TW202101029A - 參考站之高精準獨立定位設備 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種設備對具有GNSS天線與GNSS接收器之參考站提供獨立精確定位，該GNSS天線用於接收複數個GNSS訊號以及該GNSS接收器用於基於複數個GNSS訊號產生GNSS資料。該設備包括定位處理器、訊號處理器、以及訊號傳輸器。該定位處理器基於GNSS資料計算出參考站之當前位置，而無須使用另一參考站之位置資訊，並且因此參考站可獨立安裝在一期望位置而無須測量或量測該期望位置。該訊號處理器基於GNSS資料產生預定資料格式(諸如，RTCM或CMR)的誤差校正資訊，其中該誤差校正資訊包括參考站之當前位置。該GNSS資料包括GNSS觀測資料，以及包括從GNSS訊號獲得具有厘米層級擴增資訊之擴增資料。

Description

參考站之高精準獨立定位設備
本發明相關於一種GNSS參考站之高精準定位設備。明確而言，本發明相關於一種對GNSS參考站提供高精準定位之設備，其透過實作獨立定位功能(諸如精確點定位-即時運動(PPP-RTK)或精確點定位(PPP))以及連帶實作諸如RTCM與CMR等校正資料之產生而達成。 [優先權]
本申請案主張於2019年5月30日提出申請之美國臨時專利申請案號No. 62/854,822之優先權，透過參照該申請案而將其全文併入本文中。
當前可用之全球導航衛星系統(GNSS)包括美國全球定位系統(GPS)、俄羅斯全球軌道導航衛星系統(GLONASS)、歐盟的伽利略(Galileo)、中國的北斗衛星導航系統(BDS，前身為羅盤)和日本的準天頂衛星系統(QZSS)。
在諸如即時運動(RTK)定位、差分GNSS (DGNSS)技術之類的習知相對定位技術中，需要具有參考站的精確位置(坐標)以便產生諸如偽距校正(PRC)資訊等誤差校正資訊，以改善定位精度。在參考站處所建立之PRC資訊是經由通訊鏈路提供，該通訊鏈路例如無線電信標，經由網際網路協定(NTRIP)進行RTCM的網路傳輸、數位多媒體廣播(DMB)、無線電日期系統(RDS)、FM資料無線電頻道(DARC)等。舉例而言，海事無線電技術委員會(RTCM)提供了一種傳輸標準，該標準定義了用於各種差分校正應用的差分校正資訊的資料結構。
參考站的位置越準確，使用由參考站所產生的誤差校正資訊進行移動站(探測車接收機，rover receiver)的定位精度就越高，即，定位解決方案變得更接近絕對位置。據此，在安裝具有精確位置(初始坐標)的參考站之前，有必要進行高精度的測量工作。術語「初始坐標」可用以指示參考站安裝時之坐標，或指示在特定年分間執行的先前測量工作所獲之坐標。此外，由於參考站之位置可能由於災難或地殼變形之因素而有所變化，還必須連續測量參考站的安裝位置以獲得其即時位置(當前坐標)，因為參考站的這種即時位置對於任何移動站或探測車接收器都是必需的，以從相對於參考站的相對位置獲得其絕對位置。
連續監控並校正初始坐標與當前坐標之間的差之該技術被稱作動態校正。舉例而言，日本的GNSS地球觀測網路系統(GONET)包括複數個(目前約有1300個)電子參考點(參考站)和一個控制中心。來自GNSS衛星之訊號被各參考站24小時連續觀測，以及在參考站處所獲得之資料被發送到GSI之大地觀測中心(地理調查所，又稱日本地理空間資訊局)做為與接收器無關之通用格式之原始觀測資料，稱作RINEX(與接收器無關之交換格式)。只有在中心的伺服器電腦處理了來自多個參考站的觀測資料之後，才能獲得每個參考站的位置。接著，中心經由網際網路發表參考站之即時位置，其被行動站或探測車(DGNSS使用者)所用。
通常而言，在安裝新參考站時，透過在新參考站和另一個精確位置已知的現有參考站併行進行即時GNSS觀測，得以透過使用DGNSS或RTK-GNSS測量新參考站的位置(精確位置)。典型上，使用DGNSS以幾米的精度判定該位置，以及使用RTK-GNSS以亞厘米的精度判定該位置。由於取決於距離之測量誤差，因此在要安裝新參考站的位置附近安裝這樣的現有參考站是必須的。
應註明，精確點定位－即時運動(PPP-RTK)也稱為即時運動－精確點定位(RTK-PPP)。
一種設備為GNSS參考站提供了獨立的精確定位，以令該參考站具有自包含的(即，獨立的)高精準定位功能。此種參考站可產生誤差校正資訊。此外，根據本發明一實施例，該參考站具有高精度計算與監控其本身位置之功能。與習知參考站相反，配備有根據本發明的該設備之參考站並不採用使用其他參考站之相對定位技術(諸如，RTK或DGNSS)。取而代之的，根據本發明之參考站使用基於衛星的高精準獨立定位技術，以為了測量與判定參考站本身之精確位置，例如使用GNSS(諸如QZSS)之PPP。
換言之，雖然習知參考站並不知曉其當前精確位置，因為如上所述，其最初測量/量測的位置會由於災難性或地殼變形之緣故而隨時間變化，因此根據本發明的參考站基於GNSS信號獨立獲得它當前和更新的精確位置，從而消除了安裝所用初始測量及/或相對定位過程之必需性，以及消除了為其更新所用安裝位置的重新測量或重新量測的必要性。
