RU2667672C2 - Усовершенствованный способ определения положения и/или скорости направляемого транспортного средства, соответствующая система - Google Patents

Усовершенствованный способ определения положения и/или скорости направляемого транспортного средства, соответствующая система Download PDF

Info

Publication number
RU2667672C2
RU2667672C2 RU2014118924A RU2014118924A RU2667672C2 RU 2667672 C2 RU2667672 C2 RU 2667672C2 RU 2014118924 A RU2014118924 A RU 2014118924A RU 2014118924 A RU2014118924 A RU 2014118924A RU 2667672 C2 RU2667672 C2 RU 2667672C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
satellites
instantaneous
value
satellite
group
Prior art date
Application number
RU2014118924A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014118924A (ru
Inventor
Брайс АНДРЕ
Мауро БОРТОЛОТТО
Original Assignee
АЛЬСТОМ Транспор Текноложи
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=49546482&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2667672(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by АЛЬСТОМ Транспор Текноложи filed Critical АЛЬСТОМ Транспор Текноложи
Publication of RU2014118924A publication Critical patent/RU2014118924A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2667672C2 publication Critical patent/RU2667672C2/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
    • G01S19/28—Satellite selection
    • 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
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08—Systems for determining direction or position line
    • G01S1/44—Rotating or oscillating beam beacons defining directions in the plane of rotation or oscillation
    • G01S1/54—Narrow-beam systems producing at a receiver a pulse-type envelope signal of the carrier wave of the beam, the timing of which is dependent upon the angle between the direction of the receiver from the beacon and a reference direction from the beacon; Overlapping broad beam systems defining a narrow zone and producing at a receiver a pulse-type envelope signal of the carrier wave of the beam, the timing of which is dependent upon the angle between the direction of the receiver from the beacon and a reference direction from the beacon
    • 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
    • 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
    • G01S19/22—Multipath-related issues

Abstract

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах навигации подвижных объектов. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого в способе выбора группы пригодных к использованию спутников (LSVU) среди спутников (LSV) группировки определения местоположения для определения мгновенного кинематического состояния транспортного средства (ТС) введены этапы, на которых определяют измеренное значение (Di, РDi) и оценочное значение (D*i, РD*i) коэффициента Доплера и/или псевдорасстояния, затем сравнивают измеренное и оценочное значения и, в случае расхождения, исключают спутник из группы пригодных к использованию спутников. Оценочное значение получают из динамической модели (М) транспортного средства, в которой используют исключительно кинематическое состояние в прошедший момент (Е(t-1)) для вычисления моментального оценочного кинематического состояния (Е*(t)), используя картографию пути (4), по которому перемещается направляемое транспортное средство. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к области способов и систем определения моментального кинематического состояния направляемого транспортного средства.
В настоящей заявке под направляемым транспортным средством следует понимать любые транспортные средства, принудительно циркулирующие вдоль пути, например, такие как поезд, трамвай, метропоезд и т.д.
Под кинематическим состоянием следует понимать либо положение транспортного средства, либо скорость транспортного средства, либо и то, и другое.
В документе ЕР 1712930 В1 раскрыт способ определения моментальной скорости поезда, применяемый бортовой системой.
Эта система исполняет алгоритм вычисления моментального значения скорости поезда на основании шести возможных пар сигналов определения местоположения, передаваемых группой из четырех спутников, принадлежащих к группировке спутников определения местоположения.
В этом известном способе для того, чтобы значение измеряемой величины имело повышенный уровень надежности, предварительный способ обеспечивает выбор четырех спутников, сигналы которых будут использованы алгоритмом вычисления. Этот выбор осуществляют среди всех спутников группировки, которые являются видимыми для бортовой системы в текущий момент.
Способ выбора служит для исключения видимого спутника, сигнал которого является некорректным или измененным во время приема. Например, это относится к случаю, когда этот сигнал до приема отражается окружающей средой. Такое искажение сигнала называется «явлением альтернативных путей» (“Alternative Path” на английском языке). Действительно, если алгоритм вычисления использует искаженный таким образом сигнал, моментальное значение вычисляемой скорости будет ошибочным.
