen na het eerste tijdstip is in stap 86 der-35 halve twee.However, if the elevation information of the position estimator 500 is already known, the position estimator 500 measures a pseudo-range in response to the satellite signal issued by the measurable satellite at the second time or a satellite signal delivered by a new measurable satellite. device 500 has a pseudo-range in response to the satellite signal emitted by the measurable satellite at the third time or a satellite signal emitted by a new measurable satellite. The minimum number of measurements of time differences after the first time point is therefore two and two in step 86.

Wanneer de tijdsverschilmeting wordt uitgevoerd, bepaalt de positieschattingsinrichting 500 in stap 87 op elk tijdstip of een meetbare satelliet al dan niet dezelfde satelliet is. Indien het resultaat van deze bepaling aangeeft, dat de satellieten dezelfde satelliet 1 0251.07When the time difference measurement is performed, the position estimation device 500 determines in step 87 at each time whether or not a measurable satellite is the same satellite. If the result of this determination indicates that the satellites have the same satellite 1 0251.07

I - 16 - II - 16 - I

II

I zijn, meet de positieschattingsinrichting 500 het pseudo-bereik tussen II, the position estimator 500 measures the pseudo-range between I

I ’ * de positieschattingsinrichting 500 en de satelliet met het tijdsver- II ’* the position estimation device 500 and the satellite with the time lapse

I schil, en schat deze inrichting 500 de positie van de positieschat- II shell, and this device 500 estimates the position of the position chat

I tingsinrichting 500 door gebruik te maken van elk tweetal door de ver- II device 500 by using each pair by the ver

I 5 gelijking 2 uitgedrukte pseudo-bereiken in stap 88. IEquation 2 pseudo-ranges expressed in step 88. I

I Indien het resultaat van de bepaling aangeeft dat de satellie- II If the result of the determination indicates that the satellite I

I ten geen identieke satelliet zijn, schat de positieschattingsinrich- IAre not an identical satellite, the position estimator estimates I

I ting 500 in stap 89 zijn positie door middel van het meten van het I500 in step 89 its position by measuring the I

I pseudo-bereik tussen de positieschattingsinrichting 500 en de satel- II pseudo-range between the position estimator 500 and the satellite

I 10 liet met het tijdsverschil. II left with the time difference. I

I Door middel van de positieschattingswerkwijze en -inrichting II By the position estimation method and device I

I volgens de uitvinding kunnen de pseudo-bereiken worden gemeten door II according to the invention, the pseudo-ranges can be measured by I

I gebruik te maken van tijdsverschillen en kan de positie van de posi- II make use of time differences and can change the position of the position

I tieschattingsinrichting nauwkeurig worden geschat of berekend door ge- IThe estimator can be accurately estimated or calculated by

I 15 bruik te maken van de gemeten pseudo-bereiken, zelfs wanneer het aan- ITo make use of the measured pseudo-ranges, even when the on I

I tal meetbare satellieten 3 of minder is. II measurable satellites is 3 or less. I

I Hoewel de uitvinding in het bijzonder is weergegeven en be- IAlthough the invention has been particularly shown and worked

I schreven onder verwijzing naar voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, zal II described with reference to preferred embodiments thereof, I

I het voor de vakman duidelijk zijn, dat verschillende veranderingen in IIt will be apparent to those skilled in the art that various changes in I

I 20 vorm en detail daaraan kunnen worden aangebracht zonder de gedachte en II shape and detail can be applied to it without the thought and I

I het kader van de uitvinding, zoals gedefinieerd door de bijgevoegde II the scope of the invention as defined by the attached I

I conclusies, te verlaten. II conclusions. I

I 1025107 II 1025107 I

Claims (44)

