NL2019768A

NL2019768A - Method, system and computer program product for the improvement of position determination through satellite navigation

Info

Publication number: NL2019768A
Application number: NL2019768A
Authority: NL
Inventors: Weissenmayer Simon
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2018-04-26
Also published as: FR3057961B1; NL2019768B1; DE102016220729A1; FR3057961A1

Abstract

Volgens de uitvinding wordt een werkwijze, een systeem en een computerprogrammaproduct voorzien, waarmee de positiebepaling met satellietdata verbeterd kan worden, doordat gereflecteerde signalen met verschillende evaluatiemethoden geëlimineerd worden en alleen zodanige satellietdata gebruikt worden, die ongereflecteerd ontvangen worden. De werkwijze is makkelijk te detecteren.According to the invention, a method, a system and a computer program product are provided, with which the position determination with satellite data can be improved, in that reflected signals with different evaluation methods are eliminated and only those satellite data are used that are received without reflection. The method is easy to detect.

Description

Titel: Werkwijze, systeem en computerprogrammaproduct voor de verbetering van positiebepaling middels satellietnavigatieTitle: Method, system and computer program product for improving positioning through satellite navigation

Stand der techniekState of the art

Satelliet-ondersteunde navigatie in de vorm van GPS (Global Positioning System) of -in voorbereiding- Galileo, de Europese tegenhanger daarvan, is wijd verbreid en wint toenemend aan betekenis voor bewegende objecten, zoals bijvoorbeeld automobielen. Het is in het bijzonder bijna noodzakelijk voor de bepaling van positie-afhankelijke informatie en diensten. De start-doel-navigatie van voertuigen is al wijd verbreid en goed gevestigd. Er bestaat echter steeds meer een behoefte aan een hoge nauwkeurigheid van de locatie-bepaling van bewegende objecten, aangezien op deze manier positie-afhankelijke informatie en diensten geïndividualiseerd ter beschikking gesteld kunnen worden. In stedelijke regio’s echter, waarin vaak een hoge concentratie van bewegende objecten, zoals bijvoorbeeld van automobielen, aangetroffen wordt, bestaat echter het probleem, dat van satelliet uitgezonden signalen door gebouwen afgeschermd resp. gereflecteerd worden. Dergelijke gereflecteerde signalen leiden bij positiebepahng tot fouten en zijn daarom ongewenst. De Internet encyclopedie Wikipedia stelt dienaangaande over GPS-technologie: “Beschouwing van vermijdbare signaalstoringen. Tot deze storingen behoren met name meerwegen-propagatie (Eng. multipath), die een menging voorstelt van het directe satelhetsignaal met gereflecteerde omwegsignalen van de nabije omgeving. Dergelijke spiegelingen van radiogolven ontstaan vooral aan gebouwen en metaaloppervlakken met bijbehorende refLectierichting, gedeeltelijk ook door natte bladeren.Satellite-assisted navigation in the form of GPS (Global Positioning System) or - in preparation - Galileo, its European counterpart, is widespread and is increasingly gaining significance for moving objects, such as automobiles. In particular, it is almost necessary for the determination of position-dependent information and services. Vehicle start-target navigation is already widely used and well established. There is, however, an increasing need for a high accuracy of the location determination of moving objects, since in this way position-dependent information and services can be made available individually. However, in urban regions, where a high concentration of moving objects, such as cars, is often encountered, there is a problem that signals transmitted from satellite are shielded or blocked by buildings. be reflected. Such reflected signals lead to errors in position determination and are therefore undesirable. The Internet encyclopedia Wikipedia states in this regard about GPS technology: “Consideration of avoidable signal disturbances. These disturbances include, in particular, multi-way propagation (Eng. Multipath), which represents a mixing of the direct satellite signal with reflected detour signals from the nearby environment. Such reflections of radio waves arise mainly on buildings and metal surfaces with associated reflection direction, partly also through wet leaves.

Multipath-effecten kunnen enkele centimeters tot decimeters uitmaken, wat de nauwkeurigheid van precieze GPS-lokalisaties wezenlijk overtreft. Ze maken zich in kleine, half-periodieke sprongen van de aangegeven positie merkbaar en laten zich niet geheel vermijden; gereduceerd worden ze door een geschikte plaats van de antenne en een naar onder afschermende grondplaat, waarop de antenne zit.Multipath effects can range from a few centimeters to decimeters, which significantly exceeds the accuracy of precise GPS locations. They make themselves felt in small, semi-periodic jumps from the indicated position and cannot be avoided completely; they are reduced by a suitable location of the antenna and a base plate on which the antenna is mounted.