Для обнаружения искажения сигнала система, описанная в документе ЕР 1712930 В1, содержит два удаленных друг от друга приемника. Как только появляется отклонение между сигналами, поступающими от одного спутника, но принимаемыми каждым из двух приемников, данный спутник исключается из списка спутников, пригодных для использования при определении скорости поезда. Это исключение сохраняется в течение заранее определенного времени, соответствующего расчетному времени, необходимому для прохождения поезда через зону помех.
Затем произвольно выбирают четыре спутника из списка пригодных к использованию спутников для исполнения алгоритма вычисления.
Таким образом, убеждаются, что четыре сигнала определения местоположения, используемые алгоритмом вычисления, не искажены и что исполнение алгоритма вычисления приведет к получению измерения искомой кинематической величины.
В документе FR 2956215 А1 раскрыт способ выбора спутников, пригодных для определения кинематического состояния автотранспортного средства, содержащий этапы, состоящие в том, что:
- вычисляют моментальное измеренное значение величины среди коэффициента Доплера и псевдорасстояния на основании сигналов, принимаемых от множества спутников группировки спутников определения местоположения;
- определяют моментальное оценочное значение упомянутой величины;
- сравнивают моментальные измеренное и оценочное значения; и, в случае большой разницы
- идентифицируют, по меньшей мере, один спутник, сигнал которого является причиной ошибочного моментального измеренного значения, и упомянутый, по меньшей мере, один спутник исключают из списка пригодных к использованию спутников.
В документе FR 2956215 А этап определения моментального оценочного значения основан на модели динамического поведения автотранспортного средства. В этой модели в качестве входных данных используют множество измеряемых данных, выдаваемых различными кинематическими датчиками, установленными на упомянутом автотранспортном средстве. В частности, в предпочтительном варианте выполнения автотранспортное средство имеет на борту инерционный блок, выполненный с возможностью выдачи моментальных значений скорости и положения автотранспортного средства. Затем на основании этого моментального оценочного состояния автотранспортного средства алгоритм вычисляет моментальное оценочное значение искомой величины, коэффициент Доплера и/или псевдорасстояние.
Изобретение призвано предложить альтернативный способ выбора, в частности, адаптированный для частного случая направляемых транспортных средств.
В связи с этим объектом изобретения является способ выбора группы пригодных к использованию видимых спутников среди группы видимых спутников группировки спутников определения местоположения для определения моментального кинематического состояния направляемого транспортного средства, содержащий этапы, состоящие, для каждого спутника из группы видимых спутников, в том, что:
- вычисляют моментальное измеренное значение среди коэффициента Доплера и псевдорасстояния на основании сигнала, принятого от упомянутого видимого спутника;
- определяют моментальное оценочное значение упомянутой величины;
- сравнивают моментальные измеренное и оценочное значения в соответствии с критерием и, в случае несоответствия этому критерию:
- исключают упомянутый спутник из группы пригодных к использованию видимых спутников,
отличающийся тем, что на этапе определения оценочного значения величины применяют динамическую модель направляемого транспортного средства, в которой используют исключительно кинематическое состояние направляемого транспортного средства, определенное в прошедший момент, для вычисления моментального оценочного кинематического состояния.
Согласно частным вариантам выполнения, способ имеет один или несколько следующих признаков, взятых отдельно или во всех возможных технических комбинациях:
- в динамической модели направляемого транспортного средства используют картографию пути, по которому перемещается направляемое транспортное средство;
- на этапе определения оценочного значения величины используют эфемериду, позволяющую оценить положение и относительную скорость спутника из группы видимых спутников и направляемого транспортного средства в моментальном оценочном кинематическом состоянии;
- этап сравнения включает в себя определение отклонения между моментальными измеренным и оценочным значениями величины и/или определение ковариации между моментальными измеренным и оценочным значениями величины;
- критерий состоит в проверке, чтобы отклонение было меньше порогового отклонения и/или чтобы ковариация была меньше пороговой ковариации.
Объектом изобретения является также способ вычисления моментального кинематического состояния направляемого транспортного средства на основании сигналов, передаваемых группой спутников группировки спутников определения местоположения, отличающийся тем, что способ начинается со способа выбора, соответствующего вышеуказанному способу, с тем, чтобы создать группу пригодных для использования видимых спутников, и тем, что способ продолжается вычислением моментального кинематического состояния направляемого транспортного средства исключительно на основании сигналов, передаваемых спутниками из списка пригодных для использования видимых спутников.
