RU2594019C2 - Система и метод оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала - Google Patents

Система и метод оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала Download PDF

Info

Publication number
RU2594019C2
RU2594019C2 RU2013122188/07A RU2013122188A RU2594019C2 RU 2594019 C2 RU2594019 C2 RU 2594019C2 RU 2013122188/07 A RU2013122188/07 A RU 2013122188/07A RU 2013122188 A RU2013122188 A RU 2013122188A RU 2594019 C2 RU2594019 C2 RU 2594019C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
satellite
satellites
signal generating
satellite signal
central controller
Prior art date
Application number
RU2013122188/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013122188A (ru
Inventor
Кан Мук Джунг
Ву Сап Ли
Хи Тай Шин
Original Assignee
Кан Мук Джунг
Ву Сап Ли
Хи Тай Шин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кан Мук Джунг, Ву Сап Ли, Хи Тай Шин filed Critical Кан Мук Джунг
Publication of RU2013122188A publication Critical patent/RU2013122188A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2594019C2 publication Critical patent/RU2594019C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/256—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to timing, e.g. time of week, code phase, timing offset
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • G01S19/11—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals wherein the cooperating elements are pseudolites or satellite radio beacon positioning system signal repeaters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/20—Integrity monitoring, fault detection or fault isolation of space segment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах для оценки местоположения объектов. Технический результат состоит в предоставлении пользователю приемного терминала спутникового сигнала, например сотового телефона или навигатора, услуги по определению местоположения без изменения аппаратного или программного обеспечения даже в зонах, недоступных для спутниковых сигналов, например внутри здания, в подземном торговом центре, в туннеле или метро. Для этого система оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала включает в себя: приемную антенну для приема спутниковых сигналов; центральный контроллер для вычисления и обновления спутниковой информации в режиме реального времени для всех существующих спутников, получения времени спутника из спутниковых сигналов, принимаемых приемной антенной, и синхронизации, а также выбора для оценки местоположения по крайней мере 4 спутников из всех существующих спутников на основе информации о времени спутника; по крайней мере одно устройство генерирования спутникового сигнала, принимающее номера спутников, назначенные центральным контроллером, и генерирующее спутниковые сигналы, соответствующие назначенным номерам спутников. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область технического применения
Настоящее изобретение, в целом, относится к системе и методу оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала и, в частности, к системе и методу оценки местоположения, позволяющим определять местоположение без изменения аппаратных и программных средств приемного терминала спутникового сигнала (например, сотового телефона или навигационной системы), даже в зоне, недоступной для спутниковых сигналов, например внутри здания, в подземном торговом центре, в туннеле или метро.
Предпосылки создания изобретения
Как правило, система оценки местоположения представляет собой систему приема спутниковых сигналов от спутников, находящихся на высоте приблизительно от 19000 до 25000 км, и оценки местоположения приемного терминала с использованием метода триангуляции или аналогичного метода.
Таким образом, система оценки местоположения имеет ограничение в том, что местоположение может оцениваться только снаружи помещения, где осуществляется непосредственный прием спутниковых сигналов. Поэтому оценка местоположения не может выполняться в зданиях, подземных торговых центрах, туннелях или метро из-за невозможности приема спутниковых сигналов в таких местах.
Для устранения данного ограничения и с целью решения описанной выше проблемы, см. фиг.1, был предложен метод приема спутниковых сигналов на крыше с последующей передачей принятых спутниковых сигналов в помещение (в дальнейшем именуемый как традиционный метод).
Однако в традиционном методе имеются следующие проблемы:
Во-первых, существует вертикальная ошибка, связанная с тем, что координаты приемной антенны (RX ANT) определяются с использованием ретранслируемых сигналов, принимаемых через передающую антенну (ТХ ANT). Также существует горизонтальная ошибка, связанная с расстоянием до приемной антенны. Для устранения горизонтальной ошибки требуется наличие множества приемных антенн (RX ANT), что приведет к увеличению затрат на производство и установку.
Во-вторых, точка установки приемной антенны снаружи помещения и точка установки передающей антенны внутри помещения должны в точности соответствовать друг другу, но в связи с особенностями установки антенн на крыше установить множество приемных антенн в точном соответствии с передающими антеннами достаточно затруднительно.