1. Werkwijze voor het bepalen van een positie onder gebruikmaking van een wereldwijd positioneringssysteem (GPS) satellietsignaal, omvattende: het in een ontvanger ontvangen van een van een eerste GPS-sa-5 telliet in een eerste positie van de eerste GPS-satelliet afkomstig eerste GPS-signaal; het in de ontvanger ontvangen van een van de eerste GPS-satelliet in een tweede positie van de eerste GPS-satelliet afkomstig tweede GPS-signaal; en 10 het bepalen van een positie van de ontvanger onder gebruikmaking van de eerste en tweede GPS-signalen.A method for determining a position using a global positioning system (GPS) satellite signal, comprising: receiving in a receiver a first GPS satellite from a first GPS satellite in a first position of the first GPS satellite GPS signal; receiving in the receiver a second GPS signal from the first GPS satellite in a second position of the first GPS satellite; and determining a position of the receiver using the first and second GPS signals. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, verder omvattende het in de ontvanger ontvangen van een van de eerste GPS-satelliet in een derde positie van de eerste GPS-satelliet afkomstig derde GPS-signaal.The method of claim 1, further comprising receiving in the receiver a third GPS signal from the first GPS satellite in a third position of the first GPS satellite. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, verder omvattende het gebrui ken van het derde GPS-signaal om de positie van de ontvanger te bepalen.The method of claim 2, further comprising using the third GPS signal to determine the position of the receiver. 4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, verder omvattende het in de ontvanger ontvangen van een van de eerste GPS-satelliet in een 20 vierde positie van de eerste GPS-satelliet afkomstig vierde GPS-signaal.4. Method as claimed in claim 2 or 3, further comprising receiving in the receiver a fourth GPS signal originating from the first GPS satellite in a fourth position of the first GPS satellite. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, verder omvattende het gebruiken van het vierde GPS-signaal om de positie van de ontvanger te bepalen.The method of claim 4, further comprising using the fourth GPS signal to determine the position of the receiver. 6. Werkwijze volgens conclusie 4, verder omvattende het gebrui ken van de derde en vierde GPS-signalen om de positie van de ontvanger te bepalen.The method of claim 4, further comprising using the third and fourth GPS signals to determine the position of the receiver. 7. Werkwijze volgens conclusie 2, verder omvattende het in de ontvanger ontvangen van een van een tweede GPS-satelliet in een eerste 30 positie van de tweede GPS-satelliet afkomstig vierde GPS-signaal.7. Method as claimed in claim 2, further comprising receiving in the receiver a fourth GPS signal originating from a second GPS satellite in a first position of the second GPS satellite. 8. Werkwijze volgens conclusie 7, verder omvattende het gebruiken van het vierde GPS-signaal om de positie van de ontvanger te bepalen. 1025107 I -18- IThe method of claim 7, further comprising using the fourth GPS signal to determine the position of the receiver. 1025107 I -18-I 9. Werkwijze volgens conclusie 7, verder omvattende het gebrui- I I ken van de derde en vierde GPS-signalen om de positie van de ontvanger I I te bepalen. IThe method of claim 7, further comprising using the third and fourth GPS signals to determine the position of the receiver. I 10. Werkwijze volgens conclusie 1, verder omvattende het in de I I 5 ontvanger ontvangen van een van een tweede GPS-satelliet in een eerste I I positie van de tweede GPS-satelliet afkomstig derde GPS-signaal. IThe method of claim 1, further comprising receiving in the receiver a third GPS signal from a second GPS satellite in a first I position of the second GPS satellite. I 11. Werkwijze volgens conclusie 10, verder omvattende het ge- I I bruiken van het derde GPS-signaal om de positie van de ontvanger te I I bepalen. I I 10The method of claim 10, further comprising using the third GPS signal to determine the position of the receiver. 