Объектом изобретения является также система определения моментальной кинематической величины направляемого транспортного средства, установленная на борту транспортного средства, содержащая приемник сигналов, передаваемых спутниками группировки спутников определения местоположения, средства запоминания и средства вычисления, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью исполнения команд компьютерной программы для осуществления способа вычисления моментального кинематического состояния, соответствующего вышеописанному способу.
Изобретение и его преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схематичный вид поезда, оборудованного бортовой системой определения моментального кинематического состояния на основании сигналов, передаваемых группировкой спутников определения местоположения.
Фиг. 2 - блок-схема структуры системы, показанной на Фиг. 1.
Фиг. 3 - блок-схема средства выбора из списка пригодных для использования видимых спутников, которым оснащена система, показанная на Фиг. 2.
Фиг. 4 - блок-схема способа выбора, осуществляемого при помощи средства выбора, показанного на Фиг. 3.
Далее следует подробное описание варианта реализации способа выбора и системы, позволяющей осуществлять этот способ и обеспечивающей фильтрацию искаженных сигналов определения местоположения.
Как показано на Фиг. 1, поезд 2 движется по железнодорожному пути 4, траектория которого известна.
Для определения моментального кинематического состояния E(t), которое включает в себя моментальное положение Р(t) и моментальную скорость V(t) поезда 2, этот поезд оборудован бортовой системой 8.
Система 8 выполнена с возможностью приема сигналов определения местоположения Si, передаваемых различными спутниками i, принадлежащими к одной группировке 6 спутников определения местоположения.
В качестве примера такой группировки спутников можно указать группировку GPS (от “global positioning system” на английском языке), состоящую из трех десятков спутников NAVSTAR.
В зависимости от текущего момента t и от положения Р(t) поезда 2 в текущий момент t система 8 может видеть N спутников i. Это значит, что система 8 поезда 2 принимает сигнал определения местоположения Si, передаваемый каждым из этих N спутников i.
Как схематично показано на Фиг. 2, система 8 является вычислительным устройством, которое содержит средства вычисления, такие как процессор 10, средства запоминания, такие как оперативная память 12 и база данных 14, модуль 16 приема сигналов, передаваемых спутниками группировки 16 (при этом модуль 16 соединен с антенной 15), и входной-выходной интерфейс 18, обеспечивающий обмен данными между системой 8 и другими системами, установленными на борту поезда 2.
Различные составные элементы системы 8 соединены друг с другом при помощи шины внутренней связи.
В памяти 12 записаны команды различных компьютерных программ, которые пригодны для исполнения процессором 10. В частности, память 12 хранит команды программы для осуществления способа выбора видимых спутников.
В базе данных 14 хранится альманах 20. Группировка 6 периодически обновляет альманах 20. Он имеет срок достоверности t0 между первым моментом t1 и вторым моментом t2. Альманах 20 передается на землю в качестве части полезной нагрузки сигналов определения местоположения Si, передаваемых спутниками i.
Приемный модуль 16 системы 8 выполнен с возможностью идентификации части альманаха 20 в принимаемом сигнале и ее записи в базу данных 14. Альманах 20 позволяет системе 8 определять группу спутников группировки 6, которые являются потенциально видимыми между моментами t1 и t2 из любой точки на поверхности земли.
Для каждого видимого спутника в базе данных 14 хранится также эфемерида 21. Группировка 6 периодически обновляет эфемериду 21. Она имеет срок достоверности t3 между первым моментом достоверности t4 и вторым моментом достоверности t5. Эфемерида 21 передается на землю в качестве части полезной нагрузки сигнала определения местоположения Si, передаваемого соответствующим спутником i.
Приемный модуль 16 системы 8 выполнен с возможностью идентификации части эфемериды 21 в принимаемом сигнале и ее записи в базу данных 14. Эфемерида 21 позволяет системе 8 определять положение, скорость и погрешности времени соответствующего спутника.
В базе данных 14 хранится картография 24 пути 4, по которому движется поезд 2.
Память 12 содержит команды программы 30 определения моментального кинематического состояния E(t) поезда 2 в текущий момент t.
Программа 30 содержит средство 34 выбора, выполненное с возможностью выдачи списка пригодных для использования видимых спутников LSVU, и средство 36 вычисления моментального кинематического состояния E(t) на основании списка пригодных для использования видимых спутников LSVU.