В-третьих, в связи с изменением величины потери сигнала в зависимости от длины кабеля, показанного пунктирной линией на фиг.1, необходимо контролировать напряженность электрического поля в конечных терминалах передающих антенн.
В-четвертых, в зависимости от высоты установки приемных антенн будут определяться разные значения координат. Данный фактор значительно влияет на вертикальную ошибку.
В-пятых, если радиочастотная мощность передающих антенн не является одинаковой, терминал будет постоянно принимать сигналы от передающей антенны с более высокой радиочастотной мощностью.
Таким образом, изобретатели настоящего изобретения разработали систему, способную обеспечить оценку местоположения в помещении в условиях, аналогичных условиям наружной среды, посредством приема спутниковых сигналов, имеющих структуру, аналогичную структуре спутниковых сигналов, получения времени спутника из спутниковых сигналов, принимаемых приемной антенной, выбора по крайней мере четырех спутников, подходящих для оценки местоположения из всех существующих спутников на основе полученного времени спутника, передачи номеров спутников в устройство генерирования спутникового сигнала и генерирования спутниковых сигналов, соответствующих номерам спутников, с помощью устройства генерирования спутникового сигнала на основе предварительно вычисленной спутниковой информации в режиме реального времени для всех существующих спутников.
Подробное описание изобретения
Техническая проблема
Одним из аспектов настоящего изобретения является создание неразрывной среды для системы оценки местоположения, в которой переход между оценками местоположения снаружи и внутри помещения осуществлялся бы без изменения аппаратных и программных средств пользовательского терминала.
Другим аспектом настоящего изобретения является снижение производственных затрат за счет установки одного или нескольких устройств генерирования спутникового сигнала (в зависимости от размеров зоны установки) и передачи по крайней мере одного спутникового сигнала от установленного устройства генерирования спутникового сигнала, что позволяет регулировать количество устройств генерирования спутникового сигнала в месте установки.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является значительное повышение точности оценки местоположения посредством выбора спутников, находящихся не только в пределах видимости, но и вне зоны видимости благодаря простой модификации программы приемника, позволяющей использовать спутниковые сигналы соответствующих спутников для оценки местоположения.
Техническое решение
Настоящее изобретение обеспечивает систему оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала. Система оценки местоположения внутри помещения включает в себя приемную антенну для приема спутниковых сигналов, центральный контроллер для периодического приема и хранения обновлений спутниковой информации в режиме реального времени для всех существующих спутников, получения времени спутника из спутниковых сигналов, принимаемых приемной антенной для синхронизации, и выбора для оценки местоположения по крайней мере 4 спутников из всех существующих спутников на основе информации о времени спутника. Также система оценки местоположения внутри помещения включает в себя по крайней мере одно устройство генерирования спутникового сигнала, принимающее номера спутников, назначенные центральным контроллером, и генерирующее спутниковые сигналы, соответствующие номерам спутников, которые были назначены центральным контроллером. При этом система оценки местоположения внутри помещения обеспечивает среду, позволяющую пользователю приемного терминала спутникового сигнала оценивать свое местоположение на основе спутниковых сигналов, соответствующих по крайней мере четырем спутникам и передаваемых устройством генерирования спутникового сигнала.
Предпочтительно, чтобы центральный контроллер или устройство генерирования спутникового сигнала вычисляли расстояния между существующими спутниками и соответствующими устройствами генерирования спутникового сигнала для выбранных номеров спутников на основе координат соответствующих спутников и оцененных ранее координат местоположения соответствующих устройств генерирования спутникового сигнала, а также рассчитывали время задержки при передаче как отношение вычисленного расстояния к скорости света.
Более предпочтительно, когда устройство генерирования спутникового сигнала генерирует спутниковые сигналы, соответствующие выбранным спутникам таким образом, чтобы имела место задержка, равная времени задержки при передаче, определяемая центральным контроллером или вычисляемая автономно.
Наиболее предпочтительно, когда устройство генерирования спутникового сигнала принимает по крайней мере 4 номера спутников и генерирует спутниковые сигналы, соответствующие спутникам с заданными номерами.
Предпочтительно, чтобы для оценки местоположения центральный контроллер выбирал по крайней мере 4 номера спутников из всех существующих спутников, находящихся в видимости, на основе информации о времени спутника.