10 12. Werkwijze volgens conclusie 10, verder omvattende het in de I I ontvanger ontvangen van een van de tweede GPS-satelliet in een tweede I I positie van de tweede GPS-satelliet afkomstig vierde GPS-signaal. IThe method of claim 10, further comprising receiving a fourth GPS signal from the second GPS satellite in a second I-1 position from the second GPS satellite. I 13. Werkwijze volgens conclusie 12, verder omvattende het ge- I I bruiken van het vierde GPS-signaal om de positie van de ontvanger te I I 15 bepalen. IThe method of claim 12, further comprising using the fourth GPS signal to determine the position of the receiver. I 14. Werkwijze volgens conclusie 12, verder omvattende het ge- I bruiken van de derde en vierde GPS-signalen om de positie van de ont- I I vanger te bepalen. IThe method of claim 12, further comprising using the third and fourth GPS signals to determine the position of the receiver. I 15. Werkwijze volgens conclusie 10, verder omvattende het in de I I 20 ontvanger ontvangen van een van een derde GPS-satelliet in een eerste I I positie van de derde GPS-satelliet afkomstig vierde GPS-signaal. I15. The method of claim 10, further comprising receiving a fourth GPS signal from a third GPS satellite in a first I-1 position of the third GPS satellite. I 16. Werkwijze volgens conclusie 15, verder omvattende het ge- I I bruiken van het vierde GPS-signaal om de positie van de ontvanger te I I bepalen. I I 25The method of claim 15, further comprising using the fourth GPS signal to determine the position of the receiver. I 25 17. Werkwijze volgens conclusie 15, verder omvattende het ge- I I bruiken van de derde en vierde GPS-signalen om de positie van de ont- I I vanger te bepalen. IThe method of claim 15, further comprising using the third and fourth GPS signals to determine the position of the receiver. I 18. Werkwijze volgens elk van de conclusies 1-17, waarin de po- I I sitie van de ontvanger wordt bepaald onder gebruikmaking van een aan I 30 een verstreken tijd tussen de eerste en tweede GPS-signalen gerela- I I teerd tijdsverschil. I18. Method according to any of claims 1-17, wherein the position of the receiver is determined using a time difference related to I 30 between the first and second GPS signals. I 19. Werkwijze volgens elk van de conclusies 1-18, waarin de po- I I sitie van de ontvanger wordt bepaald volgens de volgende vergelijkin- I I gen: I I 35 I I ^(xl - x)2 + (yl - y)2 + (zl - z)2 + cAt « pl I I yj{x2 - x)2 + (y2 - y)2 + (z2 - z)2 + cAt - p2 I I 1025107 I -19- •\/(x3 - x)2 + (y3 - y)2 + (z3 - z)2 + cAt =· p3 •^(x4 - x)2 + (y4 - y)2 + (z4 - z)2 + cAt = p4 ... (1) 5 waarin pl, p2, p3 en p4 de pseudo-bereiken zijn, c de lichtsnelheid is, At een verschil tussen de tijd in een satelliet en de tijd in de ontvanger, (xl, yl, zl), (x2, y2 ,z2), (x3, y3, z3) en (χ4, y4, z4) positiegegevens representeren, welke positiegegevens op vier verschillende tijden tl, t2, t3, t4 zijn ontvangen: en 10 V(xl - X)2 + (yl - y)2 + (zl - z)2 - V(x2 - x)2 + (y2 - y)2 + (z2 - z)2 - kl y/(x2 - x)2 + (y2 - y)2 + (z2 - z)2 - J(x3 - x)2 + (y3 - y)2 + (z3 - z)2 - k2 15 ·\/(χ3 - x)2 + (y3 - y)2 + (z3 - z)2 - -\/(x4 - x)2 + (y4 - y)2 + (z4 - z)2 - k3 ... (2) waarin (x, y, z) positiecoördinaten van de ontvanger zijn en pl - p2 = kl, een constante; 20 p2 - p3 = k2, een constante; en p3 - p4 = k3, een constante.19. Method according to any of claims 1-18, wherein the position of the receiver is determined according to the following equations: II II (x1 - x) 2 + (yl - y) 2 + ( z1 - z) 2 + cAt «p1 II yj {x2 - x) 2 + (y2 - y) 2 + (z2 - z) 2 + cAt - p2 II 1025107 I -19- • \ / (x3 - x) 2 + (y3 - y) 2 + (z3 - z) 2 + cAt = · p3 • ^ (x4 - x) 2 + (y4 - y) 2 + (z4 - z) 2 + cAt = p4 ... (1 ) P1, p2, p3 and p4 are the pseudo-ranges, c is the speed of