根據本發明之一實施例，一種設備對具有GNSS天線與GNSS接收器之參考站提供獨立精確定位，該GNSS天線用於接收複數個GNSS訊號以及該GNSS接收器用於基於接收到的GNSS訊號產生GNSS資料。該設備包括定位處理器、訊號處理器、以及訊號傳輸器。定位處理器能夠基於GNSS資料計算參考站之當前位置，而無須使用另一參考站之位置資訊。該訊號處理器經組態以基於GNSS資料產生預定資料格式之誤差校正資訊，該誤差校正資訊包括參考站之當前位置。該訊號傳輸器經組態以經由通訊鏈路傳輸誤差校正資訊。
複數個GNSS訊號可包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號。該GNSS資料可包括GNSS觀測資料，以及包括從GNSS訊號中擴增資訊所獲得之擴增資料。預定資料格式可以是根據RTCM或CMR之標準校正資料格式。
定位處理器可重複計算並藉此監控參考站之當前位置。
該設備更可包括位置記憶體，其儲存參考站之位置資訊。定位處理器可重複計算參考站之當前位置，並以特定時間間隔以當前位置更新記憶體中的位置資訊。訊號處理器更可組態以使用儲存在位置記憶體中的位置資訊來產生誤差校正資訊。
根據本發明一實施例，定位處理器可計算在預定時間週期期間所獲得的當前位置之移動平均(running average)，藉此獲得參考站之平均位置，該平均位置被儲存在記憶體中做為位置資訊。
該當前位置可以是參考站之當前坐標，且該當前坐標可以是地心坐標。定位處理器可經組態以執行精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。
根據本發明之一實施例，該設備可以被整合於參考站之GNSS接收器中，或替代地該設備可以被整合於與GNSS接收器通訊之參考站內。根據本發明之一實施例，該設備之至少部分可以是在參考站外部且與參考站之GNSS接收器通訊。
根據本發明之一實施例，參考站配備有GNSS天線與GNSS接收器，該GNSS天線經組態以接收複數個GNSS訊號。該GNSS接收器包括：定位處理器、訊號處理器、以及訊號傳輸器，該定位處理器能夠基於接收到GNSS訊號計算參考站之當前位置而無需使用另一參考站之位置資訊，該訊號處理器經組態以基於接收到GNSS訊號產生預定資料格式之誤差校正資訊，其中該誤差校正資訊包括參考站之當前位置，以及該訊號傳輸器經組態以經由通訊鏈路傳輸誤差校正資訊。複數個GNSS訊號可包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號。預定資料格式可以是根據RTCM標準或CMR標準等。
定位處理器可重複或連續計算並藉此監控參考站之當前位置。
根據本發明之一實施例，參考站之GNSS接收器更可包括位置記憶體，其儲存參考站之位置資訊。定位處理器重複或連續計算參考站之當前位置，並以當前位置更新記憶體中的位置資訊。訊號處理器更經組態以使用儲存在位置記憶體中的位置資訊來產生誤差校正資訊。
根據本發明一實施例，定位處理器可計算在預定時間週期期間所獲得的當前位置之移動平均(running average)，藉此獲得參考站之平均位置。該平均位置被儲存在記憶體中做為位置資訊。
該當前位置可以是參考站之當前坐標，且該當前坐標可以是地心坐標。
根據本發明之一實施例，定位處理器執行精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。
本發明之另一態樣實現一種用於對具有GNSS天線與GNSS接收器之參考站提供獨立精確定位之方法。該方法包括：(a)經由該GNSS天線從複數個GNSS衛星接收複數個GNSS訊號；(b)從該複數個GNSS訊號中獲得由該GNSS接收器所產生的GNSS資料；(c)基於該GNSS資料執行定位以計算該參考站之當前位置，而無須使用另一參考站之位置資訊；(d)基於該定位結果產生預定資料格式之誤差校正資訊，該誤差校正資訊包括該參考站之當前位置；以及(e)經由通訊鏈路傳輸該誤差校正資訊。
複數個GNSS訊號可包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號。該GNSS資料可包括GNSS觀測資料，以及包括從GNSS訊號中擴增資訊所獲得之擴增資料。該定位可以是精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。預定資料格式可以是根據RTCM或CMR之標準校正資料格式。
根據本發明之一實施例，該方法更包括：在定位之前，將該參考站安裝在期望位置，而無須測量或量測該期望位置，其中該定位是在安裝之後重複或連續地執行，以監控該參考站之當前位置。
根據本發明之一實施例，該方法更包括：(c1)將該參考站之位置資訊儲存在記憶體中；(c2)重複執行該定位，以獲得該參考站之當前位置；以及(c3)以該當前位置更新該記憶體中的該位置資訊。可使用儲存在該記憶體中的位置資訊來產生誤差校正資訊。
根據本發明一實施例，該方法更包括：(c4)計算在預定時間週期期間所獲得的當前位置之移動平均(running average)，藉此獲得該參考站之平均位置；以及(c5)將該平均位置儲存在該記憶體中做為該位置資訊。