Предпочтительно, чтобы центральный контроллер выбирал из всех имеющихся спутников по крайней мере один спутник, находящийся в зоне видимости, и по крайней мере три спутника, расположенных в пределах 120 градусов по широте и долготе относительно данного спутника.
Предпочтительные типы спутников: GPS, Galileo, ГЛОНАСС.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения метод оценки местоположения внутри помещения с помощью устройства генерирования спутникового сигнала включает в себя прием спутниковых сигналов приемной антенной и передачу принятых спутниковых сигналов в центральный контроллер; получение времени спутников из принятых спутниковых сигналов и синхронизацию системы на основе полученного времени спутников; выбор по крайней мере 4 спутников для оценки местоположения из всех существующих спутников на основе спутниковой информации в реальном времени для всех существующих спутников и информации о времени спутников; передачу выбранных номеров спутников в устройство генерирования спутникового сигнала; вычисление расстояний между существующими спутниками и соответствующими устройствами генерирования спутникового сигнала для выбранных спутников на основе координат соответствующих спутников, координат соответствующих устройств генерирования спутникового сигнала; вычисление времени задержки при передаче как отношение вычисленного расстояния и скорости света; генерирование спутниковых сигналов, соответствующих выбранным спутникам таким образом, чтобы для устройства генерирования спутникового сигнала имела место задержка, равная времени задержки при передаче; оценку местоположения приемного терминала спутникового сигнала, расположенного внутри помещения, на основе по крайней мере четырех номеров спутников, передаваемых от устройства генерирования спутникового сигнала.
Положительные эффекты
Настоящее изобретение характеризуется следующими положительными эффектами:
Во-первых, настоящее изобретение обеспечивает создание неразрывной среды для системы оценки местоположения, в которой переход между оценками местоположения снаружи и внутри помещения осуществляется без изменения аппаратных и программных средств пользовательского терминала.
Во-вторых, настоящее изобретение обеспечивает снижение производственных затрат за счет установки одного или нескольких устройств генерирования спутникового сигнала (в зависимости от размеров зоны установки) и передачи по крайней мере одного спутникового сигнала от установленного устройства генерирования спутникового сигнала, что позволяет регулировать количество устройств генерирования спутникового сигнала в месте установки.
В-третьих, настоящее изобретение обеспечивает значительное повышение точности оценки вертикального положения посредством выбора спутников, находящихся не только в пределах видимости, но и вне зоны видимости благодаря простой модификации программы приемника, позволяющей использовать спутниковые сигналы соответствующих спутников для оценки местоположения.
Краткое описание фигур
На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая пример системы оценки местоположения внутри помещения в соответствии с известным уровнем техники;
На фиг.2 показана схема, иллюстрирующая систему оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая метод выбора номеров спутников с учетом их видимости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая видимость спутника;
На фиг.5 показана схема, иллюстрирующая пример, в котором устройства генерирования спутникового сигнала устанавливаются для малой и большой площади зоны установки;
На фиг.6 показана схема, иллюстрирующая метод вычисления расстояния между спутниками и соответствующими устройствами генерирования спутникового сигнала, а также метод вычисления времени задержки при передаче.
Способ осуществления изобретения
Ниже приводится описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые фигуры.
На фиг.2 показана схема, иллюстрирующая конфигурацию системы оценки местоположения внутри помещения в соответствии с настоящим изобретением.
Показанная на РИС.2 система оценки местоположения внутри помещения, использующая устройство генерирования спутникового сигнала в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя приемную антенну для приема спутникового сигнала; центральный контроллер для вычисления и обновления спутниковой информации в режиме реального времени для всех существующих спутников, получения времени спутника из спутниковых сигналов, принимаемых приемной антенной для синхронизации, и выбора для оценки местоположения по крайней мере 4 спутников из всех существующих спутников на основе информации о времени спутника. Также система оценки местоположения внутри помещения включает в себя по крайней мере одно устройство генерирования спутникового сигнала, принимающее номера спутников, назначенные центральным контроллером, и генерирующее спутниковые сигналы, соответствующие номерам спутников, которые были назначены центральным контроллером.