Voor de positiebepaling van de ontvanger zijn minstens vier satellieten nodig. Bij meer dan vier ontvangen satellieten veranderd aan de berekening weinig, echter zijn de vergelijkingen overbepaald, omdat meer vergelijkingen dan onbekenden beschikbaar zijn. Overbepaalde vergehjkings-systemen worden volgens de methoden van de compensatieberekening behandeld".At least four satellites are required for positioning the receiver. With more than four satellites received, the calculation changes little, but the comparisons are over-determined, because more comparisons than unknowns are available. Certain weighting systems are treated according to the methods of the compensation calculation ".

Daarom is in het bereik van reflecterende objecten, zoals aan bosranden en bij huizenhjnen, vaak ondanks optimale ontvangstvoorwaarden geen precieze positiebepahng mogebjk. Aan de hand van niet-gereflecteerde satelhetsignalen zou echter zeer precieze positiebepahngen volgens de theoretische mogehjkheid van de ruimtehjke resolutie van de GPS mogebjk zijn.For this reason, precise positioning is often not possible in the range of reflective objects, such as on forest edges and in houses, despite optimum reception conditions. On the basis of non-reflected satellite signals, however, very precise positioning according to the theoretical possibility of the spatial resolution of the GPS would be possible.

Er bestaat daarom een behoefte, de positiebepahng met behulp van satelbetensignalen te verbeteren.There is therefore a need to improve positioning with the help of satellite signals.

De uitvinding stelt zich tot opgave, om de satelbet-ondersteunde navigatie, respectievehjk positiebepahng, met het oog op die fouten van de positie door gereflecteerde signalen te verbeteren.It is an object of the invention to improve the satellite-assisted navigation and position determination, in view of those errors of position due to reflected signals.

Openbaring van de uitvindingRevelation of the invention

Deze opgave wordt door een werkwijze volgens de maatregelen van de conclusie 1, door een systeem volgens de maatregelen van de conclusie 9 en een computerprogrammaproduct volgens de maatregelen van de conclusie 12 opgelost.This task is solved by a method according to the features of claim 1, by a system according to the features of claim 9 and a computer program product according to the features of claim 12.

De werkwijze volgens de uitvinding voor de verbetering van positiebepaling middels satellietnavigatie omvat daartoe minstens de stappen identificatie van een eerste ontvangen signaal, dat van minstens een eerste satelliet gezonden wordt, vaststellen van een eerste signaaleigenschap van het eerste signaal, vergelijken van de eerste vastgestelde signaaleigenschap van het eerste signaal met een voorbepaalde eerste signaaleigenschap, uitkiezen van het eerste signaal aan de hand van de overeenstemming met de eerste voorbepaalde signaaleigenschap, en gebruik van het uitgekozen signaal voor de positiebepaling.To this end, the method according to the invention for improving positioning by means of satellite navigation comprises at least the steps of identifying a first received signal sent from at least a first satellite, determining a first signal property of the first signal, comparing the first determined signal property of the first signal with a predetermined first signal property, selecting the first signal on the basis of the correspondence with the first predetermined signal property, and using the selected signal for determining the position.

Het systeem volgens de uitvinding voor de verbetering van positiebepaling middels satellietnavigatie omvat daartoe minstens de componenten een bewegende ontvanger voor ontvangst van een eerste en tweede signaal, dat van minstens een satelliet gezonden wordt, een sensor voor de registratie van bewegingsinformatie van de beweging van de ontvanger, een evaluatie-eenheid voor de uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding.To this end, the system according to the invention for improving positioning by satellite navigation comprises at least the components a moving receiver for receiving a first and second signal sent from at least one satellite, a sensor for recording movement information of the movement of the receiver , an evaluation unit for carrying out the method according to the invention.

Het computerprogrammaproduct volgens de uitvinding beschikt over een opslag voor computer-leesbare aanwijzingen, en is daartoe ingericht om, wanneer deze in een rekeneenheid van een systeem voor de verbetering van positiebepaling middels satellietnavigatie ingelezen wordt, deze rekeneenheid daartoe aan te zetten de werkwijzestappen van de werkwijze volgens de uitvinding als processtappen uit te voeren.The computer program product according to the invention has a storage for computer-readable instructions, and is designed for this purpose, when it is read into a computer unit of a system for improving position determination by means of satellite navigation, to activate this computer unit for the method steps of the method according to the invention as process steps.

Verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding blijken uit de afhankelijke conclusies.Further embodiments of the invention appear from the dependent claims.

Op voordelige wijze worden volgens een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding twee signalen met elkaar vergeleken, en het wordt in het bijzonder vastgesteld, of de signalen met een voorbepaald verwachting overeenkomen. Een dergelijke verwachting zou bijvoorbeeld een richting kunnen zijn, waaruit het signaal arriveert, een frequentie, waarmee het signaal gezonden wordt, of een frequentie-afwijking, waarmee het ontvangen signaal van de bekende zendfrequentie van een satelliet afwijkt. Verder zou een dergelijke eigenschap een hellingshoek van het signaal kunnen zijn, waarmee het inkomende signaal van de horizontaal met betrekking tot bijvoorbeeld een straatoppervlak afwijkt. Op deze manier kunnen gereflecteerde signalen eenvoudig uitgefilterd worden, doordat signalen, die van onderen komen of uit een aan de satelliet tegengestelde richting inkomen, uitgefilterd worden. Door vergelijk van de signalen met voorbepalingen is deze mogelijk, gereflecteerde signalen te identificeren en volgens de uitvinding een signaal, welke niet aan de voorbepalingen voldoet, niet voor de positiebepaling mee te nemen.Advantageously, according to a method according to the present invention, two signals are compared with each other, and it is determined in particular whether the signals correspond to a predetermined expectation. Such an expectation could be, for example, a direction from which the signal arrives, a frequency with which the signal is sent, or a frequency deviation, with which the received signal deviates from the known transmission frequency of a satellite. Furthermore, such a characteristic could be a slope of the signal, with which the incoming signal deviates from the horizontal with respect to, for example, a street surface. In this way reflected signals can easily be filtered out, because signals coming from below or coming from a direction opposite to the satellite are filtered out. By comparing the signals with pre-determinations, it is possible to identify reflected signals and, according to the invention, not to include a signal which does not satisfy the pre-determinations for the position determination.

Op gunstige wijze wordt bij een verdere uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding de signaalrichting als voorbepaalde signaaleigenschap ingezet, aangezien op grond van de vanuit de satelhet uitgestraalde informatie een eenvoudige richtingsbestemming van het signaal als voortbewegingsrichting mogelijk is en daarmee een vergelijk met een werkelijk vastgestelde richting direct zich laat herkennen, of het bij het ontvangen signaal om een gereflecteerd signaal gaat.In a further embodiment of a method according to the invention, the signal direction is advantageously used as a predetermined signal property, since on the basis of the information emitted from the satellite, a simple directional destination of the signal as a direction of movement is possible and thus a comparison with a actually determined direction immediately recognizes whether the received signal is a reflected signal.

Bij een voordelige verdere uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding is een voorbepaalde signaaleigenschap de frequentie van het ontvangen signaal. Is de frequentie bijvoorbeeld verhoogd, dan kan daaruit geconcludeerd worden, dat de ontvanger zich naar de zender toe beweegt, terwijl voor het geval, dat de frequentie verlaagd is, er van uit gegaan kan worden, dat de zender en de ontvanger zich van elkaar verwijderen, zoals dit uit het Doppler effect volgt.In an advantageous further embodiment of a method according to the invention, a predetermined signal property is the frequency of the received signal. If, for example, the frequency is increased, it can be concluded that the receiver is moving towards the transmitter, while in the event that the frequency is lowered, it can be assumed that the transmitter and the receiver move away from each other , as this follows from the Doppler effect.

Op bijzonder voordelige wijze laat zich bij een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, waarbij een signaaleigenschap, zoals de richting, en de frequentie gecombineerd worden, een afwijking van de bewegingssnelheid van een bewegend objecten van de richting bepalen, waarin zich de satelliet bevindt. Doordat de bekende voertuigsnelheid daartoe gebruikt wordt, een frequentie-afwijking te berekenen en deze frequentie-afwijking met de frequentie-afwijking vergeleken wordt, welke daadwerkelijk plaatsvindt, kan de hoek tussen de bewegingsrichting van een bewegende ontvanger en de zender bepaald worden.In a particularly advantageous manner, in a further embodiment of the present invention, in which a signal property such as the direction and the frequency are combined, a deviation of the speed of movement of a moving object from the direction in which the satellite is located can be determined. Because the known vehicle speed is used for this purpose, to calculate a frequency deviation and this frequency deviation is compared with the frequency deviation which actually takes place, the angle between the direction of movement of a moving receiver and the transmitter can be determined.