light, At is a difference between the time in a satellite and the time in the receiver, (x1, yl, zl), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3) and (χ4, y4, z4) represent position data, which position data was received at four different times t1, t2, t3, t4: and 10 V (x1 - X) 2 + (yl - y) 2 + (z1 - z) 2 - V (x2 - x) 2 + (y2 - y) 2 + (z2 - z) 2 - kl y / (x2 - x) 2 + (y2 - y) 2 + (z2 - z) 2 - J (x3 - x) 2 + (y3 - y) 2 + (z3 - z) 2 - k2 15 · \ / (χ3 - x) 2 + (y3 - y) 2 + (z3 - z) 2 - - \ / (x4 - x) 2 + (y4 - y) 2 + (z4 - z) 2 - k3 ... (2) where (x, y, z) position co are coordinates of the receiver and p1 - p2 = k1, a constant; P2 - p3 = k2, a constant; and p3 - p4 = k3, a constant. 20. Inrichting voor het bepalen van de positie onder gebruik making van een wereldwijd positioneringssysteem (GPS) satellietsignaal, omvattende: een ontvanger voor het ontvangen van een van een eerste GPS-sa-telliet in een eerste positie van de eerste GPS-satelliet afkomstig 30 eerste GPS-signaal en het ontvangen van een van de eerste GPS-satelliet in een tweede positie van de eerste GPS-satelliet afkomstig tweede GPS-signaal; en een processor voor het bepalen van een positie van de ontvanger onder gebruikmaking van de eerste en tweede GPS-signalen.20. Device for determining the position using a global positioning system (GPS) satellite signal, comprising: a receiver for receiving a signal from a first GPS satellite in a first position of the first GPS satellite first GPS signal and receiving a second GPS signal from the first GPS satellite in a second position from the first GPS satellite; and a processor for determining a position of the receiver using the first and second GPS signals. 21. Inrichting volgens conclusie 20, waarin de ontvanger een van de eerste GPS-satelliet in een derde positie van de eerste GPS-satelliet afkomstig derde GPS-signaal ontvangt.The apparatus of claim 20, wherein the receiver receives a third GPS signal from the first GPS satellite in a third position of the first GPS satellite. 22. Inrichting volgens conclusie 21, waarin de processor het derde GPS-signaal gebruikt om de positie van de ontvanger te bepalen. 1025107 I I I -20- IThe device of claim 21, wherein the processor uses the third GPS signal to determine the position of the receiver. 1025107 I-20-I 23. Inrichting volgens conclusie 21, waarin de ontvanger een van I I de eerste GPS-satelliet in een vierde positie van de eerste GPS- I I satelliet afkomstig vierde GPS-signaal ontvangt. IThe apparatus of claim 21, wherein the receiver receives a fourth GPS signal from the first GPS satellite in a fourth position of the first GPS satellite. I 24. Inrichting volgens conclusie 23, waarin de processor het I I 5 vierde GPS-signaal gebruikt om de positie van de ontvanger te bepalen. IThe apparatus of claim 23, wherein the processor uses the fourth GPS signal to determine the position of the receiver. I 25. Inrichting volgens conclusie 23, waarin de processor de I I derde en vierde GPS-signalen gebruikt om de positie van de ontvanger I I te bepalen. IThe apparatus of claim 23, wherein the processor uses the third and fourth GPS signals to determine the position of the receiver. I 26. Inrichting volgens conclusie 21, waarin de ontvanger een van I I 10 een tweede GPS-satelliet in een eerste positie van de tweede GPS- I I satelliet afkomstig vierde GPS-signaal ontvangt. I26. Device as claimed in claim 21, wherein the receiver receives a fourth GPS signal originating from a second GPS satellite in a first position of the second GPS satellite. I 27. Inrichting volgens conclusie 26, waarin de processor het I I vierde GPS-signaal gebruikt om de positie van de ontvanger te bepalen. IThe apparatus of claim 26, wherein the processor uses the fourth GPS signal to determine the position of the receiver. I 28. Inrichting volgens conclusie 26, waarin de processor de I I 15 derde en vierde GPS-signalen gebruikt om de positie van de ontvanger e I I bepalen. I28. Device as claimed