Приемная антенна представляет собой антенну, устанавливаемую снаружи помещения для приема спутниковых сигналов от существующих спутников. Функция приемной антенны заключается в приеме спутниковых сигналов от существующих спутников. Рекомендуется, чтобы приемная антенна устанавливалась на крыше здания (или в аналогичном месте), в котором установлена система оценки местоположения в соответствии с настоящим изобретением.
Центральный контроллер периодически принимает и сохраняет обновления спутниковой информации в режиме реального времени (например, информацию о положении спутников на орбите в режиме реального времени и т.д.) для всех существующих спутников (в настоящее время для 32 спутников), получает время спутника из спутниковых сигналов, принимаемых приемной антенной, и синхронизирует устройство генерирования спутникового сигнала. Кроме того, центральный контроллер выбирает, по крайней мере, четыре номера спутников, подходящих для оценки местоположения, из всех существующих спутников на основе информации о времени спутника и информации о местоположении, в котором установлена система в соответствии с настоящим изобретением. Также центральный контроллер задает в устройстве генерирования спутникового сигнала выбранные номера спутников и передает информацию о спутниковых сигналах существующих спутников, соответствующих выбранным номерам спутников, в устройство генерирования спутникового сигнала. В этом случае центральный контроллер может назначать один номер спутника для каждого установленного устройства генерирования спутникового сигнала с целью генерирования соответствующих сигналов и может назначать по крайней мере 4 номера спутников для одного устройства генерирования спутникового сигнала с целью генерирования соответствующих спутниковых сигналов.
Предпочтительно, как показано на фиг.3(а), чтобы из всех существующих спутников, находящихся в зоне видимости по отношению к текущему местоположению, были выбраны по крайней мере 4 спутника, подходящих для оценки местоположения. Очевидно, что с течением времени спутники, находящиеся в зоне видимости, изменят свое положение, и выбранные номера спутников могут быть изменены.
Например (см. фиг.4), в условиях видимости, показанных на фиг.4, спутники с номерами 3, 6, 16 и 21 могут быть выбраны в 9 ч, но с течением времени, например, через 12 ч, могут использоваться спутники с номерами 3, 11, 19 и 24.
Более предпочтительно, как показано на фиг.3(b), чтобы из всех существующих спутников выбирались один спутник, находящийся в видимости, и по крайней мере три спутника, расположенных в пределах 120 градусов по широте и долготе относительно данного спутника. То есть в соответствии с настоящим изобретением, как описано выше, могут быть выбраны не только спутник, находящийся в зоне видимости, но также спутники, находящиеся вне зоны видимости, и спутниковые сигналы от соответствующих спутников могут использоваться для оценки местоположения. Таким образом, точность оценки местоположения может быть значительно повышена.
Устройство генерирования спутникового сигнала генерирует спутниковые сигналы, соответствующие номерам спутников, которые были назначены центральным контроллером. В зависимости от размеров места установки могут использоваться одно или несколько устройств генерирования спутникового сигнала. См. фиг.5. Для подземных объектов большой площади используется множество устройств генерирования спутникового сигнала. В зданиях с относительно небольшой площадью используется одно устройство генерирования спутникового сигнала. Одно устройство генерирования спутникового сигнала может принимать по крайней мере 4 присвоенных номера спутников для генерирования множества спутниковых сигналов, независимо от установки в соответствии с зоной установки.
Для выбранных спутников центральный контроллер вычисляет расстояние между существующими спутниками и соответствующими устройствами генерирования спутникового сигнала на основе координат соответствующих спутников и координат места установки устройства генерирования спутникового сигнала, а также вычисляет время задержки при передаче как отношение вычисленного расстояния к скорости света для соответствующего устройства генерирования спутникового сигнала. В зависимости от обстоятельств устройство генерирования спутникового сигнала вычисляет время задержки при передаче, а затем передает соответствующие спутниковые сигналы с учетом вычисленного времени задержки.
Таким образом, спутниковые сигналы должны передаваться с учетом времени задержки, поскольку несмотря на то, что навигационные данные для существующего спутника и устройства генерирования спутникового сигнала имеют одинаковые позиционные координаты, устройство генерирования спутникового сигнала имеет фиксированные координаты, поэтому время, затрачиваемое на прохождение спутниковых сигналов через ионосферу и тропосферу, должно компенсироваться временем задержки при передаче.
Метод вычисления времени задержки при передаче схематично описан ниже (см. фиг.6).