Op bijzonder voordelige wijze kan de eerste signaaleigenschap uit een bewegingsafwijking bij een verdere uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding afgeleid worden, doordat bijvoorbeeld een snelheid van de ontvanger daartoe gebruikt wordt, volgens het Doppler effect een frequentie-afwijking van het satellietsignaal te berekenen, en doordat deze frequentie-afwijking met de daadwerkelijk frequentie-afwijking vergeleken wordt.In a particularly advantageous manner, the first signal property can be derived from a movement deviation in a further embodiment of a method according to the present invention, in that, for example, a speed of the receiver is used for this purpose, to calculate a frequency deviation of the satellite signal according to the Doppler effect, and because this frequency deviation is compared with the actual frequency deviation.

Op bijzonder voordelige wijze wordt bij een verdere uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding een aantal van ruimtelijk van elkaar op afstand ingeiichte antennes gebruikt, om de richting, waaruit het signaal arriveert, vast te stellen. Aan de hand van bekender geometrische samenhang de rangschikking van de verscheidene antennes ten opzichte van elkaar en de loop tijdverschillen van het inkomende signaal op den respectieve antennes kan de richting van het inkomende signaal aan de hand van ten grond liggende geometrische functies relatief eenvoudig bepaald worden.In a particularly advantageous manner, in a further embodiment of a method according to the present invention, a number of antennas spatially spaced-apart are used to determine the direction from which the signal arrives. On the basis of better known geometric coherence, the arrangement of the various antennas with respect to each other and the course time differences of the incoming signal on the respective antennas, the direction of the incoming signal can be determined relatively easily on the basis of underlying geometric functions.

Op bijzonder voordelige wijze wordt bij een verdere uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding een vermindering het aantal gebruikte antennes mogelijk, doordat signaalveranderingen in afhankelijkheid van bewegingsverandering van de ontvanger en daarmee van de antenneposities bepaald worden en de veranderde bewegingsinfonnatie daartoe dient, om de richtingsinformatie van het eenvoudige signaal te bepalen.In a particularly advantageous manner, in a further embodiment of a method according to the present invention, a reduction in the number of antennas used is possible because signal changes in dependence on the movement change of the receiver and thus on the antenna positions are determined and the changed movement information serves for this purpose, for the directional information of the simple signal.

Op bijzonder voordelige wijze wordt bij een systeem volgens de onderhavige uitvinding een bewegende ontvanger met een sensor voor de registratie van bewegingsinfonnatie gecombineerd en een evaluatie-eenheid voor de combinatie van de bewegingsinfonnatie met de uit het ontvangen signaal bepaalde informatie. Op deze manier wordt een technisch eenvoudiger en betrouwbaar bedrijven van het systeem bereikt, die op grond van zijn geringe aantal componenten technisch eenvoudig te realiseren en gunstig te produceren is.In a particularly advantageous manner, a system according to the present invention combines a moving receiver with a sensor for recording motion information and an evaluation unit for combining the motion information with the information determined from the received signal. In this way a technically simpler and reliable operation of the system is achieved, which is technically easy to implement and economically produce due to its small number of components.

Op voordelige wijze wordt bij een verdere uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding maximaal een aantal van drie antennes ingezet, en daarmee minstens een antenne bespaard, waardoor het systeem zich zonder vermindering van de nauwkeurigheid in positiebepaling kostengunstiger produceren laat.Advantageously, in a further embodiment of the system according to the invention, a maximum of a number of three antennas is used, and thus at least one antenna is saved, whereby the system can be produced more cost-effectively without reducing the accuracy in position determination.

Op bijzonder voordelige wijze heeft een computerprogrammaproduct een opslag, en machine-leesbare instructies, die, wanneer ze door een rekeneenheid gelezen worden en uitgevoerd worden, de rekeneenheid-processtappen laten uitvoeren, welke met de werkwijzestappen van de werkwijze volgens de uitvinding overeenkomen.In a particularly advantageous manner, a computer program product has a storage and machine-readable instructions which, when read and executed by a computer unit, cause the computer unit to perform process steps corresponding to the method steps of the method according to the invention.