該當前位置可以是參考站之當前坐標，且該當前坐標可以是地心坐標。
根據本發明一實施例，該執行定位，該產生誤差校正資訊，以及該傳輸該誤差校正資訊可以在該參考站內執行。替代地，該定位，該誤差校正資訊之產生，以及該誤差校正資訊之傳輸中至少一者可在與該參考站通訊的參考站外部執行。
本發明之另一態樣提供一種用於將參考站安裝在精確位置之方法。根據此方法，設置包括具有定位處理器、誤差校正訊號處理器和傳輸器的GNSS接收器之參考站。該參考站被安裝在期望位置而無須測量或量測該期望位置，且經由該參考站之天線從複數個GNSS衛星接收到複數個GNSS訊號。使用該GNSS接收器執行定位，以基於該接收到的GNSS訊號來計算該參考站之當前位置，而無須使用另一參考站之位置資訊或經由非衛星通訊鏈路傳送之誤差資訊。基於該定位結果產生預定資料格式之誤差校正資訊，其中該誤差校正資訊包括該參考站之當前位置。接著，經由通訊鏈路傳輸該誤差校正資訊。
複數個GNSS訊號可包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號。預定資料格式可以是根據RTCM或CMR之標準校正資料格式。
根據本發明之一實施例，以特定時間間隔連續或重複地執行該定位，以監控該參考站之當前位置。
根據本發明之一實施例，可設置位置記憶體，其儲存有參考站之位置資訊。連續或重複地執行該定位，以獲得該參考站之當前位置，並以該當前位置更新記憶體中的位置資訊。可使用儲存在該位置記憶體中的位置資訊來產生誤差校正資訊。
根據本發明一實施例，可對在預定時間週期期間所獲得的當前位置計算出移動平均(running average)，以獲得參考站之平均位置。該平均位置被儲存在記憶體中做為位置資訊。
該當前位置可以是參考站之當前坐標，且該當前坐標可以是地心坐標。該定位可以是精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。
根據基於本發明之設備或參考站，總是能夠獲得該參考站之當前坐標，並且因此無需執行半動態校正或動態校正。
另外，在短時間內高精度安裝新的參考站亦是可行的。即使在附近沒有其他參考站，也可以安裝根據本發明的參考站，並獲得其精確位置。一旦安裝完該參考站，此後，無需進行重新測量位置等維護工作。
明確而言，根據本發明之參考站或設有本發明設備之參考站可被採用作幾個工作地點所用的移動式基地站。在此情況下，不需要每次在各工作地點都將參考站安裝在完全相同的位置。亦可以將該參考站安裝在較適合衛星定位的環境之任意位置。
由於對該參考站之安裝無需重新測量且因此可以將參考站安裝在任何合適的位置，設置該參考站以對探測車(其透過使用該參考站執行其自身的GNSS定位)提供較短基線是可行的，藉此改善該定位精度。舉例而言，參考站可以被安裝在空曠無遮蔽物且靠近工作地點的任何理想位置。
此外，由於參考站可以被安裝在任何理想或適當位置，因此無須使用虛擬參考站(VRS)，並且將得以節省營運費用。
本發明提供一種用於對參考站提供獨立精確定位之設備，且此類參考站具有自給式高精準定位功能，以令該參考站高精度連續或重複地計算並監控其自身位置。「自給式」表示其並不採用需要其他參考站的位置資訊(習知精確位置)之相對定位技術(諸如，RTK或DGNSS)。亦即，與習知參考站相反，根據本發明之參考站使用基於衛星之高精準定位技術(諸如，PPP或PPP-RTK，其使用諸如QZSS之GNSS)，而無須倚賴經由諸如網際網路等非衛星之通訊鏈路所接收到的其他誤差校正資訊或位置資訊。此種參考站也可產生並傳輸誤差校正資訊。
圖1示意性描繪其中實作根據本發明之一實施例的參考站10之實例。該參考站10也可以是一配備有根據本發明一實施例之該設備的參考站。該參考站10可以是安裝在一固定位置上的電子參考點。該固定位置可以是永久位置或暫時位置。該參考站10可以是在不同工作地點中視需求所使用的移動式參考站。
如圖1所示出，該參考站10從複數個GNSS衛星20接收複數個GNSS訊號。複數個GNSS衛星20為至少五個GNSS衛星，且可包括傳輸具有厘米層級擴增(CLA)資訊在其內的GNSS訊號之GNSS衛星。舉例而言，QZSS衛星在厘米層級擴增資訊服務(CLAS)和用於軌道和時鐘分析的多GNSS高級展示工具(MADOCA)下發送具有此類厘米層級擴增資訊的L6訊號。能夠傳輸CLA資訊之GNSS衛星可被稱作CLAS衛星。
參考站10基於該接收到的GNSS訊號執行定位並產生誤差校正資訊30(包括參考站10之當前位置)，以及經由通訊鏈路將該誤差校正資訊30予以傳輸。舉例而言，此種誤差校正資訊30可使用RTCM資料格式或緊湊量測記錄(CMR)訊息格式。參考站10也可產生並傳輸GNSS觀測資料。
由於誤差校正資訊30包括參考站10之精確位置(當前坐標)，如下述，因此諸如車輛、無人機或牽引機等探測車(行動站)40以及也接收到GNSS訊號之其他測量設備(GNSS使用者)能夠使用誤差校正資訊30以及該資訊內所包括的該參考站10之精確位置來計算並判定其位置。亦即，此種GNSS使用者(探測車40)執行相對GNSS定位，以基於參考站10之當前精確位置，透過計算該GNSS使用者相對於該參考站10之當前精確位置的相對位置來獲得其當前位置。
