TW201445164A - 衛星定位的定位品質判斷方法和接收機 - Google Patents

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TW201445164A TW102139847A TW102139847A TW201445164A TW 201445164 A TW201445164 A TW 201445164A TW 102139847 A TW102139847 A TW 102139847A TW 102139847 A TW102139847 A TW 102139847A TW 201445164 A TW201445164 A TW 201445164A
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Abstract

一種衛星定位的定位品質判斷方法和接收機。衛星定位的定位品質判斷方法包括：對衛星進行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛星資訊；根據衛星資訊確定對應於觀測值的估計值；以及確定觀測值與估計值的殘差是否不小於預設臨限值。

Description

衛星定位的定位品質判斷方法和接收機
本發明係有關衛星導航技術領域，特別關於一種衛星定位的定位品質判斷方法和接收機。
對於衛星導航系統，為了使接收機能快速、準確地輸出其座標資訊、速度資訊等參數至使用者端，需要在定位之後儘快檢查定位的可靠性(即衛星定位品質的好壞)，以縮短接收機的首次定位時間(Time To First Fix，TTFF)、快速恢復時間(Fast recovery time)以及提高定位準確度。
現有技術中，通常透過衛星個數的多少、衛星信號的強弱、通道品質指標的高低、精度衰減因數(Dilution of Precision，DOP)以及多次判決等方式來判斷衛星定位品質的好壞。其中，衛星個數、衛星信號強度以及通道品質指標均選擇經驗值，由於沒有量化，很多情況下仍然會發生誤判，進而導致接收機輸出的座標資訊不準確。而多次判決方式雖然能夠判斷出定位抖動較大的情況，但是耗時較長，且無法解決定位持續偏離的問題。
本發明的目的為提供一種衛星定位的定位品質判斷方法，包括：對一衛星進行跟蹤捕獲以得到包括一觀測值的一衛星資訊；根據該衛星資訊確定對應於該觀測值的一估計值；以及確定該觀測值與該估計值的一殘差是否不小於一預設臨限值。
本發明還提供一種接收機，包括：一跟蹤捕獲模組，對一衛星進行跟蹤捕獲以得到包括一觀測值的一衛星資訊；一估計值計算模組，根據該衛星資訊確定對應於該觀測值的一估計值；以及一殘差確定模組，確定該觀測值與該估計值的一殘差是否不小於一預設臨限值。
S11~S13‧‧‧步驟
S21~S23‧‧‧步驟
S31~S33‧‧‧步驟
10‧‧‧跟踪捕獲模組
20‧‧‧估計值計算模組
30‧‧‧殘差確定模組
40‧‧‧檢測模組
50‧‧‧衛星確定模組
100‧‧‧接收機
以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方法進行詳細的描述，以使本發明的特徵和優點更為明顯。其中：圖1所示為根據本發明一實施例之衛星定位的定位品質判斷方法的流程圖；圖2所示為根據本發明另一實施例之衛星定位的定位品質判斷方法的流程圖；圖3所示為根據本發明又一實施例之衛星定位的定位品質判斷方法的流程圖；以及圖4所示為根據本發明一實施例之接收機的結構示意圖。
以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。雖然本發明將結合實施例進行闡述，但應理解這並非意指將本發明限定於這些實施例。相反地，本發明意在涵蓋由後附申請專利範圍所界定的本發明精神和範圍內所定義的各種變化、修改和均等物。
此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供針對本發明的完全的理解，提供了大量的具體細節。然而，於本技術領域中具有通常知識者將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外的一些實例中，對於大家熟知的方法、程序、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明之主旨。
圖1所示為本發明一實施例之衛星定位的定位品質判斷方法的流程圖。包括以下步驟：在步驟S11中，對衛星進行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛星資訊；在步驟S12中，根據衛星資訊確定對應於觀測值的估計值；在步驟S13中，確定觀測值與估計值的殘差是否不小於預設臨限值。