Значения Xj, Yj, и Zj (j изменяется в зависимости от времени, поскольку спутник движется по орбите) являются широтой, долготой и высотой определенного спутника (SVi), выбранного в зоне видимости из 32 спутников в любой момент времени;
оборудование для воспроизведения сигнала спутника SVi между устройствами генерирования спутникового сигнала определяется как SSGI и имеет фиксированные координаты X1, Y1 и Z1;
псевдодиапазон SVi и SSGI определяется как ρi:
ρ i = ( X j − X 1 ) 2 + ( Y j + Y 1 ) 2 + ( Z j + Z 1 ) 2
Figure 00000001
Время задержки при передаче определяется, как: ρiT=ρi/c+Bu,
где C - скорость света, равная 2.99792458×108 м/с, а Bu - неопределенное значение компенсации времени задержки, зависящее от длины кабеля, ошибки времени пользователя и зоны обслуживания.
Устройство генерирования спутникового сигнала генерирует спутниковые сигналы, соответствующие выбранным номерам спутников, с учетом времени задержки при передаче, полученного от центрального контроллера, для компенсации ошибки, вызванной различием расстояний между спутником и соответствующим устройством генерирования спутникового сигнала.
Рассмотренная в настоящем изобретении система оценки местоположения позволяет правильно оценивать местоположение приемного терминала спутникового сигнала внутри помещения посредством приема спутниковых сигналов (соответствующих по крайней мере четырем номерам спутников), передаваемых с устройства генерирования спутникового сигнала, не только снаружи, но и внутри помещения.
Ниже приводится описание метода оценки местоположения внутри помещения с помощью устройства генерирования спутникового сигнала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На первом этапе осуществляется прием спутникового сигнала приемной антенной и передача принятых спутниковых сигналов в центральный контроллер. На данном этапе приемная антенна, установленная снаружи помещения, принимает спутниковые сигналы от существующих спутников и передает полученные спутниковые сигналы в центральный контроллер в режиме реального времени.
На втором этапе выполняется определение времени спутников из принятых спутниковых сигналов и синхронизация системы на основе полученного времени спутников. На данном этапе центральный контроллер определяет время спутников из спутниковых сигналов, принятых приемной антенной, и синхронизирует полученное время и устройство генерирования спутникового сигнала.
На третьем этапе из всех существующих спутников выбираются по крайней мере 4 спутника, подходящих для оценки местоположения. Выбор спутников осуществляется на основе информации о времени спутников и информации по всем спутникам, получаемой в режиме реального времени. На данном этапе выбираются по крайней мере 4 спутника, подходящих для оценки местоположения с учетом текущего места установки на основе информации о времени спутников и информации по всем существующим спутникам в режиме реального времени, заранее вычисляемой и обновляемой центральным контроллером, а также осуществляется передача номеров выбранных спутников в устройство генерирования спутникового сигнала.
На четвертом этапе вычисляется расстояние между существующим спутником и соответствующим устройством генерирования спутникового сигнала для спутников с выбранными номерами на основе координат существующих спутников с соответствующими номерами и координат места установки соответствующего устройства генерирования спутникового сигнала. Также осуществляется передача в соответствующее устройство генерирования спутникового сигнала времени задержки, вычисляемого как отношение вычисленного расстояния и скорости света. На данном этапе вычисляется время задержки генерирования спутникового сигнала для устройства генерирования спутникового сигнала с целью компенсации ошибки, вызванной различиями расстояний между существующими спутниками, соответствующими выбранным номерам спутников, и передающими антеннами устройств генерирования спутникового сигнала, которые генерируют спутниковые сигналы, соответствующие выбранным номерам спутников, а также ошибок, вызванных размерами зоны обслуживания и разницей во времени.
На пятом этапе устройством генерирования спутникового сигнала генерируются спутниковые сигналы, соответствующие выбранным номерам спутников, с учетом времени задержки при передаче.
На шестом этапе выполняется оценка местоположения приемного терминала спутникового сигнала, находящегося внутри помещения, на основе спутниковых сигналов, соответствующих по крайней мере четырем номерам спутников, принятых от устройства генерирования спутникового сигнала. На данном этапе оценивается текущее местоположение пользовательского терминала на основе спутникового сигнала, принятого от устройства генерирования спутникового сигнала.