Op deze manier is het systeem volgens de onderhavige uitvinding eenvoudig te porten, en veranderingen aan het systeem kunnen middels het computerprogrammaproduct eenvoudig geïmplementeerd worden.In this way the system according to the present invention is easy to port, and changes to the system can be easily implemented through the computer program product.

In het volgende worden uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding aan de hand van figuren verder uitgelegd. Hierin toont:In the following, exemplary embodiments of the invention will be further explained with reference to figures. It shows:

Fig. 1 een voorbeeld van de signaalontvangst met meerdere antennes in een stedelijke omgeving;FIG. 1 an example of signal reception with multiple antennas in an urban environment;

Fig. 2 een voorbeeld van de signaalontvangst op een bewegende ontvanger;FIG. 2 an example of the signal reception on a moving receiver;

Fig. 3 een voorbeeld voor de filtering gewenste signalen middels afscherming;FIG. 3 an example of signals desired for filtering by means of shielding;

Fig. 4 een computerprogrammaproduct;FIG. 4 a computer program product;

Fig. 5 een evaluatie-eenheid volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de onderhavige uitvinding; enFIG. 5 an evaluation unit according to an exemplary embodiment of the present invention; and

Fig. 6 een werkwijze volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de onderhavige uitvinding.FIG. 6 a method according to an exemplary embodiment of the present invention.

Zoals Fig. 1 toont, bestaat volgens een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding de mogelijkheid, van satelliet afgegeven signalen met meerdere antennes te ontvangen. Getoond zijn satelliet 1, Γ, 2, 3, 4 en 5 alsmede gebouwen 200 en 210. Verder is een drie-assensysteem 50, 60 en 70 weergegeven, waarvan de assen orthogonaal ten opzichte van elkaar zijn. Daarenboven is een bewegende basis, bijvoorbeeld een voertuig, zoals een automobiel, getoond, die over een systeem voor de verbetering van positiebepaling 500 beschikt. Naar het systeem 500 gaan signalen 185 en 183, die daar middels twee antennes, die niet weergegeven zijn en zich bijvoorbeeld op een vlak van het dak aan de buitenkanten bevinden, ontvangen worden. Aan de hand van de loop tijdverschillen van de signalen en de bekende afstanden van de antennes ten opzichte van elkaar kan richtingsinformatie van de inkomende signalen bepaald worden.As shown in FIG. 1, according to an embodiment of a method according to the invention, it is possible to receive signals transmitted from satellite with several antennas. Satellite 1, Γ, 2, 3, 4 and 5 as well as buildings 200 and 210 are shown. Furthermore, a three-axis system 50, 60 and 70 is shown, the axes of which are orthogonal to each other. In addition, a moving base, for example a vehicle, such as an automobile, is shown which has a system for improving position determination 500. Signals 185 and 183 go to the system 500, which are received there by means of two antennas, which are not shown and which are situated for example on a surface of the roof on the outside. On the basis of the course time differences of the signals and the known distances of the antennas relative to each other, directional information of the incoming signals can be determined.

Voor zover zich de bewegende basis 180 om de bovenas draait, kan met de verandering van de inkomende signaalinformatie vastgesteld worden, of het zich bij de inkomende signalen om gereflecteerde signalen gaat. Deze kunnen bijvoorbeeld extra informatie van een camera of een afstandmeter gebruikt worden, om vast te stellen, dat zich in het bereik van de richting van het inkomende signaal een gebouw bevindt. In dit voorbeeld staat het gebouwen 210 in de richting van het inkomende signaal 185. Dientengevolge kan dit signaal als gereflecteerd signaal geëlimineerd worden. Er bestaat ook de mogelijkheid, om zonder een verdere antenne te doen, Voor zover de ontvanger vaak bewogen kan worden. Door het Doppler effect als gevolg van de beweging verschuiven zich de inkomende frequenties afhankelijk van de snelheid van de ontvanger relatief tot de respectieve satelliet. Gereflecteerde signalen kunnen daaraan herkend worden, dat zich de frequentie relatief ten opzichte van de gemeten snelheid van de ontvanger en een verwachte plek van de satelhet in een foute richting resp. met een foute factor verschuift. Aangezien voertuigen zich niet. verticaal bewegen, kunnen de van de bodem gereflecteerde signalen niet met het Doppler effect geïdentificeerd worden. In zulk geval is de afscherming van dergelijke signalen door een grondplaat zinvol.To the extent that the moving base 180 rotates around the upper axis, it can be determined with the change of the incoming signal information whether the incoming signals are reflected signals. For example, these additional information from a camera or a distance meter can be used to determine that a building is located in the range of the direction of the incoming signal. In this example, the building 210 faces the incoming signal 185. As a result, this signal can be eliminated as a reflected signal. There is also the possibility to do without a further antenna, as far as the receiver can often be moved. Due to the Doppler effect due to the movement, the incoming frequencies shift relative to the respective satellite depending on the speed of the receiver. Reflected signals can be recognized by the fact that the frequency is relative to the measured speed of the receiver and an expected location of the satellite in a wrong direction resp. shifts with an incorrect factor. Since vehicles do not stand. Moving vertically, the signals reflected from the bottom cannot be identified with the Doppler effect. In such a case, the shielding of such signals by a base plate is useful.