圖2所示為根據本發明另一實施例之衛星定位的定位品質判斷方法流程圖。在一實施例中，觀測值為偽距觀測值，估計值為偽距估計值。
在步驟S21中，對衛星進行跟蹤捕獲得到衛星資訊，根 據衛星資訊和方程式1-11~方程式1-kp計算接收機的座標資訊和鐘差。衛星資訊包括衛星的偽距觀測值、座標資訊、速度資訊和頻率資訊。
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其中，ρ 11~ρ 1m 分別表示接收機所支援的第一衛星導航系統的m個衛星的偽距觀測值；ρ 21~ρ 2n 分別表示接收機所支援的第二衛星導航系統的n個衛星的偽距觀測值；ρ k1~ρ kp 分別表示接收機所支持的第k衛星導航系統的p個星的偽距觀測值；偽距觀測值能夠透過跟蹤環路測量得到，k為不小於或者等於1的整數；(x 1i ,y 1i ,z 1i )表示第一衛星導航系統的各衛星的座標資訊，其中1 i m；(x 2j ,y 2j ,z 2j )表示第二衛星導航系統的各衛星的座標資訊，其中1 j n；(x ko ,y ko .z ko )表示第k衛星導航系統的各衛星的座標資訊，1 o p各座標資訊能夠透過相應的衛星的軌道參數和定位時間計算得到；c為光速；t u1表示接收機相對於第一衛星導航系統的鐘差；t u2表示接收機相對於第二衛星導航系統的鐘差；t uk 表示接收機相對於第k衛星導航系統的鐘差，各鐘差為未知數；(x u ,y u ,z u )表示接收機的座標資訊，為未知數。
本實施例中的接收機可以為單模接收機(即只能接收到一個衛星導航系統的衛星信號的接收機)，也可以為多模接收機(即能夠接收到一個以上的衛星導航系統的衛星信號的接收機)。本實施例中的衛星導航系統均為接收機能夠支援的衛星導航系統。對於單模接收機，至少需要四顆衛星的參數計算接收機的座標資訊和鐘差。通常根據信號接收強度以及跟蹤指標從接收到信號的衛星中確定出至少四顆跟蹤品質較可靠的衛星，計算接收機的座標資訊和鐘差。多模接收機的解算所需的衛星個數依此類推。
實際運算過程中，由於每顆衛星的偽距觀測值都包含接收機的測量誤差、衛星鐘的誤差以及大氣延遲誤差等各種誤差，所以對方程式1-11~方程式1-kp一般採用最小平方估計、卡爾曼濾波等演算法解算。因此，解算結果只是對接收機的座標資訊以及鐘差的估計結果。
在步驟S22中，根據步驟S21計算出的接收機的座標資訊、鐘差以及方程式組2-11~方程式2-kp計算衛星的偽距估計值；
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其中，~分別表示接收機所支援的第一衛星導航系統的m個衛 星的偽距估計值；~分別表示接收機所支援的第二衛星導航 系統的n個衛星的偽距估計值；~分別表示接收機所支持的第 k衛星導航系統的p個衛星的偽距估計值；()表示接收機的座標資訊(x u ,y u ,z u )的估計值；~表示接收機相對於第i衛星導航系統的鐘差的估計值。由上，可以計算每顆衛星的偽距估計值。
在步驟S23中，根據方程式(3)計算衛星的偽距觀測值與偽距估計值的偽距殘差，並確定偽距殘差是否不小於第一預設臨限值。
方程式(1-11)~方程式(1-kp)和方程式(2-11)~方程式(2-kp)的解算必須考慮地球自轉的影響。當根據信號接收強度以及跟蹤指標確定為某顆衛星跟蹤品質較好時，可以認為計算出的偽距觀測值的誤差也較小；若計算出的偽距殘差也小，則說明偽距估計值較準確，也就是接收機的座標資訊(位置)與鐘差的解算估計比較準，定位品質較好。反之說明接收機位置與鐘差的解算估計偏差大，定位品質不夠好。由於不同的應用對定位品質有不同的需求，因此可以根據判斷結果的不同將不同品質的定位結果應用於不同需要的場合。當偽距殘差與第一預設臨限值的差值超出一定範圍時，可以將本次定位資料捨棄。
此外，上述方程式(1-11)~方程式(1-kp)還可以以下述方程式(1)表示： 其中，ρ ij 表示接收機所支持的第i衛星導航系統的第j衛星的偽距觀測值；t ui 表示接收機相對於其所支持的第i衛星導航系統的鐘差；(x ij ,y ij ,z ij )表示接收機所支持的第i衛星導航系統的第j衛星的座標資訊；以及(x u ,y u ,z u )表示接收機的座標資訊。
同理，方程式(2-11)~方程式(2-kp)可以以下述方程 式(2)表示： 其中，表示接收機所支持的第i衛星導航系統的第j衛星的偽距估計值； 表示接收機相對於第i衛星導航系統的鐘差的估計值；(x ij ,y ij ,z ij )表示接收 機支持的第i衛星導航系統的第j衛星的座標資訊；以及()表示接收機的座標資訊的估計值。