應註明，由於參考站10與探測車40之間的距離(基線)相較於與GNSS衛星20之距離為可忽略的，因此假定該探測車40可使用與針對參考站10之位置相同的誤差校正資訊30。因此，參考站10與探測車40之間距離越大，在探測車40執行之相對GNSS定位之精度越低。舉例而言，厘米層級精度可達到高達約10 km之距離。如果探測車接收器使用一種訊號頻率(例如，L1)，則最好在與參考站10距離5公里範圍內執行此類相對GNSS定位；或者如果探測車接收器使用兩種訊號頻率(例如，L1與L2)，則最好在與參考站10距離20公里範圍內執行此類相對GNSS定位。
據此，由於參考站10可以容易地安裝在靠近探測車40的位置，例如幾十米，因此探測車40可以使用簡單的無線電或無線接收機來接收來自參考站10的誤差校正資訊30，而無需使用網際網路、行動電話通訊系統或其他公用通訊系統，其會需要更複雜的接收器。因此，可以減少探測車40的接收器的成本，但仍可以實現探測車40的精確厘米層級定位。
由於參考站10能夠僅基於從GNSS衛星20接收到的GNSS訊號，來獲得其自身當前精確位置(安裝位置)，因此無須在安裝之前執行對安裝位置之測量工作；使用一特定距離內的現存參考站進行初始RTK定位，這也需要網際網路連接等以接收對現存參考站的誤差校正資訊(以獲得現存參考站的當前位置)；或再測量安裝位置以在安裝後更新當前位置。據此，參考站10消除了許多程序方面與位置方面的需求、限制與負擔。
還可以能夠為參考站10選擇理想的安裝位置來接收GNSS訊號，以避免諸如樹木、高層建築物和其他結構等障礙物阻擋GNSS衛星的訊號路徑。由於使用厘米層級擴增(CLA)資訊之GNSS衛星之數量可能為有限的(例如，針對CLAS有11個衛星)，期望並且還可能將參考站10設置在使得包括CLA資訊的GNSS訊號被良好接收以執行精準點定位的位置。亦即，參考站10可以被安裝在所有可見的GNSS衛星中可以清晰地看到指定用於CLAS的GNSS衛星的位置。另方面，探測車40可使用來自參考站10之誤差校正資訊30，同時使用所有可見GNSS衛星中的較大量可用GNSS衛星(包括GPS等)來執行多GNSS RTK定位。
舉例而言，傳統上，各探測車(諸如牽引機或諸如推土機等建築機器)可能會執行精確點定位來獲得其精確(厘米層級)位置，以為了執行在農業或建築工地等中的自動操作。然而，諸如高樹木或建築物等周遭結構可能會阻擋使用CLA資訊的GNSS衛星(例如，GNSS衛星20a)之視線，使得探測車難以固定必須的GNSS訊號，如圖2A所示。如圖2B所示，透過將根據本發明之參考站10安裝在農業或建築工地鄰近處的空曠無遮蔽物區域，探測車可切換其定位到RTK以使用來自參考站10之誤差校正資訊(包括參考站之當前精確位置)。在此情況下，探測車可運用可從可見GNSS衛星20取得的較大數量之GNSS訊號，以執行相對定位，藉此達到更穩定之厘米層級定位。
當參考站10被設置在諸如空曠無遮蔽物區域等理想位置時，它可以從指定用於CLA的GNSS衛星20a以及其他可見GNSS衛星20接收到GNSS信號。參考站10產生並傳輸用於可見GNSS衛星20(包括CLA指定之GNSS衛星20a)的誤差校正資訊到探測車。因此，雖然在處於劣勢位置之探測車可能無法看見所有從參考站10可見之GNSS衛星，但探測車仍可利用相對於參考站10之可用GNSS衛星執行令人滿意的RTK(相對定位)。據此，透過使用來自參考站10之誤差校正資訊，結合參考站10之PPP(或PPP-RTK)以及探測車之RTK，本發明之參考站10令探測車之厘米層級定位可高度適應各種環境亦可以適應環境中的變化。
根據本發明之一實施例，參考站10可用作暫時或移動式參考站。舉例而言，如圖3所示，對地點A(例如，農團或建築工地)，將參考站10安裝在合適的位置，以令地點A中的探測車40a可以使用來自參考站10之校正資訊與其當前精確位置A來執行厘米層級定位(RTK)。然後，當地點A中的工作完成或參考站10不再地點A中被使用時，參考站10可以移動到地點B的位置B，其中探測車40b可利用參考站10及其誤差校正資訊來執行厘米層級定位，並依此類推。
圖4是根據本發明之一實施例的參考站10的功能方塊圖。如圖4所示，參考站10包括GNSS天線12與GNSS接收器14。在此實例中，用於提供獨立精確定位之設備被實作成參考站10中的GNSS接收器14，以實現根據本發明之參考站。GNSS天線12經組態以從複數個GNSS衛星20(諸如，QZSS、GPS及/或GLONASS)接收複數個GNSS訊號22。假定至少五個GNNS訊號22被GNSS天線12接收並被GNSS接收器14獲取與追蹤。本發明的實作可以被組態成其中包括CPU、記憶體(RAM，ROM)等的電腦，從而具有所示的功能方塊。此等功能方塊可透過實現個別功能之軟體/電腦程式之機構實現，但其部分或全體可由硬體實現。