Как показано детально на Фиг. 3, средство 34 выбора содержит модуль 38 обновления списка видимых спутников LSV, модуль 40 измерения, по меньшей мере, одной величины, модуль 42 оценки упомянутой, по меньшей мере, одной величины, модуль 44 сравнения и модуль обновления списка пригодных для использования видимых спутников LSVU.
Модуль 38 обновления списка видимых спутников LSV выполнен с возможностью обновления моментального списка, указывающего идентификатор i каждого из видимых спутников, указанных средством 16.
Модуль 40 измерения содержит подмодуль 50 вычисления, выполненный с возможностью вычисления, для каждого спутника i из списка LSV, моментального измеренного значения Di коэффициента Доплера на основании сигнала Si, передаваемого этим спутником.
Модуль 40 измерения содержит подмодуль 52, выполненный с возможностью вычисления для каждого спутника i из списка LSV моментального измеренного значения РDi псевдорасстояния на основании сигнала Si, передаваемого этим спутником.
Модуль 42 оценки содержит подмодуль 60 оценки текущего кинематического состояния. Подмодуль 60 может принимать на входе кинематическое состояние E(t-1) поезда 2, определенное в предыдущий момент t-1, генерированное на выходе средства 36 вычисления для предыдущего момента t-1.
На основании картографии 24, содержащейся в базе данных 14, и в зависимости от кинематического состояния в предыдущий момент E(t-1) подмодуль 60 может извлекать информацию, касающуюся части пути, по которой поезд движется между t-1 и t.
На основании кинематического состояния E(t-1) и информации, касающейся части пути, по которой движется поезд 2, подмодуль 60, который содержит динамическую модель М поведения поезда 2, может определять оценочное кинематическое состояние E*(t) поезда в текущий момент t.
В частном варианте выполнения динамическая модель М поведения поезда 2, применяемая подмодулем 60, предполагает, что поезд движется с постоянным ускорением. Таким образом, оценку нового кинематического состояния E(t) поезда производят, определяя при помощи картографии 24 новое положение поезда, экстраполируя перемещение поезда с постоянным ускорением из предыдущего кинематического состояния E(t-1). Учитывая медленные колебания скорости железнодорожных транспортных средств, эта весьма рудиментарная динамическая модель дает хорошие оценки реального кинематического поведения поезда за рассматриваемые интервалы времени.
Средство 60 оценки содержит подмодуль 64, выполненный с возможностью вычисления, для каждого спутника i из списка LSV, моментального оценочного значения D*i коэффициента Доплера. Для этого подмодуль 64 рассматривает моментальные положения спутников Si, указанные в эфемериде 21, хранящейся в базе данных 14, и оценочное положение Р*(t), указанное в оценочном кинематическом состоянии Е*(t) поезда в текущий момент t.
Средство 60 оценки содержит подмодуль 66, выполненный с возможностью вычисления, для каждого спутника i из списка LSV, моментального оценочного значения PD*i псевдорасстояния. Для этого подмодуль 66 рассматривает моментальные положения спутников Si, указанные в эфемериде 21, хранящейся в базе данных 14, и оценочное положение Р*(t), указанное в оценочном кинематическом состоянии Е*(t) поезда в текущий момент t.
Модуль 44 сравнения содержит подмодуль 70 определения отклонения ΔDi между моментальными измеренным и оценочным значениями Di и D*i коэффициента Доплера для спутника i.
Модуль 44 сравнения содержит подмодуль 72 определения ковариации CovD между моментальными измеренным и оценочным значениями Di и D*i коэффициента Доплера для спутника i.
Модуль 44 сравнения содержит подмодуль 74 определения отклонения ΔPD между моментальными измеренным и оценочным значениями РDi и РD*i псевдорасстояния для спутника i.
Модуль сравнения содержит подмодуль 76 определения ковариации CovPD между моментальными измеренным и оценочным значениями РDi и РD*i псевдорасстояния для спутника i.
Модуль сравнения содержит подмодуль 78 проверки измеренного значения коэффициента Доплера. Подмодуль 78 выполнен с возможностью сравнения значения ΔDi с пороговым значением ΔD0 и значения CovDi с пороговым значением CovD0. Если ΔDi превышает ΔD0 и если CovDi превышает CovD0, подмодуль 76 может передать идентификатор i в модуль 46 обновления списка пригодных для использования видимых спутников LSVU.