圖3所示為根據本發明又一實施例之衛星定位的定位品質判斷方法流程圖。在本實施例中，觀測值為接收機相對於衛星在徑向上的速度觀測值，估計值為接收機相對於衛星在徑向上的速度估計值。
在步驟S31中，對衛星進行跟蹤捕獲得到衛星資訊，根據衛星資訊和方程式(4)計算速度觀測值； 其中，d ij 為接收機相對於其所支持的第i衛星導航系統的第j衛星在徑向上的速度觀測值，為已知數；f ij 表示接收機對第i衛星導航系統的第j衛星的接收頻率；f Tij 表示接收機所支持的第i衛星導航系統的第j衛星的發射頻率；c表示光速；(v ij_x ,v ij_y ,v ij_z )分別表示接收機所支持的第i衛星導航系統的第j衛星的速度資訊；()為接收機的速度資 訊；為接收機的時鐘的鐘漂；以及(a ij_x ,a ij_y ,a ij_z )分別表示接收機所支持的第i衛星導航系統的第j定位衛星相對於接收機的方向向量。
在步驟S32中，根據方程式(5)和方程式(6)計算接收機相對於衛星在徑向上的速度估計值；
其中，表示接收機相對於其所支持的第i衛星導航系統的第j顆衛星在徑向上的速度估計值。根據方程式(5)可以計算出接收機的速度資訊 ()，將()代入到方程式(6)即可求得接收機相對於衛星在徑向上的速度估計值。方程式(4)和方程式(6)由方程式(5)基於f ij /f Tij 可近似為1而變形得到。
在步驟S33中，根據方程式(7)計算速度觀測值與速度估計值的速度殘差，並確定速度殘差是否不小於第二預設臨限值。
在一實施例中，根據接收機應用的不同確定採用偽距殘差還是速度殘差確定定位品質。例如，在應用於初始化濾波器時，由於只需要知道接收機的位置，因此這種情況下只採用偽距殘差確定定位品質即可。在應用於濾波器建模時，則既需要計算偽距殘差也需要計算速度殘差，根據兩者的判斷結果確定定位品質。
因此，較佳地，在步驟S21和步驟S31之前還可以包括步驟：檢測當前應用需要計算偽距殘差還是速度殘差，若檢測為需要計算偽距殘差則執行步驟S21；若檢測為需要計算速度殘差則執行步驟S31；若檢測為需要計算偽距殘差和速度殘差則執行步驟S21和S31。還可以包括步驟：根據上述檢測結果確定偽距殘差和/或速度殘差的解算所需的衛星個數，根據確定的衛星個數從接收到信號的衛星中確定用於解算的衛星。
在一實施例中，預設臨限值可以為一經驗值，也可以為經驗值的一個範圍，根據接收機類型、應用、以及環境等因素的不同而不同。可以選出跟蹤品質最好的一顆或者多顆衛星計算估計值和殘差，也可以計算對應於每一顆衛星的估計值並分別計算殘差，取各殘差的平均值與預設臨限值進行比較後進行判斷。
圖4所示為本發明一實施例之接收機100的結構示意圖。接收機100包括：跟蹤捕獲模組10、估計值計算模組20和殘差確定模組30。其中，跟蹤捕獲模組10用於對衛星進行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛星資訊；估計值計算模組20與跟蹤捕獲模組10耦接，用於根據衛星資訊確定對應於觀測值的估計值；殘差確定模組30與估計值計算模組20耦接，用於確定觀測值與估計值的殘差是否不 小於預設臨限值。
當觀測值為偽距觀測值，估計值為偽距估計值時，跟蹤捕獲模組10對衛星進行跟蹤捕獲得到衛星資訊，根據衛星資訊和方程式(1)計算接收機100的座標資訊和鐘差。估計值計算模組20根據計算出的接收機100的座標資訊、鐘差以及方程式(2)計算衛星的偽距估計值。殘差確定模組30根據方程式(3)計算衛星的偽距觀測值與偽距估計值的偽距殘差，並確定偽距殘差是否不小於第一預設臨限值
當觀測值為接收機100相對於衛星在徑向上的速度觀測值，估計值為接收機100相對於衛星在徑向上的的速度估計值時，跟蹤捕獲模組10對衛星進行跟蹤捕獲得到衛星資訊，根據衛星資訊和方程式(4)計算速度觀測值。估計值計算模組20根據方程式(5)和方程式(6)計算速度估計值。殘差確定模組30根據方程式(7)計算速度觀測值與速度估計值的速度殘差，並確定速度殘差是否不小於第二預設臨限值。
進一步地，還可以包括：檢測模組40，及與檢測模組40耦接的衛星確定模組50。檢測模組40用於檢測當前應用需要解算偽距殘差還是速度殘差；衛星確定模組50還耦接跟蹤捕獲模組10，用於根據檢測模組40的檢測結果確定解算所需的衛星個數，並根據確定的衛星個數從接收到信號的衛星中確定用於解算的衛星。跟蹤捕獲模組10對衛星確定模組50確定的衛星進行跟蹤捕獲以得到衛星資訊。
此外，估計值計算模組20根據衛星資訊選擇跟蹤品質最好的一顆或多顆衛星，為所選擇的衛星計算估計值；殘差確定模組30還用於為所選擇的衛星計算殘差，並確定所計算的殘差是否不小於預設臨限值。估計值計算模組20還根據衛星資訊為每一顆用於解算的衛星計算估計值；殘差確定模組30還用於為每一顆用於解算的衛星計算殘差，並將各殘差的平均值與預設臨限值進行比較判斷。