如圖4所示，GNSS接收器14包括定位處理器50，該處理器能夠基於接收到GNSS訊號來計算參考站10之當前位置，而無須使用另一參考站之位置資訊。舉例而言，定位處理器50執行精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。根據本發明一實施例，複數個GNSS訊號22包括具有厘米層級擴增(CLA)資訊之GNSS訊號，以使得定位處理器50獲得具有厘米層級精度之參考站10的當前位置。定位處理器50可連續或重複計算並監控參考站之當前位置。應註明，定位處理器50包括用以處理該接收到GNSS訊號之前端與其他組件(未示出)，如熟習該技藝者所能思及般。
如圖4所示，GNSS接收器14更包括訊號處理器52，該訊號處理器經組態以基於該接收到的由定位處理器所處理的GNSS訊號來產生預定資料格式之誤差校正資訊，其中該誤差校正資訊包括參考站之當前位置。舉例而言，此種預定格式可以是RTCM或CMR之標準校正資料格式。
定位處理器50及/或訊號處理器52也可產生習知GNSS觀測資料。舉例而言，定位處理器50可包括GNSS資料處理器(未示出)，該GNSS資料處理器從接收到的GNSS訊號產生GNSS資料，其中GNSS資料包括GNSS觀測資料與CLAS資料。可以從頻率範圍L1及/或L2及/或L5中的GNSS訊號產生GNSS觀測資料，其中可以從頻率範圍L6中的GNSS訊號產生CLAS資料。定位處理器50使用GNSS資料以獲得當前位置，且訊號處理器52基於GNSS資料與當前位置產生誤差校正資訊。
如圖4所示，GNSS接收器14也包括訊號傳輸器54，該訊號傳輸器經組態以經由通訊鏈路傳輸誤差校正資訊，該通訊鏈路例如無線電信標，經由網際網路協定(NTRIP)進行RTCM的網路傳輸、數位多媒體廣播(DMB)、無線電日期系統(RDS)、FM資料無線電頻道(DARC)等。訊號傳輸器54可配備有二或更多通訊鏈路。
根據本發明之一實施例，GNSS接收器14更可包括記憶體56，其儲存參考站10之位置資訊。記憶體56可以是定位處理器50之部分或訊號處理器52之部分，或者可以與定位處理器50及訊號處理器52分離設置，前提是記憶體56對定位處理器50與訊號處理器52兩者皆可存取。定位處理器50連續或重複地計算參考站10之位置，以獲得參考站10之當前位置，並以該當前位置更新記憶體42中的位置資訊。該當前位置可以是參考站10之當前坐標，且該當前坐標可以是參考站10之地心坐標。訊號處理器52使用儲存在記憶體56中的位置資訊來產生誤差校正資訊，以使得誤差校正資訊總包含參考站10之更新當前位置。
根據本發明之一實施例，記憶體56可在執行複數個更新的一特定時間週期內儲存參考站10之更新位置。亦即，記憶體56固持有當前位置之複數個更新，且定位處理器50可計算出複數個更新之移動平均，以獲得平均位置(平均當前坐標)。此平均位置被儲存在記憶體56中作為參考站10之位置資訊，該資訊被訊號處理器54所用以產生誤差校正資訊。由於其是移動平均，因此每次獲取新的當前位置(坐標)時，平均位置也會被更新。移動平均之時間週期可以是10分鐘，或例如是十分鐘上下。
圖5A是示意性描繪用於對根據本發明之一實施例的參考站210提供獨立精確定位的設備200a之功能方塊圖。其具有相同或實質上相同功能及/或結構之元件在描述中以相同參考數字予以標記。如圖5A所示，參考站210包括GNSS天線12與GNSS接收器214。GNSS天線12經組態以從複數個GNSS衛星20(諸如，QZSS、GPS及/或GLONASS)接收複數個GNSS訊號22。假定至少五個GNNS訊號22被GNSS天線12接收並被GNSS接收器214獲取與追蹤。本發明的實作可以被組態成其中包括CPU、記憶體(RAM，ROM)等的電腦，從而具有所示的功能方塊。此等功能方塊可透過實現個別功能之軟體/電腦程式之機構實現，但其部分或全體可由硬體實現。
如圖5A所示，GNSS接收器214包括用於基於接收到GNSS訊號產生GNSS之GNSS資料處理器60。GNSS資料是從GNSS訊號所產生之資料並包括GNSS觀測資料。應註明，GNSS資料處理器60包括用以處理該接收到GNSS訊號並產生GNSS資料之前端與其他組件(未示出)，以及該GNSS資料處理器60可執行接收到GNSS訊號之獲取與追蹤以產生GNSS資料，如熟習該技藝者所能思及般。例如，GNSS觀測資料可包括GNSS訊號從衛星天線(在發射時間)傳播到接收器(接收器天線12)之行經時間ΔT。該複數個GNSS訊號22可包括具有厘米層級擴增資訊(CLA)之GNSS訊號，並且因此從GNSS資料處理器60所產生之GNSS資料更可包括從GNSS訊號中擴增資訊所獲得之擴增資料。
舉例而言，可以從頻率範圍L1及/或L2及/或L5中的GNSS訊號產生GNSS觀測資料，以及可以從頻率範圍L6中的GNSS訊號產生厘米層級擴增資料。GNSS資料處理器60可一起處理接收到GNSS訊號，以產生包括GNSS觀測資料與擴增資料之GNSS資料。替代地，GNSS接收器214可經組態以根據頻率範圍將接收到GNSS訊號予以分割，該頻率範圍為GNSS資料處理器60分別處理L1/L2/L5訊號與處理L6訊號之頻率範圍，以透過分離處理通道或使用專用資料處理器來產生GNSS觀測資料與擴增資料。