Модуль сравнения содержит подмодуль 80 проверки измеренного значения псевдорасстояния. Подмодуль 80 выполнен с возможностью сравнения значения ΔРDi с пороговым значением ΔРD0 и значения CovРDi с пороговым значением CovРD0. Если ΔРDi превышает ΔРD0 и если CovРDi превышает CovРD0, подмодуль 78 может передать идентификатор i в модуль 46 обновления списка пригодных для использования видимых спутников LSVU.
Модуль 46 выполнен с возможностью создания списка пригодных для использования видимых спутников LSVU. Для этого модуль 46 может инициализировать список пригодных для использования видимых спутников на основании списка видимых спутников LSV на выходе модуля 48 при каждом изменении этого последнего списка. Затем модуль 46 может исключить из этого инициализированного списка идентификатор i спутника, который был ему передан подмодулем 78 или подмодулем 80.
Средство 36 вычисления принимает на входе список LSVU, созданный на выходе средства 44 выбора, для вычисления моментального кинематического состояния Е(t) поезда 2 исключительно на основании сигналов, поступающих от спутников, указанных в списке LSVU.
Далее следует описание способа определения моментального кинематического состояния Е(t) поезда 2 в ходе исполнения программы 30 системой 8.
Исполнение программы 30 начинается с исполнения 100 функции средства 34 выбора для выдачи списка пригодных для использования видимых спутников LSVU.
На этапе 110 исполнение функции средства 34 выбора начинается с исполнения функции модуля 38. На основании идентификаторов i видимых спутников, указанных средством 16, модуль 38 создает список видимых в текущий момент спутников LSV. Сразу после формирования списка LSV модуль 46 инициализирует список пригодных для использования видимых спутников LSVU, копируя список видимых спутников LSV.
Затем на этапе 120 используют подмодуль 50 вычисления таким образом, чтобы для каждого спутника i из списка LSV вычислить моментальное измеренное значение Di коэффициента Доплера на основании сигнала Si, переданного этим спутником. На этапе 122 используют подмодуль 52 для вычисления, для каждого спутника i из списка LSV, моментального измеренного значения РDi псевдорасстояния на основании сигнала Si, переданного этим спутником.
Затем используют подмодуль 60 для генерирования моментального оценочного кинематического состояния Е*(t) поезда 2.
На этапе 130 подмодуль 60 принимает на входе кинематическое состояние Е(t-1) поезда, определенное в предыдущий момент t-1. Подмодуль 60 входит в базу данных 14 для считывания картографии 24. Затем, в зависимости от этих двух входных данных, подмодуль 60 определяет информацию, касающуюся участка пути 4, по которому движется поезд 2 между t-1 и t.
На этапе 132 используют динамическую модель М подмодуля 60 для определения оценочного кинематического состояния Е*(t) поезда в текущий момент t на основании кинематического состояния Е(t-1) и данных об участке пути, по которому движется поезд 2.
На этапе 140 исполнение функции средства 60 оценки продолжается исполнением функции подмодуля 64, чтобы для каждого спутника i из списка LSV вычислить моментальное оценочное значение D*i коэффициента Доплера. Для этого используют моментальные положение и скорость спутника i, вычисленные при помощи данных, содержащихся в эфемериде 21, хранящейся в базе данных 14, и моментальные оценочные положение и скорость поезда 2 Р*(t) и V*(t), содержащиеся в оценочном кинематическом состоянии Е*(t), для определения относительных положения и скорости между спутником i и поездом 2 с целью оценки принятых сигналов S*i и определения на их основании значения D*i.
Затем на этапе 142 используют подмодуль 66, чтобы для каждого спутника i из списка LSV вычислить моментальное оценочное значение РD*i псевдорасстояния. Для этого используют моментальные положение и скорость спутника i, вычисленные при помощи данных, содержащихся в эфемериде 21 из базы данных 14, и моментальные оценочные положение и скорость поезда 2 Р*(t) и V*(t), содержащиеся в оценочном кинематическом состоянии Е*(t), для определения относительных положения и скорости между спутником i и поездом 2 с целью оценки принятых сигналов S*i и определения на их основании значения РD*i.