in claim 26, wherein the processor uses the third and fourth GPS signals to determine the position of the receiver and I. I 29. Inrichting volgens conclusie 20, waarin de ontvanger een van I I een tweede GPS-satelliet in een eerste positie van de tweede GPS- I I satelliet afkomstig derde GPS-signaal ontvangt. I I 20The apparatus of claim 20, wherein the receiver receives a third GPS signal from a second GPS satellite in a first position of the second GPS satellite. I 20 30. Inrichting volgens conclusie 29, waarin de processor het I I derde GPS-signaal gebruikt op de positie van de ontvanger te bepalen. IThe apparatus of claim 29, wherein the processor uses the third GPS signal to determine the position of the receiver. I 31. Inrichting volgens conclusie 29, waarin de ontvanger een van I I de tweede GPS-satelliet in een tweede positie van de tweede GPS- I I satelliet afkomstig vierde GPS-signaal ontvangt. IThe apparatus of claim 29, wherein the receiver receives a fourth GPS signal from the second GPS satellite in a second position of the second GPS satellite. I 32. Inrichting volgens conclusie 31, waarin de processor het I vierde GPS-signaal gebruikt om de positie van de ontvanger te bepalen. IThe apparatus of claim 31, wherein the processor uses the fourth GPS signal to determine the position of the receiver. I 33. Inrichting volgens conclusie 31, waarin de processor de I derde en vierde GPS-signalen gebruikt om de positie van de ontvanger I te 'bepalen. IThe apparatus of claim 31, wherein the processor uses the third and fourth GPS signals to determine the position of the receiver I. I 34. Inrichting volgens conclusie 29, waarin de ontvanger een van I een derde GPS-satelliet in een eerste positie van de derde GPS-sa- I telliet afkomstig vierde GPS-signaal ontvangt. IThe apparatus of claim 29, wherein the receiver receives a fourth GPS signal from a third GPS satellite in a first position of the third GPS satellite. I 35. Inrichting volgens conclusie 34, waarin de processor het I vierde GPS-signaal gebruikt om de positie van de ontvanger te bepalen. IThe apparatus of claim 34, wherein the processor uses the fourth GPS signal to determine the position of the receiver. I 36. Inrichting volgens conclusie 34, waarin de processor de I derde en vierde GPS-signalen gebruikt om de positie van de ontvanger I te bepalenn. I 1025107 I -21-The apparatus of claim 34, wherein the processor uses the third and fourth GPS signals to determine the position of the receiver I. I 1025107 I -21- 37. Inrichting voor het bepalen van een positie onder gebruikmaking van een wereldwijd positioneringssysteem (GPS) satellietsignaal, omvattende: een ontvanger voor het ontvangen van een van een eerste GPS-sa-5 telliet in een eerste positie van de eerste GPS-satelliet afkomstig eerste GPS-signaal en voor het ontvangen van een van de eerste GPS-satelliet in een tweede positie van de eerste GPS-satelliet afkomstig tweede GPS-signaal; en een positieberekeningseenheid voor het bepalen van een positie 10 van de ontvanger onder gebruikmaking van de eerste en tweede GPS-sig-nalen.An apparatus for determining a position using a global positioning system (GPS) satellite signal, comprising: a receiver for receiving a first from a first GPS satellite in a first position of the first GPS satellite GPS signal and for receiving a second GPS signal from the first GPS satellite in a second position from the first GPS satellite; and a position calculation unit for determining a position of the receiver using the first and second GPS signals. 38. Inrichting volgens conclusie 37, verder omvattende een stuurorgaan voor het detecteren van een aantal bruikbare satellieten, die kunnen worden gebruikt om de positie te bepalen.The apparatus of claim 37, further comprising a controller for detecting a number of usable satellites that can be used to determine the position. 