如圖5A所示，在本實例中，設備200a經設置在參考站210中。設備201a包括定位處理器250，該處理器能夠基於從GNSS接收器214所獲得的GNSS資料來計算參考站210之當前位置，而無須使用另一參考站之位置資訊。舉例而言，定位處理器250執行精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。如上述，由於複數個GNSS訊號22包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號，因此透過使用擴增資料以及GNSS資料中包括的GNSS觀測資料，定位處理器250獲得具厘米層級精度之參考站210的當前位置。定位處理器250可連續或重複計算並監控參考站之當前位置。可在特定時間間隔執行此種計算，例如，在數秒、數分鐘、數十分鐘、至數小時之量級內。
如圖5A所示，設備200a更包括訊號處理器52，該訊號處理器經組態以基於該由定位處理器250所處理的GNSS資料來產生預定資料格式之誤差校正資訊，其中該誤差校正資訊包括參考站210之當前位置。舉例而言，此種預定格式可以是RTCM或CMR之標準校正資料格式。
設備200a也包括訊號傳輸器54，該訊號傳輸器經組態以經由通訊鏈路傳輸誤差校正資訊，該通訊鏈路例如無線電信標，經由網際網路協定(NTRIP)進行RTCM的網路傳輸、數位多媒體廣播(DMB)、無線電日期系統(RDS)、FM資料無線電頻道(DARC)等。訊號傳輸器54可配備有二或更多通訊鏈路。
根據本發明之一實施例，設備200a更可包括記憶體56，其儲存參考站210之位置資訊。記憶體56可以是定位處理器250之部分或訊號處理器52之部分，或者可以與定位處理器250及訊號處理器52分離設置，前提是記憶體56對定位處理器250與訊號處理器52兩者皆可存取。定位處理器250連續或重複地計算參考站210之位置，以獲得參考站210之當前位置，並以該當前位置更新記憶體42中的位置資訊。該當前位置可以是參考站210之當前坐標，且該當前坐標可以是參考站210之地心坐標。訊號處理器52使用儲存在記憶體56中的位置資訊來產生誤差校正資訊，以使得誤差校正資訊總包含參考站210之更新當前位置。
根據本發明之一實施例，記憶體56可在執行複數個更新的一特定時間週期內儲存參考站210之更新位置。亦即，記憶體56固持有當前位置之複數個更新，且定位處理器250可計算出複數個更新之移動平均，以獲得平均位置(平均當前坐標)。此平均位置被儲存在記憶體56中作為參考站210之位置資訊，該資訊被訊號處理器54所用以產生誤差校正資訊。由於其是移動平均，因此每次獲取新的當前位置(坐標)時，平均位置也會被更新。移動平均之時間週期可以是10分鐘，或例如是十分鐘上下。
圖5B是示意性描繪用於對根據本發明之一實施例的參考站210提供獨立精確定位的設備200b之功能方塊圖。其具有相同或實質上相同功能及/或結構之元件在描述中以相同參考數字予以標記。如圖5B所示，參考站210包括用於接收複數個GNSS訊號之GNSS天線12，以及GNSS接收器214包括用於基於該接收到GNSS訊號產生包含GNSS觀測資料的GNSS資料之GNSS資料處理器60。
在本實例中，如圖5B所示，設備200b經設置在參考站210外部並與GNSS接收器214通訊，以使得從GNSS資料處理器60發出的GNSS資料被定位處理器250接收。設備200b可以實體附接到參考站210，或經由短範圍通訊鏈路設置在參考站210附近，或否則經由可用通訊鏈路來與參考站通訊。
圖5C是示意性描繪用於對根據本發明之一實施例的參考站210提供獨立精確定位的設備200c之功能方塊圖。其具有相同或實質上相同功能及/或結構之元件在描述中以相同參考數字予以標記。如圖5C所示，參考站210包括用於接收複數個GNSS訊號之GNSS天線12，以及GNSS接收器214包括用於基於該接收到GNSS訊號產生包含GNSS觀測資料的GNSS資料之GNSS資料處理器60。
如圖5C所示，設備200c之一部分在參考站210外部並且與GNSS接收器214通訊。在本實例中，定位處理器250經設置在外部，而訊號處理器52與訊號傳輸器54被設置或安裝在參考站210中。記憶體56也可如圖5C所示般與訊號處理器52分離設置在參考站210中，或整合於訊號處理器52中。替代地，記憶體52可以配備有或被整合於定位處理器250中。
圖5D是示意性描繪用於對根據本發明之一實施例的參考站210提供獨立精確定位的設備200d之功能方塊圖。其具有相同或實質上相同功能及/或結構之元件在描述中以相同參考數字予以標記。如圖5D所示，參考站210包括用於接收複數個GNSS訊號之GNSS天線12，以及GNSS接收器214包括用於基於該接收到GNSS訊號產生包含GNSS觀測資料的GNSS資料之DNSS資料處理器60。
如圖5D所示，設備200d之一部分在參考站210外部並且與GNSS接收器214通訊。在本實例中，定位處理器250、記憶體56、以及訊號處理器52經設置在外部，而訊號傳輸器54被設置或安裝在參考站210中。與其他實例相似，記憶體56可如圖5D所示般與定位處理器250及訊號處理器52分離設置，或整合於定位處理器250與訊號處理器52中一者之中。替代地，記憶體52可以配備有或被整合於定位處理器250中。