Затем на этапе 150, соответствующем исполнению функции подмодуля 70 модуля 44 сравнения, вычисляют отклонение ΔDi посредством определения разности между моментальными измеренным и оценочным значениями Di и D*i для спутника i.
На этапе 152, соответствующем исполнению функции подмодуля 72, вычисляют ковариацию CovDi между моментальными измеренным и оценочным значениями Di и D*i коэффициента Доплера для спутника i.
На этапе 154, соответствующем исполнению функции подмодуля 74, вычисляют отклонение ΔРDi посредством определения разности между моментальными измеренным и оценочным значениями РDi и РD*i для спутника i.
На этапе 156, соответствующем исполнению функции подмодуля 76, вычисляют ковариацию CovРDi между моментальными измеренным и оценочным значениями РDi и РD*i для спутника i.
На этапе 160 собственно сравнения исполнение функции подмодуля 78 позволяет проверить, что значение ΔDi меньше порогового отклонения ΔD0 и что значение CovDi меньше порогового значения CovD0. При отрицательном результате идентификатор i передают в модуль 46.
Аналогично, на этапе 162 исполнение функции подмодуля 80 позволяет проверить, что значение ΔРDi меньше порогового отклонения ΔРD0 и что значение CovРDi меньше порогового значения CovРD0. При отрицательном результате идентификатор i передают в модуль 46.
Наконец, на этапе 170 обновления списка пригодных для использования видимых спутников LSVU модуль 46 исключает из списка LSVU, инициализированного на основании списка LSV, идентификатор i спутника, который был ему передан после этапа 160 или этапа 162.
Средство 36 вычисления принимает на входе список LSVU, генерированный на выходе средства 34 выбора, чтобы вычислить моментальное кинематическое состояние Е(t) поезда 2 исключительно на основании сигналов, поступающих от спутников, указанных в списке LSVU.
После создания списка LSVU осуществляют этап 200 вычисления текущего моментального кинематического состояния Е(t) исключительно на основании сигналов спутников, указанных в списке LSVU.
Предпочтительно способ применяет вычисление коэффициента Доплера или псевдорасстояния, являющихся величинами, которые в случае искажения сигнала определения местоположения колеблются с большой амплитудой. Так, если амплитуда измеренного значения одной или другой из этих величин является большой и значительно меняется во времени, это позволяет сделать вывод, что соответствующий сигнал определения местоположения искажен. В этом случае передающий этот сигнал спутник исключают из списка пригодных для использования видимых спутников при дальнейшем вычислении кинематического состояния транспортного средства.
Предпочтительно способ выбора осуществляют намного раньше, чтобы заблаговременно обнаружить искажение сигнала определения местоположения и избежать учета этого искаженного сигнала при вычислении кинематического состояния направляемого транспортного средства, что могло бы иметь серьезные отрицательные последствия.

Claims (11)

1. Способ выбора группы пригодных к использованию видимых спутников (LSVU) среди группы видимых спутников (LSV) группировки (6) спутников определения местоположения для определения моментального кинематического состояния (Е(t)) направляемого транспортного средства (2), содержащий этапы, состоящие, для каждого спутника (i) из группы видимых спутников, в том, что:
- вычисляют моментальное измеренное значение (Di, РDi) величины среди коэффициента Доплера и псевдорасстояния на основании сигнала, принятого от упомянутого видимого спутника;
- определяют моментальное оценочное значение (D*i, РD*i) упомянутой величины;
- сравнивают моментальные измеренное и оценочное значения в соответствии с критерием и, в случае несоответствия этому критерию:
- исключают упомянутый спутник из группы пригодных к использованию видимых спутников,
отличающийся тем, что на этапе определения оценочного значения упомянутой величины применяют динамическую модель (М) направляемого транспортного средства, в которой используют исключительно кинематическое состояние направляемого транспортного средства, определенное в прошедший момент (Е(t-1)), для вычисления моментального оценочного кинематического состояния (Е*(t)), и в которой используют картографию (24) пути (4), по которому перемещается упомянутое направляемое транспортное средство,
при этом этап сравнения включает в себя определение отклонения (ΔDi, ΔРDi) между моментальными измеренным и оценочным значениями упомянутой величины и/или определение ковариации (CovDi, CovРDi) между моментальными измеренным и оценочным значениями упомянутой величины.