Zoals Fig. 2 toont, kan bij een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding een evaluatie van de signalen over bewegingsi n form atie volgen. Ingaande signalen 100 en 110 worden in hun frequenties f en f door een beweging van het bewegende pl atforni, die den ontvanger transporteert, in een snelheid v beïnvloedt. Hierbij wordt de frequentie f volgens het Doppler effect F verhoogd en de frequentie F' van het signaal 110 vermindert. Middels de hoek cp en cp' laat zich de snelhoidseomponent in de richting van de signalen 100 resp. 110 berekenen. Daaruit volgt in verbinding met een bekende zendfrequentie de navigatiesatel 1 iet een verwachte veranderde frequentie. Volgens het Doppler effect laat zich deze frequentie als volgt berekenen:As shown in FIG. 2, in an embodiment of the method according to the invention, an evaluation of the signals over motion information can follow. Input signals 100 and 110 are influenced in their frequencies f and f by a movement of the moving platform, which transports the receiver, at a speed v. The frequency f is increased according to the Doppler effect F and the frequency F 'of the signal 110 decreases. By means of the angle cp and cp ', the quick-hide component can be moved in the direction of the signals 100 and 100 respectively. 110. In connection with a known transmission frequency, the navigation satellite 1 follows an expected changed frequency. According to the Doppler effect, this frequency can be calculated as follows:

Een snelheidsberekening kan bijvoorbeeld uit twee in tijd gescheiden positiemetingen volgen. Voor de verbetering van de snelheidsmeting kan sensorinform atie gebruikt worden, welke met sensoren bepaald worden, die op het bewegende platform resp. in het voertuig beschikbaar zijn. Hiertoe lenen zich in het bijzonder de signalen van een versnellingssensor, die voor snelheid geïntegreerd kan worden, resp. odometrisch bepaalde informatie, waarbij de bedekte weg over den wielmaat en die wiel-draaiaantal bepaald wordt. Verder kan met een conventionele of met een optische radar een snelheid bepaald worden of met eamera-infbrmatie en een verandering van beelden de snelheid geconcludeerd worden, Daarbij laat zich de snelheid van de ontvanger uit de posities voor bepaalde tijdpunten alsmede de tijd, die tussen de twee metingen verlopen is, bepalen. Hieruit laat zich ook de hoek tussen de bewegingsrichting en de as tussen satelliet en ontvanger uit de posities berekenen. Het is op voordelige wijze, aan de van het sterkste ontvangen signaal het nieuwste signaal voor de berekening van de positie te gebruiken, aangezien deze van de dichtstbij gelegen satelliet stamt.A speed calculation can, for example, follow from two position measurements separated in time. For the improvement of the speed measurement, sensor information can be used, which are determined with sensors which are mounted on the moving platform resp. available in the vehicle. The signals from an acceleration sensor, which can be integrated for speed or resp. odometrically determined information, wherein the covered road is determined over the wheel size and that wheel number. Furthermore, with a conventional or with an optical radar, a speed can be determined or the speed can be concluded with eamera-information and a change of images. two measurements has expired. The angle between the direction of movement and the axis between satellite and receiver can also be calculated from the positions from this. It is advantageous to use the newest signal for calculating the position on the signal received from the strongest received, since it originates from the nearest satellite.