39. Inrichting volgens conclusie 37 of 38, verder omvattende een stationaire-metingverzoek- en -selectie-eenheid om de gebruiker te verzoeken stationair te blijven tijdens bepaling van de positie.An apparatus according to claim 37 or 38, further comprising a stationary measurement request and selection unit to request the user to remain stationary during position determination. 40. Inrichting volgens elk van de conclusies 37-39, waarin de positieberekeningseenheid een tijdsverschilmetingbepaler omvat, die de 20 gebruiker verzoekt stationair te blijven tijdens bepaling van de positie, indien het aantal bruikbare satellieten beneden een drempelwaarde ligt.40. Device according to any of claims 37-39, wherein the position calculating unit comprises a time difference measurement determiner, which requests the user to remain stationary during position determination if the number of usable satellites is below a threshold value. 41. Inrichting, volgens elk van de conclusies 37-40, waarin de positieberekeningseenheid een tijdsverschilmetingrekenorgaan omvat, 25 dat de positie berekent door middel van het meten van tijdsverschillen tussen GPS-signalen.41. Device, according to any of claims 37-40, wherein the position calculating unit comprises a time difference measuring calculator, which calculates the position by measuring time differences between GPS signals. 42. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-19, waarbij ten minste vier satellietuitvoersignalen met vooraf bepaalde 30 tijdsverschillen worden ontvangen van één of meer GPS-satellieten, de positieschattingsinrichting wordt geschat in reactie op elk van de ontvangen satellietsignalen, waarbij een minimum aantal metingen wordt bepaald door een aantal GPS-satellieten waarvan satellietsignalen gelijktijdig kunnen 35 worden ontvangen.42. A method according to any of claims 1-19, wherein at least four satellite output signals with predetermined time differences are received from one or more GPS satellites, the position estimator is estimated in response to each of the received satellite signals, a minimum number of measurements is determined by a number of GPS satellites from which satellite signals can be received simultaneously. 43. Werkwijze volgens een van de conclusies 10-19 of 42, waarbij, wanneer het aantal gelijktijdig te ontvangen satellieten kleiner is dan het aantal satellieten vereist voor schatten van een positie van de positieschattingsinrichting, een 1025107 I - 22 - H positieberekeningseenheid een gebruiker van de positieschattingsinrichting verzoekt om te stoppen of stationair te blijven.A method according to any of claims 10-19 or 42, wherein, when the number of satellites to be received simultaneously is smaller than the number of satellites required for estimating a position estimator position, a 1025107 I - 22 - H position calculation unit is a user of the position estimator requests to stop or remain stationary. 44. Werkwijze volgens een van de conclusies 10-19 of 42, I 5 waarbij, wanneer het aantal ontvangen satellietsignalen voldoende is I om de positie te berekenen, de positieberekeningseenheid de gebruiker I mededeelt dat de gebruiker niet stationair behoeft te blijven. 1 0251 0.7 IA method according to any of claims 10-19 or 42, wherein, when the number of received satellite signals is sufficient to calculate the position, the position calculating unit informs the user I that the user need not remain stationary. 1 0251 0.7 I
NL1025107A 2003-01-23 2003-12-22 Method and device for estimating a position using a GPS satellite signal. NL1025107C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20030004579 2003-01-23
KR10-2003-0004579A KR100498480B1 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Method and apparatus for estimating position utilizing GPS satellite signal
US69720903 2003-10-30
US10/697,209 US7119742B2 (en) 2003-01-23 2003-10-30 Method and apparatus for estimating position utilizing GPS satellite signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1025107A1 NL1025107A1 (en) 2004-07-26
NL1025107C2 true NL1025107C2 (en) 2005-01-25