本發明提供的衛星定位的定位品質判斷方法和接收 機，透過對衛星的偽距和/或接收機相對於衛星在徑向上的速度計算觀測值和估計值，並透過將觀測值和估計值的殘差與預設臨限值進行比較，能夠快速準確的確定定位品質的好壞。
本發明所揭露之衛星定位的定位品質判斷方法和接收機主要應用於：1、接收機的首次定位。能夠縮短TTFF時間並提高定位準確度。2、諸如出隧道口、下穿口等存在信號遮蔽又快速恢復信號的快速恢復場景。能夠縮短快速恢復時間和提高定位準確度。3、濾波器初始化。能夠在確定定位品質之後採用準確的資訊快速初始化濾波器。4、定位過程中的定位品質鑑別。在一般定位過程中，對於信號變弱、跟蹤品質變差等原因導致的定位偏，採用本方法能夠及時確定出當前定位品質，進而及時對濾波器或者輸出等做出調整。
本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以透過電腦程式來指令相關的硬體完成，程式可儲存於一電腦可讀取儲存介質中，程式在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，的儲存介質可為磁碟、光碟、唯讀儲存記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機儲存記憶體(Random Access Memory，RAM)等。
上文具體實施方式和附圖僅為本發明之常用實施例。顯然，在不脫離後附申請專利範圍所界定的本發明精神和保護範圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本技術領域中具有通常知識者應理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、佈局、比例、材料、元素、元件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用於說明而非限制，本發明之範圍由後附申請專利範圍及其合法均等物界定，而不限於先前之描述。
S11~S13‧‧‧步驟

Claims (20)

  1. 一種衛星定位的定位品質判斷方法，包括：對一衛星進行跟蹤捕獲以得到包括一觀測值的一衛星資訊；根據該衛星資訊確定對應於該觀測值的一估計值；以及確定該觀測值與該估計值的一殘差是否不小於一預設臨限值。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該觀測值包括一偽距觀測值，該估計值包括一偽距估計值，對該衛星進行跟蹤捕獲以得到包括該觀測值的該衛星資訊的該步驟包括：對該衛星進行跟蹤捕獲得到該衛星資訊，根據該衛星資訊和該偽距觀測值計算該接收機的一座標資訊和一鐘差： 其中，ρ ij 表示該接收機所支持的一第i衛星導航系統的一第j衛星的該偽距觀測值；t ui 表示該接收機相對於該第i衛星導航系統的該鐘差；(x ij ,y ij ,z ij )表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星的該座標資訊；以及(x u ,y u ,z u )表示該接收機的該座標資訊。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中，根據該衛星資訊確定對應於該觀測值的該估計值的該步驟包括：根據計算出的該接收機的該座標資訊、該鐘差計算該偽距估計值： 其中，表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第 j衛星的該偽距估計值；表示該接收機相對於該第i衛星導航系統的該鐘差的一估計值；(x ij ,y ij ,z ij )表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星的該座標資訊；以及 ()表示該接收機的該座標資訊的一估計值。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中，確定該觀測值與該估計值的該殘差是否不小於該預設臨限值的該步驟包括：計算該偽距觀測值與該偽距估計值的一偽距殘差△ρ ij ，並確定該偽距殘差是否不小於一第一預設臨限值。