Odometrie kan in de regel alleen voor ontvangers in voertuigen ingezet worden, die slipvrij contact met de vaste ondergrond hebben. Bij voertuigen worden in de regel wiel-draaiaantal-sensoren in combinatie met draaihoeksensoren voor de meting van de snelheid ingezet. Voor zover odometrie-data ter beschikking staat en er van uit gegaan kan worden, dat die tandwielen geen of zo goed zoals geen slip hebben, kunnen daarmee bijvoorbeeld versnellingssensordata op termijn gecorrigeerd worden. Voor zover een versnellingssensor de translatieversnelhng en draaiversnellingen los opneemt en mogelijkerwijs ook het magneetveld in de mogelijke bewegingsrichtingen bepaald, waarbij de versnellingssensor de sensordata voor een betere nauwkeurigheid reeds intern gecombineerd, volgt een precieze grondslag voor de snelheidsmeting. Uit den versnellingswaarden berekent bijvoorbeeld de satellietendata-ontvanger door integratie de snelheid van de ontvanger. Een dergelijke snelheidsmeting is op termijn echter niet zeer precies en kan bijvoorbeeld door de snelheidsmeting over twee verschillende GPS-posities of door een gemeten Doppler verschuiving van de ontvangen signalen getest resp. gecorrigeerd worden.As a rule, odometry can only be used for receivers in vehicles that have slip-free contact with the solid surface. For vehicles, wheel rotation number sensors are generally used in combination with rotation angle sensors for measuring the speed. Insofar as odometry data is available and it can be assumed that these gears have no or almost no slip, acceleration sensor data can for instance be corrected in the long term. Insofar as an acceleration sensor loosely records translation acceleration and rotational accelerations and possibly also determines the magnetic field in the possible directions of movement, the acceleration sensor already combining the sensor data internally for better accuracy, a precise basis for speed measurement follows. From the acceleration values, for example, the satellite data receiver calculates the speed of the receiver through integration. Such a speed measurement is, however, not very precise in the long term and can be tested or tested by, for example, the speed measurement over two different GPS positions or by a measured Doppler shift of the received signals. be corrected.

Fig. 3 toont een verdere mogelijkheid volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze van de onderhavige uitvinding, om ongewenste signalen bij positiebepaling uit te sluiten. In Fig. 3 worden de gelijke verwijzingsnummers zoals in de andere figuren gebruikt en betekenen dezelfde objecten. Het ontvangen signaal 100 wordt aan de bodem gereflecteerd, terwijl het signaal 110 in directe lijn bij het systeem voor de verbetering van positiebepaling 500 arriveert. Een technisch eenvoudige oplossing bestaat eruit, om onder de signaalontvanger een grondplaat te positioneren, welke gereflecteerde signalen van de bodem niet doorlaat. Daarmee worden dergelijke signalen door een technisch eenvoudig te realiseren oplossing van de evaluatie bij positiebepahng uitgesloten.FIG. 3 shows a further possibility, according to an exemplary embodiment of the method of the present invention, for excluding unwanted signals during position determination. In FIG. 3 the same reference numbers as in the other figures are used and mean the same objects. The received signal 100 is reflected at the bottom, while the signal 110 arrives in direct line at the system for improving position determination 500. A technically simple solution consists of positioning a base plate under the signal receiver which does not transmit reflected signals from the bottom. In this way such signals are excluded from the evaluation during position determination by means of a technically easy to implement solution.

Fig. 4 toont een computerprogrammaproduct volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Op een leesbaar opslagmedium 400 zijn computercommando’s 410 opgeslagen, welke door een evaluatie-eenheid of een computer van een systeem volgens de uitvinding voor de verbetering van positiebepahng middels satellietnavigatie uitgelezen en uitgevoerd kunnen worden.FIG. 4 shows a computer program product according to an embodiment of the present invention. Computer commands 410 are stored on a readable storage medium 400, which commands can be read out and executed by an evaluation unit or a computer of a system according to the invention for improving positioning by means of satellite navigation.

Zoals Fig. 5 toont, kan een systeem 500 voor de verbetering van positiebepahng middels satellietnavigatie eenvoudig opgebouwd zijn. Deze bevat bijvoorbeeld een ontvanger 510, een sensor 520 en een evaluatie-eenheid 530, die speciaal een leeseenheid 535 voor een computerprogrammaproduct bevatten kan. Een dergelijk systeem is technisch niet overmatig complex en laat zich onafhankelijk produceren en in voertuigen monteren. Door het gebruik van een computerprogrammaproduct en een leeseenheid is het eenvoudig mogehjk, om de werkwijze te veranderen en ook volgens de productie software-updates probleemloos te implementeren.As shown in FIG. 5, a system 500 for improving positioning by means of satellite navigation can be simply constructed. It includes, for example, a receiver 510, a sensor 520, and an evaluation unit 530, which may especially contain a computer program product reading unit 535. Such a system is technically not excessively complex and can be produced independently and mounted in vehicles. By using a computer program product and a reading unit, it is easy to change the method and also to implement software updates without problems according to the production.