2. Способ по п.1, в котором на этапе определения оценочного значения (D*i, РD*i) упомянутой величины используют эфемериду (21), позволяющую оценить положение и относительную скорость спутника из группы видимых спутников и направляемого транспортного средства в моментальном оценочном кинематическом состоянии (Е*(t)).
3. Способ по п.1, в котором упомянутый критерий состоит в проверке, чтобы упомянутое отклонение было меньше порогового отклонения и/или чтобы упомянутая ковариация была меньше пороговой ковариации.
4. Способ вычисления моментального кинематического состояния (Е(t)) направляемого транспортного средства (2) на основании сигналов (Si), передаваемых группой спутников группировки (6) спутников определения местоположения, отличающийся тем, что способ начинается со способа выбора, соответствующего способу по любому из пп.1-3 таким образом, чтобы сформировать группу пригодных для использования видимых спутников (LSVU), и тем, что способ продолжается вычислением моментального кинематического состояния направляемого транспортного средства исключительно на основании сигналов (Si), передаваемых спутниками из списка пригодных для использования видимых спутников (LSVU).
5. Система (8) определения моментальной кинематической величины (Е(t)) направляемого транспортного средства (2), установленная на борту упомянутого транспортного средства, содержащая приемник (16) сигналов (Si), передаваемых спутниками (i) группировки (6) спутников определения местоположения, средства (12, 14) запоминания и средства (10) вычисления, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью исполнения команд компьютерной программы (30) для осуществления способа вычисления моментального кинематического состояния (Е(t)) направляемого транспортного средства по п.4.
RU2014118924A 2013-05-13 2014-05-12 Усовершенствованный способ определения положения и/или скорости направляемого транспортного средства, соответствующая система RU2667672C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1354268 2013-05-13
FR1354268A FR3005510B1 (fr) 2013-05-13 2013-05-13 Procede ameliore de determination de la position et/ou de la vitesse d'un vehicule guide ; systeme associe.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014118924A RU2014118924A (ru) 2015-11-20
RU2667672C2 true RU2667672C2 (ru) 2018-09-24

Family

ID=49546482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014118924A RU2667672C2 (ru) 2013-05-13 2014-05-12 Усовершенствованный способ определения положения и/или скорости направляемого транспортного средства, соответствующая система

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9817127B2 (ru)
EP (1) EP2804016B1 (ru)
AU (1) AU2014202594B2 (ru)
BR (1) BR102014011411B1 (ru)
ES (1) ES2732580T3 (ru)
FR (1) FR3005510B1 (ru)
RU (1) RU2667672C2 (ru)
ZA (1) ZA201403454B (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160291165A1 (en) * 2014-12-18 2016-10-06 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Tracking of Occluded Navigation Satellite Signals
JP2016188792A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 独立行政法人交通安全環境研究所 位置測定方法及び位置測定システム
US11035959B1 (en) * 2017-04-19 2021-06-15 Amazon Technologies, Inc. Selection of satellites for global positioning system
JP6926775B2 (ja) * 2017-07-24 2021-08-25 日本電気株式会社 移動目標探知システム及び移動目標探知方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5467282A (en) * 1991-09-20 1995-11-14 Dennis; Arthur R. GPS and satellite navigation system
US5808581A (en) * 1995-12-07 1998-09-15 Trimble Navigation Limited Fault detection and exclusion method for navigation satellite receivers
EP1712930B1 (fr) * 2005-04-15 2010-01-06 Alstom Belgium S.A. Système et procédé de détermination de la vitesse instantanée d'un objet
FR2956215A1 (fr) * 2010-02-09 2011-08-12 Renault Sa Procede d'estimation de la localisation d'un vehicule automobile
CN102313892A (zh) * 2010-05-31 2012-01-11 北京联星科通微电子技术有限公司 Gps和glonass多信道并行信号追踪方法及追踪模块