Описанный выше и показанный на фигурах вариант осуществления настоящего изобретения не должен рассматриваться как ограничивающий техническую идею настоящего изобретения. В частности, понятие "спутник" является всеобъемлющим и включает в себя спутники GPS, широко используемые в настоящее время, а также спутники Galileo и ГЛОНАСС, которые применяются в других странах. Объем правовой охраны настоящего изобретения ограничивается содержанием, описанным в формуле изобретения. Существует возможность изменения и модификации технических идей настоящего изобретения в различных формах специалистами, обладающими обычной квалификацией в данной области, к которой относится указанный предмет изобретения. Таким образом, изменения и модификации включены в объем правовой охраны настоящего изобретения при условии, что такие изменения и модификации являются очевидными для специалистов, обладающих обычной квалификацией в данной области.

Claims (5)

1. Система для оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала с целью обеспечить неразрывную среду для системы оценки местоположения, в которой осуществляется свободный переход между оценками местоположения снаружи и внутри помещения без изменения аппаратных и программных средств пользовательского терминала, система включает:
приемную антенну для приема спутниковых сигналов;
центральный контроллер для периодического приема и хранения обновлений спутниковой информации в режиме реального времени для всех существующих спутников, получения времени спутника из спутниковых сигналов, принимаемых приемной антенной, и выбора по крайней мере 4 спутников, доступных для оценки местоположения, с учетом обновленной информации от всех существующих спутников, основанной на информации времени спутника; и
по крайней мере одно устройство для генерирования спутникового сигнала, принимающее номера спутников, назначенные центральным контроллером, и генерирующее спутниковые сигналы, соответствующие номерам спутников, которые были назначены центральным контроллером;
при этом центральный контроллер вычисляет расстояния между существующими спутниками и соответствующим устройством генерирования спутникового сигнала для выбранных номеров спутников, основанные на реальных координатах орбит соответствующих спутников и установлении координат местоположения соответствующих устройств генерирования спутникового сигнала, и посылает время задержки при передаче, рассчитанное как отношение вычисленного расстояния к скорости света, соответствующему устройству генерирования спутникового сигнала, и после чего устройство генерирования спутникового сигнала генерирует спутниковые сигналы, соответствующие выбранным спутникам, таким образом, чтобы имела место задержка, равная времени задержки при передаче, полученная от центрального контроллера.
2. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что устройство генерирования спутникового сигнала принимает по крайней мере 4 номера спутников и генерирует спутниковые сигналы, соответствующие спутникам с заданными номерами.
3. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что для оценки местоположения центральный контроллер выбирает по крайней мере 4 номера спутников из всех существующих спутников, находящихся в зоне видимости, на основе информации о времени спутника.
4. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что центральный контроллер выбирает из всех имеющихся спутников по крайней мере один спутник, находящийся в зоне видимости, и по крайней мере три спутника, расположенных в пределах 120 градусов по широте и долготе относительно данного спутника.
5. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что используются следующие типы спутников: GPS, Galileo, ГЛОНАСС.