圖6示出用於對根據本發明之一實施例的參考站提供獨立精確定位的方法100。參考站可以是上述實例中一者所述的參考站210。透過提供獨立精確定位，可輕易將參考站210安裝在精確位置而不需進行測量工作。如圖6所示，在執行定位之前，可將包括GNSS天線與GNSS接收器之參考站安裝在期望位置，而無須測量或量測該期望位置(102)。經由參考站之GNSS天線，從複數個GNSS衛星接收複數個GNSS訊號(104)。複數個GNSS訊號可包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號。透過GNSS接收器，從複數個GNSS訊號產生包括GNSS觀測資料之GNSS資料(106)，且基於GNSS觀測資料執行定位以計算出參考站之當前位置(108)。該定位可以是精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。基於獲得到的GNSS資料執行定位108，而不需使用另一參考站之位置資訊或誤差資訊。
基於該定位結果產生預定資料格式之誤差校正資訊(110)。該誤差校正資訊包括該參考站之當前位置。預定資料格式可以是根據RTCM或CMR之標準校正資料格式。接著，經由通訊鏈路傳輸該誤差校正資訊(112)。由於複數個GNSS訊號22包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號，因此GNSS資料包括從擴增資訊獲得到的擴增資料，以及包括GNSS觀測資料。因此，透過使用擴增資料，定位處理器獲得具厘米層級精度之參考站210的當前位置(108)。透過接收並使用具有參考站之當前位置之誤差校正資訊，(一或多)探測車能夠執行厘米層級定位。
根據本發明之一實施例，參考站之位置資訊(計算出坐標)被儲存在位置記憶體中。可重複或連續執行該定位，以取決於處理時間及/或根據特定實作，在特定時間間隔內獲得參考站之當前位置。此種時間間隔可以是數秒、或數分鐘、數十到十五分鐘、或數小時之量級。使用當前位置更新記憶體中的位置資訊，以得以使用儲存在該位置記憶體中的經更新後位置資訊來產生誤差校正資訊。
圖7示出用於安裝根據本發明一實施例之參考站的方法120。參考站可以是上述的參考站10。可輕易將參考站安裝在精確位置而不需進行測量工作。如圖7所示，設置包括具有定位處理器、誤差校正訊號處理器和傳輸器的GNSS接收器之參考站(122)。該參考站被安裝在期望位置而無須測量或量測該期望位置(124)，且經由該參考站之天線從複數個GNSS衛星接收到複數個GNSS訊號(126)。複數個GNSS訊號可包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號。使用該GNSS接收器執行定位，以計算該參考站之當前位置(128)。該定位可以是精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。基於該接收到的GNSS訊號，而無須使用另一參考站之位置資訊或經由非衛星通訊鏈路傳送之誤差資訊，來執行定位128。
基於該定位結果產生預定資料格式之誤差校正資訊(130)。該誤差校正資訊包括該參考站之當前位置。預定資料格式可以是根據RTCM或CMR之標準校正資料格式。接著，經由通訊鏈路(132)傳輸誤差校正資訊，藉此賦能一或多探測車透過使用誤差校正資訊以及參考站之當前位置來執行厘米層級定位。
根據本發明之一實施例，參考站之位置資訊(計算出坐標)被儲存在位置記憶體中。可重複或連續執行該定位，以取決於處理時間及/或根據特定實作，在特定時間間隔內獲得參考站之當前位置。此種時間間隔可以是數秒、或數分鐘、數十到十五分鐘、或數小時之量級。使用當前位置更新記憶體中的位置資訊，以得以使用儲存在該位置記憶體中的經更新後位置資訊來產生誤差校正資訊。
根據本發明之一實施例，位置記憶體可以被組態以固持複數個計算出坐標持續一預定時間週期。亦即，在預定時間週期內獲得之當前位置之複數個更新被維持在位置記憶體中。在本實施例，在定位處理108中，可對在預定時間週期期間所獲得的當前位置計算出移動平均(running average)(最近期更新被維持在位置記憶體中)，以產生參考站之平均位置。舉例而言，位置記憶體可固持一預定數量之更新，該更新對應於預定時間週期，其中當新更新被新增到位置記憶體中時，該最老的更新被丟棄。透過此方式，從一預定數量之最近期更新中產生參考站之平均位置。該平均位置也被儲存在記憶體中做為產生誤差校正資訊所需之位置資訊。
如上述，該當前位置可以是參考站之當前坐標，且該當前坐標可以是地心坐標。
根據本發明之一實施例，定位處理器50及/或訊號處理器52更可產生GNSS觀測資料(包括參考站10之當前位置)，並經由訊號傳輸器54將該GNSS觀測資料傳輸到一或多控制中心。舉例而言，當參考站10被實作成觀測/測量網路之部分的電子參考點時，定位處理器50及/或訊號處理器52可對此種網路提供適當資料格式之GNSS觀測資料。
根據基於本發明參考站，總是能夠獲得該參考站之當前坐標，並且因此無需執行半動態校正或動態校正。
另外，在短時間內高精度安裝新的參考站亦是可行的。即使在附近沒有其他參考站，也可以安裝根據本發明的參考站，並獲得其精確位置。一旦安裝完該參考站，無需在未來進行諸如重新測量該位置等維護工作，即便由於災難或地殼變形等因素所造成之安裝位置改變時亦是如此。