  5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之方法，其中，該觀測值包括該接收機相對於該衛星在一徑向上的一速度觀測值，該估計值包括該接收機相對於該衛星在該徑向上的一速度估計值，，對該衛星進行跟蹤捕獲以得到包括該觀測值的該衛星資訊的該步驟包括：對該衛星進行跟蹤捕獲得到該衛星資訊，根據該衛星資訊計算該速度觀測值： 其中，d ij 為該接收機相對於其所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星在該徑向上的該速度觀測值，為一已知數；f ij 表示該接收機對該第i衛星導航系統的該第j衛星的一接收頻率；f Tij 表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星的一發射頻率；c表示光速；(v ij_x ,v ij_y .v ij_z )分別表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星的一速度資訊；()為該接收機的一速度資訊；為該接收機的一時鐘的一鐘漂；以及(a ij_x ,a ij_y ,a ij_z )分別表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j定位衛星相對於該接收機的一方向向量。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中，根據該衛星資訊確定對應於該觀測值的該估計值的該步驟包括：根據下面兩個方 程式計算該速度估計值： 其中，表示該接收機相對於其所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星在該徑向上的該速度估計值。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中，確定該觀測值與該估計值的該殘差是否不小於該預設臨限值的該步驟包括：根據該速度觀測值與該速度估計值計算該速度估計值的一速度殘差，並確定該速度殘差是否不小於一第二預設臨限值。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，還包括：檢測當前應用需要解算該偽距殘差還是該速度殘差；以及根據一檢測結果確定解算所需的一衛星個數，根據確定的該衛星個數從接收到信號的多個衛星中確定用於解算的一衛星。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中，還包括：根據該衛星資訊選擇跟蹤品質最好的多個衛星，為所選擇的該多個衛星計算該估計值；以及為所選擇的該多個衛星計算一殘差，並確定該所計算的殘差是否不小於該預設臨限值。
  10. 如申請專利範圍第8項之方法，還包括：根據該衛星資訊為每一該用於解算的衛星計算該估計值；以及為每一該用於解算的衛星計算該殘差，並確定該殘差的一平均值是否不小於該預設臨限值。
  11. 一種接收機，包括：一跟蹤捕獲模組，對一衛星進行跟蹤捕獲以得到包括一觀測值的一衛星資訊；一估計值計算模組，根據該衛星資訊確定對應於該觀測值的一估計值；以及一殘差確定模組，確定該觀測值與該估計值的一殘差是否不小於一預設臨限值。
  12. 如申請專利範圍第11項之接收機，還包括：根據該衛星資訊計算該接收機的一座標資訊和一鐘差： 其中，ρ ij 表示該接收機所支持的一第i衛星導航系統的一第j衛星的該偽距觀測值；t ui 表示該接收機相對於該第i衛星導航系統的該鐘差；(x ij ,y ij ,z ij )表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星的該座標資訊；c表示光速；以及(x u ,y u ,z u )表示該接收機的該座標資訊；其中，該觀測值包括一偽距觀測值，該估計值包括一偽距估計值，該跟蹤捕獲模組對該衛星進行跟蹤捕獲得到該衛星資訊。
  13. 如申請專利範圍第12項之接收機，其中，該估計值計算模組根據計算出的該接收機的該座標資訊和該鐘差計算對應於該偽距觀測值的該偽距估計值： 其中，表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第 j衛星的該偽距估計值；表示該接收機相對於該第i衛星導航系統的該鐘差的一估計值；(x ij ,y ij ,z ij )表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星的該座標資訊；以及()表示該接收機的該座標資訊的一估計值。
  14. 如申請專利範圍第13項之接收機，其中，該殘差確定模組計算該偽距觀測值與偽距估計值的一偽距殘差，並確定該偽距殘差是否不小於一第一預設臨限值。