RU2013122188/07A 2010-11-04 2010-11-12 Система и метод оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала RU2594019C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100109106A KR101186303B1 (ko) 2010-11-04 2010-11-04 위성신호 발생 장치를 이용한 실내 위치 측정 시스템 및 그 방법
KR10-2010-0109106 2010-11-04
PCT/KR2010/007988 WO2012060501A1 (ko) 2010-11-04 2010-11-12 위성신호 발생 장치를 이용한 실내 위치 측정 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013122188A RU2013122188A (ru) 2014-12-10
RU2594019C2 true RU2594019C2 (ru) 2016-08-10

Family

ID=46024607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013122188/07A RU2594019C2 (ru) 2010-11-04 2010-11-12 Система и метод оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20130207840A1 (ru)
EP (1) EP2637041A4 (ru)
JP (1) JP2014500948A (ru)
KR (1) KR101186303B1 (ru)
CN (1) CN103238085B (ru)
AU (1) AU2010363389A1 (ru)
BR (1) BR112013010789A2 (ru)
CA (1) CA2813926A1 (ru)
MX (1) MX2013004987A (ru)
RU (1) RU2594019C2 (ru)
SG (1) SG189279A1 (ru)
WO (1) WO2012060501A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679727C2 (ru) * 2017-03-23 2019-02-12 Общество с ограниченной ответственностью "Инностар" Система определения местоположения объекта внутри помещения

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101348987B1 (ko) * 2012-06-22 2014-02-13 한국스프라이트 주식회사 위치 추적 시스템에서 위치 측위 장치와 방법 및 그 기록 매체
US20140320340A1 (en) * 2013-02-21 2014-10-30 Dali Systems Co. Ltd. Indoor localization using analog off-air access units
CN103901456B (zh) * 2014-04-14 2016-11-16 东南大学 一种gps终端室内定位系统和方法
US10849205B2 (en) 2015-10-14 2020-11-24 Current Lighting Solutions, Llc Luminaire having a beacon and a directional antenna
CN106597474B (zh) * 2016-12-28 2018-11-20 格星微电子科技成都有限公司 一种室内gnss伪卫星组网方法
CN106680852B (zh) * 2017-03-20 2019-02-12 武汉大地线科技有限公司 基于卫星导航信号欺骗式干扰的定位方法及系统
JP6960829B2 (ja) * 2017-11-16 2021-11-05 清水建設株式会社 屋内測位用基準位置の設定方法、屋内測位システムおよび屋内測位方法
US10979857B2 (en) * 2018-05-03 2021-04-13 Curbside Inc. Content conversion tracking based on location data
JP7271886B2 (ja) * 2018-09-20 2023-05-12 セイコーエプソン株式会社 測位システム、疑似局制御装置、および疑似衛星局の制御方法
EP3782872A1 (en) * 2019-08-19 2021-02-24 Siemens Rail Automation S.A.U. System and method for enabling a position determination of a vehicle in a tunnel
CN110516878A (zh) * 2019-08-28 2019-11-29 中国银行股份有限公司 一种基于时空约束的信号稀疏表示模型的定位方法及系统
CN111239777B (zh) * 2020-01-07 2023-07-25 哈尔滨工业大学 一种基于位置指纹的卫星集群分级定位方法
KR102323348B1 (ko) * 2020-06-30 2021-11-09 주식회사 텔에이스 위성 신호 송신 시스템 및 위성 신호들을 송신하는 방법
US11792763B2 (en) * 2020-09-21 2023-10-17 Charter Communications Operating, Llc Wireless station location detection and management
CN113093235A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 山东行成电子科技有限公司 一种隧道内装置高精度对时系统及方法
KR102372028B1 (ko) * 2021-07-30 2022-03-10 (주)이투비비 터널 내 gnss 위성신호 모사 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2110077C1 (ru) * 1994-08-25 1998-04-27 Николай Егорович Армизонов Способ определения курсового угла и координат местоположения объектов по радиосигналам космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100463737B1 (ko) * 1996-04-05 2005-02-28 디스커비젼 어소우쉬에이츠 위치확인시스템및방법
US5815114A (en) * 1996-04-05 1998-09-29 Discovision Associates Positioning system and method
US5784028A (en) * 1996-06-27 1998-07-21 Motorola, Inc. Method and apparatus for simplex delivery of signals to obstructed geographical areas
US6201497B1 (en) * 1997-09-30 2001-03-13 Dlb Limited Enhanced global navigation satellite system
KR100321766B1 (ko) * 1998-08-07 2002-03-08 이계철 실내에서의위치측정이가능한위치측정시스템및그방법
US6198432B1 (en) * 1999-09-29 2001-03-06 Trimble Navigation Limited Method and apparatus for automatic and autonomous assignment of PRN codes to a multiplicity of pseudolites