Family

ID=32775310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1025107A NL1025107C2 (en) 2003-01-23 2003-12-22 Method and device for estimating a position using a GPS satellite signal.

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2004226406A (en)
CN (1) CN1519579B (en)
DE (1) DE10361759A1 (en)
NL (1) NL1025107C2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7961717B2 (en) 2005-05-12 2011-06-14 Iposi, Inc. System and methods for IP and VoIP device location determination
CN1888931B (en) * 2006-08-03 2010-05-12 上海交通大学 Double-star positioning navigation method based on GPS
KR102064854B1 (en) 2012-12-04 2020-01-10 삼성전자주식회사 Gnss receiver and calculating method for pseudo-range and positioning thereof
JP6493181B2 (en) * 2015-12-02 2019-04-03 株式会社デンソー Collision determination device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5535278A (en) * 1994-05-02 1996-07-09 Magnavox Electronic Systems Company Global positioning system (GPS) receiver for recovery and tracking of signals modulated with P-code
US5629707A (en) * 1995-01-06 1997-05-13 Motorola, Inc. Flexible signal source location apparatus and method therefor
US20020149514A1 (en) * 2000-12-16 2002-10-17 Walter Fichter Method of determining the position of geostationary satellites by transit time measurements of satellite navigation signals

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6104338A (en) * 1998-05-04 2000-08-15 Snaptrack, Inc. Method and apparatus for operating a satellite positioning system receiver

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5535278A (en) * 1994-05-02 1996-07-09 Magnavox Electronic Systems Company Global positioning system (GPS) receiver for recovery and tracking of signals modulated with P-code
US5629707A (en) * 1995-01-06 1997-05-13 Motorola, Inc. Flexible signal source location apparatus and method therefor
US20020149514A1 (en) * 2000-12-16 2002-10-17 Walter Fichter Method of determining the position of geostationary satellites by transit time measurements of satellite navigation signals

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004226406A (en) 2004-08-12
NL1025107A1 (en) 2004-07-26
CN1519579B (en) 2010-09-22
DE10361759A1 (en) 2004-08-26
CN1519579A (en) 2004-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100498480B1 (en) Method and apparatus for estimating position utilizing GPS satellite signal
US7911385B2 (en) RF transmitter geolocation system and related methods
Odijk Fast precise GPS positioning in the presence of ionospheric delays.
JP5587292B2 (en) Position location transfer system and method
JP4025288B2 (en) System and method for detection and compensation of radio signal time of arrival error
US20110156954A1 (en) Position and Velocity Uncertainty Metrics in GNSS Receivers
JP5423036B2 (en) Position calculation method and position calculation apparatus
KR101417737B1 (en) Indoor location system having sensor and method for checking location thereof
US11243311B2 (en) Method and device for determining a position of a mobile object
EP1253439A2 (en) Apparatus and method for determining positioning error range
JP2012013706A (en) Reliability index for parameter estimation value occupying cumulative error
KR20150103093A (en) Processing delay estimate based on crowdsourcing data
JPWO2009054069A1 (en) Positioning receiver and mobile terminal positioning method
US8358241B2 (en) Position calculating method and position calculating device
US7940209B2 (en) Pseudorange calculation method, position calculation method, computer-readable recording medium, and position calculation device
US7239273B2 (en) Apparatus and method for calculating satellite acquisition information to recognize position of mobile station
KR20150137651A (en) Satellite selection method for detecting position in global navigation satellite system, receiver for satellite signals and generating method of dop value
NL1025107C2 (en) Method and device for estimating a position using a GPS satellite signal.
KR101631121B1 (en) Method of measuring a location of mobile computing device and mobile computing device performing the same
KR102153652B1 (en) Method for surveying location of Ultra Wide Band in smart port
KR20070049965A (en) Positioning system, control method thereof and computer readable recording medium having recorded control program thereof
US8724593B2 (en) Capture frequency decision methods and receivers
JP6768532B2 (en) Positioning system and positioning method
JP2009236781A (en) Mobile station positioning system
KR20220082814A (en) positioning

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20040921

PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20110701