  15. 如申請專利範圍第11-14項中任一項之接收機，還包括：根據該衛星資訊計算該接收機相對於該衛星在一徑向上的一速度觀測值： 其中，d ij 為該接收機相對於其所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星在該徑向上的該速度觀測值，為一已知數；f ij 表示該接收機對該第i衛星導航系統的該第j衛星的一接收頻率；f Tij 表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星的一發射頻率；c表示光速；(v ij_x ,v ij_y ,v ij_z )分別表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j衛星的一速度資訊；()為該接收機的一速度資訊；為該接收機的一時鐘的一鐘漂；以及(a ij_x ,a ij_y ,a ij_z )分別表示該接收機所支持的該第i衛星導航系統的該第j定位衛星相對於該接收機的一方向向量；其中，該觀測值包括該接收機相對於該衛星在該徑向上的該速度觀測值，該估計值包括該接收機相對於該衛星在該徑向上的一速度估計值，該跟蹤捕獲模組對該衛星進行跟蹤捕獲得到該衛星資訊。
  16. 如申請專利範圍第15項之接收機，其中，該估計值計算模組根據下面兩個方程式計算該速度估計值； 其中，表示該接收機相對於所支持的該第i衛星導航系統的該第j顆衛星在該徑向上的該速度估計值。
  17. 如申請專利範圍第16項之接收機，其中，該殘差確定模組計算該速度觀測值與該速度估計值的一速度殘差，並確定該速度殘差是否不小於一第二預設臨限值。
  18. 如申請專利範圍第17項之接收機，還包括：一檢測模組，檢測當前應用需要解算該偽距殘差還是該速度殘差；以及一衛星確定模組，根據該檢測模組的一檢測結果確定解算所需的一衛星個數，根據該確定的衛星個數從接收到信號的多個衛星中確定用於解算的該衛星。
  19. 如申請專利範圍第18項之接收機，其中，該估計值計算模組根據該衛星資訊選擇跟蹤品質最好的一或多個衛星，為所選擇的該一或多個衛星計算該估計值，該殘差確定模組為所選擇的該一或多個衛星計算一殘差，並確定所計算的該殘差是否不小於該預設臨限值。
  20. 如申請專利範圍第18項之接收機，其中，該估計值計算模組根據該衛星資訊為每一該用於解算的衛星計算該估計值，該殘差確定模組為每一該用於解算的衛星計算該殘差，並確定該殘差的一平均值是否不小於該預設臨限值。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104749586A (zh) * 2015-03-27 2015-07-01 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种卫星导航伪距异常实时检测方法
CN105044737B (zh) * 2015-06-30 2017-09-05 北京时代民芯科技有限公司 一种导航接收机中检测观测量有效性的方法
KR101970240B1 (ko) * 2017-12-18 2019-04-18 한국과학기술원 전리층 위협 완화를 위한 무인항공기 탑재 위성기하 분별 방법 및 장치
CN108469622B (zh) * 2018-06-22 2020-12-04 北京电子工程总体研究所 基于自适应阈值的卫星导航数据完好性检测系统及方法
CN110632624A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 中移物联网有限公司 卫星的观测量质量的确定方法、装置、设备、存储介质
CN109597099B (zh) * 2018-12-26 2022-04-01 上海司南卫星导航技术股份有限公司 判断基准站接收机是否移动的方法、oem板卡及接收机
CN111624630B (zh) * 2019-02-28 2022-02-22 腾讯大地通途（北京）科技有限公司 基于gnss的选星方法、装置、终端及存储介质
CN113625319B (zh) * 2021-06-22 2023-12-05 北京邮电大学 基于集成学习的非视距信号检测方法和装置
CN113281796B (zh) * 2021-07-23 2021-10-15 腾讯科技（深圳）有限公司 位置确定方法、速度确定方法、装置、设备和存储介质

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490073A (en) * 1993-04-05 1996-02-06 Caterpillar Inc. Differential system and method for a satellite based navigation