JP2002236165A (ja) * 2001-02-08 2002-08-23 Keio Gijuku Ｇｐｓ装置
JP2004132750A (ja) * 2002-10-09 2004-04-30 Hitachi Ltd 擬似衛星システム及びそれを用いる測位システム
KR100532279B1 (ko) * 2003-08-14 2005-11-29 삼성전자주식회사 의사위성의 피.알.엔 코드 할당 시스템 및 그 방법
JP2005321353A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Seiko Epson Corp 測位システム、屋外装置、測位方法、屋外装置の制御方法、屋外装置の制御プログラム及び屋外装置の制御プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2006084385A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Fujitsu Ltd 測位信号送信装置、測位信号送信方法、及び測位装置
JP4464335B2 (ja) * 2004-12-24 2010-05-19 Ｋｄｄｉ株式会社 測位信号発生装置および測位信号発生方法
US20070063893A1 (en) * 2005-09-08 2007-03-22 Gps Source, Inc. Spot Locator
KR20080060502A (ko) * 2006-12-27 2008-07-02 건국대학교 산학협력단 Ｇｐｓ 스위칭 중계기를 이용한 실내 측위시스템 및측위방법
KR20100076340A (ko) * 2008-12-26 2010-07-06 주식회사 나인티시스템 실내위치인식시스템과 ｇｐｓ위치데이터를 이용한 실내외 겸용 위치인식시스템 및 그 방법
JP2011232039A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Hitachi Ltd Ｇｐｓ信号再生方法、ｇｐｓ信号再生システム、ｇｐｓ信号再生情報転送装置、およびｇｐｓ信号再生装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2110077C1 (ru) * 1994-08-25 1998-04-27 Николай Егорович Армизонов Способ определения курсового угла и координат местоположения объектов по радиосигналам космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679727C2 (ru) * 2017-03-23 2019-02-12 Общество с ограниченной ответственностью "Инностар" Система определения местоположения объекта внутри помещения

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013122188A (ru) 2014-12-10
CN103238085B (zh) 2015-03-25
KR20120047508A (ko) 2012-05-14
MX2013004987A (es) 2013-06-11
WO2012060501A1 (ko) 2012-05-10
BR112013010789A2 (pt) 2017-01-31
EP2637041A1 (en) 2013-09-11
KR101186303B1 (ko) 2012-09-26
US20130207840A1 (en) 2013-08-15
JP2014500948A (ja) 2014-01-16
SG189279A1 (en) 2013-05-31
AU2010363389A1 (en) 2013-05-02
EP2637041A4 (en) 2015-03-11
CA2813926A1 (en) 2012-05-10
CN103238085A (zh) 2013-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2594019C2 (ru) Система и метод оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала
US20210318446A1 (en) High precision independent positioning apparatus for reference station
CN1332217C (zh) 测位系统
US9158001B2 (en) Indoor satellite navigation system
US20040092275A1 (en) Methods and apparatuses for using mobile GPS receivers to synchronize basestations in cellular networks
US20060208946A1 (en) System and method for global positioning system repeater
CN110072187B (zh) 差分数据的分发、接收方法及装置
KR20140100641A (ko) 스마트기기를 이용하여 ｖｒｓ를 지원하는 고정밀 측위 ｇｎｓｓ 시스템 및 그 방법
EP3906429A1 (en) Reference station with high precision independent positioning function
KR101302565B1 (ko) 분실 모바일 단말기의 위치 추정 시스템, 방법 및 모바일 단말기
CA2447914C (en) Methods and apparatuses for using mobile gps stations to synchronize basestations
CN101615946B (zh) 一种在td-scdma系统中校准gps标准时间的方法与装置
KR101497592B1 (ko) 실내 항법 서비스를 제공하는 방법, 의사위성 및 시스템
RU2444705C1 (ru) Система определения местоположения подвижных объектов в режиме реального времени
KR20120048953A (ko) 무선 접속장치, 모바일 단말, 위성항법 시스템 및 이를 이용한 위치정보 제공 방법
JP2011242192A (ja) 位置情報配信システム及び該システムにおいて使用する受信装置
KR20190029929A (ko) 의사 위성항법 신호 중계 장치 및 의사 위성항법 신호 중계 장치의 동작 방법
KR20120014025A (ko) 위성 시그널링으로부터 장치 또는 사용자의 포지셔닝을 결정하기 위한 방법 및 장치
Murai et al. Proposal of relay type GPS using many mobile terminals
JP5215440B2 (ja) モバイルｇｐｓ局を使って基地局の同期を図る方法および装置
RU2491575C1 (ru) Система определения местоположения подвижных объектов в режиме реального времени с помощью сети синхронной фиксированной связи
Stylianidis et al. Mobile mapping applications based on the Cyprus permanent GPS network
JP2013048431A (ja) モバイルｇｐｓ局を使って基地局の同期を図る方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20150702

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20160202

HE9A Changing address for correspondence with an applicant