Fig. 6 toont een voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding. De werkwijze 600 heeft bijvoorbeeld de volgende stappen:FIG. 6 shows an example of an embodiment of a method according to the present invention. For example, the method 600 has the following steps:

In een stap 610 volgt de identificatie van een eerste en van een tweede ontvangen signaal, dat van minstens een satelliet gezonden wordtin een stap 620 wordt een eerste signaaleigenschap van de eerste en van het tweede signaal bepaald.In a step 610 the identification of a first and of a second received signal follows, which is sent from at least one satellite in a step 620, a first signal property of the first and of the second signal is determined.

In een stap 630 vindt een vergelijk tussen de vastgestelde eerste signaaleigenschap van de eerste en tweede signalen met een voorbepaalde eerste signaaleigenschap plaats.In a step 630 a comparison takes place between the determined first signal property of the first and second signals with a predetermined first signal property.

In een stap 640 vindt een keuze van de eerste resp. tweede signalen aan de hand van de overeenstemming met de voorbepaalde eerste signaaleigenschap plaats, en in een stap 650 wordt het uitgekozen signaal voor de positiebepaling gebruikt.In a step 640 a selection of the first resp. second signals according to the correspondence with the predetermined first signal property takes place, and in a step 650 the selected signal is used for position determination.

Op voordelige wijze laat zich bij de onderhavige uitvinding de werkwijze door een combinatie van de informatie uit meerdere sensoren verbeteren, doordat verschillende sensordata gecombineerd worden en voor het uitkiezen van de gebruikte signalen gebruikt worden, of voor de verbetering van de bewegingsinformatie gebruikt worden.Advantageously, in the present invention, the method can be improved by combining the information from a plurality of sensors, by combining different sensor data and being used for selecting the signals used or for improving the motion information.

Een bewijs van het systeem volgens de uitvinding en werkwijze is eenvoudig mogebjk, doordat standaardmetingen in bewegende en in gefixeerde toestand met elkaar vergeleken worden.Proof of the system according to the invention and method is simply possible in that standard measurements in moving and in fixed condition are compared with each other.

Claims

A method for improving positioning via satellite navigation (500) with at least the following measures: identification (610) of a first received signal sent from at least a first satellite, determining (620) a first signal property of the first signal comparing (630) the first determined signal property of the first signal with a predetermined first signal property, selecting (640) the first signal based on the correspondence with the first predetermined signal property, and using (650) the selected signal for the positioning.

Method according to claim 1 with the following measures: identifying (610) a second received signal sent from at least the first satellite, determining (620) the first signal property of the second signal, comparing (630) the first determined signal property of the first and second signals with the predetermined first signal property, selecting (640) the first resp. second signals based on the correspondence with the first predetermined signal property.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the predetermined first signal property is a direction from which the received signal falls.

The method of claim 1 or 2, wherein the predetermined first signal property is a frequency of the received signal.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined first signal property is generated from an information about the direction from which the received signal is incident and an information about a frequency of the received signal.

The method of claim 5, wherein the signals are received by a moving receiver and the first predetermined signal property is derived from at least one motion information of the motion of the moving receiver.

Method according to one of the preceding claims 3 or 5 to 6, wherein the direction is determined with a plurality of spatially spaced antennas.

The method according to any of claims 6 to 7, wherein a change in time of the motion and / or direction information with respect to the signals is evaluated.

A system (500) for improving positioning via satellite navigation with at least the following components: a moving receiver (510) for receiving a first and second signal sent from at least one satellite, a sensor (520) for recording of movement information of the movement of the receiver, an evaluation unit (530) for carrying out a method according to one of claims 1 to 8.

The system of claim 9, wherein the sensor (520) uses a received signal from at least a second satellite for recording movement information of the movement of the receiver.

The system of claim 9 or 10, wherein three flat-mounted antennas are used over a base plate.

A computer program product (400) with a storage (410) for computer-readable instructions which, when it is read into a computer unit of a satellite navigation improvement system, triggers this computer unit to perform the process steps of the method according to a of claims 1 to 7 as process steps.