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5867122A (en) * 1996-10-23 1999-02-02 Harris Corporation Application of GPS to a railroad navigation system using two satellites and a stored database
US5977909A (en) * 1998-03-13 1999-11-02 General Electric Company Method and apparatus for locating an object using reduced number of GPS satellite signals or with improved accuracy
FR2814232B1 (fr) * 2000-09-15 2002-11-29 Centre Nat Etd Spatiales Procede de calcul de caracteristiques instantanees en orbite equipe d'un recepteur gnss
JP5113407B2 (ja) * 2007-03-22 2013-01-09 古野電気株式会社 Ｇｐｓ複合航法装置
US7966126B2 (en) * 2008-02-15 2011-06-21 Ansaldo Sts Usa, Inc. Vital system for determining location and location uncertainty of a railroad vehicle with respect to a predetermined track map using a global positioning system and other diverse sensors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5467282A (en) * 1991-09-20 1995-11-14 Dennis; Arthur R. GPS and satellite navigation system
US5808581A (en) * 1995-12-07 1998-09-15 Trimble Navigation Limited Fault detection and exclusion method for navigation satellite receivers
EP1712930B1 (fr) * 2005-04-15 2010-01-06 Alstom Belgium S.A. Système et procédé de détermination de la vitesse instantanée d'un objet
FR2956215A1 (fr) * 2010-02-09 2011-08-12 Renault Sa Procede d'estimation de la localisation d'un vehicule automobile
CN102313892A (zh) * 2010-05-31 2012-01-11 北京联星科通微电子技术有限公司 Gps和glonass多信道并行信号追踪方法及追踪模块

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014118924A (ru) 2015-11-20
EP2804016B1 (fr) 2019-03-27
ZA201403454B (en) 2015-12-23
EP2804016A1 (fr) 2014-11-19
ES2732580T3 (es) 2019-11-25
FR3005510B1 (fr) 2015-06-19
AU2014202594A1 (en) 2014-11-27
FR3005510A1 (fr) 2014-11-14
BR102014011411A2 (pt) 2015-12-01
AU2014202594B2 (en) 2018-02-01
US9817127B2 (en) 2017-11-14
US20140333478A1 (en) 2014-11-13
BR102014011411B1 (pt) 2021-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9069073B2 (en) Removing and de-weighting outlier measurements from satellite and previous information
US20150153178A1 (en) Car navigation system and method in which global navigation satellite system (gnss) and dead reckoning (dr) are merged
Binjammaz et al. GPS integrity monitoring for an intelligent transport system
CN101395443A (zh) 混合定位方法和设备
CN105891861A (zh) 一种定位方法及装置
RU2667672C2 (ru) Усовершенствованный способ определения положения и/или скорости направляемого транспортного средства, соответствующая система
Francois et al. Non-Line-Of-Sight GNSS signal detection using an on-board 3D model of buildings
CN112937640A (zh) 基于卫星定位环境场景误差特征的列车安全包络计算方法
EP3508884B1 (en) Intelligent satellite exclusion for multipath mitigation based on line of sight
US20220244407A1 (en) Method for Generating a Three-Dimensional Environment Model Using GNSS Measurements
KR20220039709A (ko) 적어도 하나의 환경-특정 gnss 프로파일을 나타내기 위한 모델을 결정하는 방법
US11947020B2 (en) Method for providing GNSS sensor data
JP7148039B2 (ja) 移動体情報推定装置及びプログラム
US9612336B2 (en) Method and system for detecting anomalies on satellite navigation signals and hybridization system comprising such a detection system
Schubert et al. Integrity of navigation for land users: Study concept and simulator architecture
No et al. Diagnostics of GNSS-based Virtual Balise in railway using embedded odometry and track geometry
US8355867B2 (en) Method and system for detecting multiple paths in a system of satellite navigation
US7151999B2 (en) Passive terrain navigation
Gehrt et al. A pseudolite position solution within a Galileo test environment for automated vehicle applications
Liu et al. Robust train localisation method based on advanced map matching measurement-augmented tightly-coupled GNSS/INS with error-state UKF
US20240159914A1 (en) Method for taking provided gnss-relevant route information into account in the gnss-based localization of vehicles
WO2024075498A1 (ja) 自己位置推定方法及び自己位置推定装置
KR102472785B1 (ko) 도플러 측정치 선별 장치 및 방법, 이를 이용한 gnss 측정치 고장 검출 장치 및 방법
KR20190006560A (ko) 위성 신호 처리를 위한 방법 및 시스템
Bakirci Reducing GPS impreciseness by odometer sensor reading to improve positioning accuracy