JP2693903B2 (ja) * 1993-08-26 1997-12-24 日本無線株式会社 Ｇｐｓ受信機
US5436632A (en) * 1994-06-02 1995-07-25 Trimble Navigation Limited Integrity monitoring of differential satellite positioning system signals
JP3537504B2 (ja) * 1994-09-30 2004-06-14 古野電気株式会社 測位システム
US6718174B2 (en) * 2000-10-27 2004-04-06 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for estimating velocity of a terminal in a wireless communication system
US7522098B2 (en) * 2005-06-01 2009-04-21 Global Locate, Inc. Method and apparatus for validating a position in a satellite positioning system using range-rate measurements
US7095370B1 (en) * 2005-10-27 2006-08-22 Global Locate, Inc. Method and apparatus for mitigating multipath effects at a satellite signal receiver using a sequential estimation filter
US7286083B2 (en) * 2005-12-15 2007-10-23 Motorola, Inc. Method and apparatus for improving fault detection and exclusion systems
WO2008024534A2 (en) * 2006-05-16 2008-02-28 Southwest Research Institute Detection of deception signal used to deceive geolocation receiver of a satellite navigation system
US8670882B2 (en) * 2008-04-03 2014-03-11 Csr Technology Inc. Systems and methods for monitoring navigation state errors
US8120529B2 (en) * 2008-09-11 2012-02-21 California Institute Of Technology Method and apparatus for autonomous, in-receiver prediction of GNSS ephemerides
US8207890B2 (en) * 2008-10-08 2012-06-26 Qualcomm Atheros, Inc. Providing ephemeris data and clock corrections to a satellite navigation system receiver
CN101833101B (zh) * 2010-05-05 2013-06-12 北京航空航天大学 基于局域增强系统的完好性监测方法及装置
JP5664059B2 (ja) * 2010-09-17 2015-02-04 株式会社デンソー 車両用軌跡推定装置
CN102486540B (zh) * 2010-12-06 2013-12-04 中国科学院微电子研究所 一种应用于全球卫星定位与导航系统中的快速定位方法
US8610624B2 (en) * 2011-07-06 2013-12-17 Honeywell International Inc. Satellite navigation system fault detection based on biased measurements
CN102426368B (zh) * 2011-11-07 2013-06-05 东南大学 Gps接收机基于扩展卡尔曼滤波器跟踪环路的失锁检测方法

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