明確而言，當採用根據本發明之參考站做為在許多工作地點所用的移動式基地站時，例如，不需要每次在各工作地點都將參考站安裝在完全相同的位置。亦可以將該參考站安裝在較適合衛星定位的環境之任意位置。
由於對該參考站之安裝無需重新測量且因此可以將參考站安裝在任何合適的位置，將該參考站設置在此種用於探測車之位置是可行的，以令探測車透過使用該參考站執行其自身的GNSS定位來提供較短基線，藉此改善該定位精度。舉例而言，參考站可以被安裝在空曠無遮蔽物且靠近工作地點的任何理想位置。
此外，透過使用本發明，基地站(參考站)可被快速安裝在其中PPP/PPP-RTK服務為可用的任意位置處，以及複數個便宜L1 RTK探測車可用於基地站周遭約5 km半徑內。
此外，由於參考站可以被安裝在任何理想或適當位置，因此無須使用虛擬參考站(VRS)，並且將得以節省營運費用。
儘管已經根據幾個較佳實施例描述了本發明，但是存在落入本發明範圍內的變更、修改和各種等效替換。應註明，有許多替代方案可實作本發明之方法與設備。因此，目的在於由所附申請專利範圍被解釋為涵括落入本發明之範圍及真實精神內的所有此等修改、變體及各種替代等效物。
10:參考站 12:GNSS天線 14:GNSS接收器 20:GNSS衛星 20a:GNSS衛星 22:GNSS訊號 30:誤差校正資訊 40:探測車(行動站) 40a:探測車 40b:探測車 40c:探測車 50:定位處理器 52:訊號處理器 54:訊號傳輸器 56:記憶體 60:GNSS資料處理器 100:方法 102:步驟 104:步驟 106:步驟 108:步驟 110:步驟 112:步驟 120:方法 122:步驟 124:步驟 126:步驟 128:步驟 130:步驟 132:步驟 200a:設備 200b:設備 200c:設備 200d:設備 210:參考站 214:GNSS接收器 250:定位處理器
在所附圖式中的圖形中，藉由例示之方式而非限定之方式說明本發明，其中相似參考編號指向類似元件，並且該等圖式：
[圖1]是描繪根據本發明之一實施例的參考站之實作的示意圖。
[圖2A]是描繪在具有障礙物的環境中透過探測車進行的習知精確點定位的示意圖。
[圖2B]是描繪一實例的示意圖，其中在具有障礙物的環境中探測車透過使用從根據本發明一實施例之參考站接收到的誤差校正資訊執行RTK。
[圖3]是描繪一實例的示意圖，其中根據一實施例之移動式參考站被用於複數個工作地點。
[圖4]是示意性描繪根據本發明之一實施例的參考站的功能方塊圖。
[圖5A]是示意性描繪用於對根據本發明之實施例的參考站提供獨立精確定位的設備之功能方塊圖。
[圖5B-5D]是示意性描繪用於對根據本發明之一實施例的參考站提供獨立精確定位的設備之進一步實例之功能方塊圖。
[圖6]是描繪用於對根據本發明之一實施例的參考站提供獨立精確定位的方法之方塊圖。
[圖7]是描繪根據本發明之一實施例的用於在沒有量測或測量的情況下將參考站安裝在精確位置的方法之方塊圖。
100:方法

Claims (25)

  1. 一種用於對參考站提供獨立精確定位之設備，該參考站包括GNSS天線以及GNSS接收器，該GNSS天線用於接收複數個GNSS訊號以及該GNSS接收器用於基於接收到的GNSS訊號產生GNSS資料，該設備包含： 定位處理器，其能夠基於該GNSS資料計算該參考站之當前位置，而無須使用另一參考站之位置資訊； 訊號處理器，其經組態以基於該GNSS資料產生預定資料格式之誤差校正資訊，該誤差校正資訊包括該參考站之該當前位置；以及 訊號傳輸器，其經組態以經由通訊鏈路傳輸該誤差校正資訊。
  2. 如請求項1所述之設備，其中該複數個GNSS訊號包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號，該GNSS資料包括GNSS觀測資料，以及包括從該擴增資訊獲得到的擴增資料。
  3. 如請求項1所述之設備，其中該預定資料格式是根據RTCM或CMR之標準校正資料格式。
  4. 如請求項1所述之設備，其中該定位處理器重複計算並藉此監控該參考站之該當前位置。
  5. 如請求項1所述之設備，其更包含： 位置記憶體，其儲存該參考站之位置資訊， 其中，該定位處理器重複計算該參考站之該當前位置，並以特定時間間隔以該當前位置更新該記憶體中的該位置資訊。
  6. 如請求項5所述之設備，其中該訊號處理器更經組態以使用儲存在該位置記憶體中的該位置資訊來產生該誤差校正資訊。
  7. 如請求項5所述之設備，其中該定位處理器計算在預定時間週期期間所獲得的該當前位置之移動平均(running average)，藉此獲得該參考站之平均位置，該平均位置被儲存在該記憶體中做為該位置資訊。
  8. 如請求項5所述之設備，其中該當前位置是該參考站之當前坐標。
  9. 如請求項8所述之設備，其中該當前坐標是地心坐標。
  10. 如請求項1所述之設備，其中該設備被整合於該參考站之該GNSS接收器中。
  11. 如請求項1所述之設備，其中該設備被整合於該參考站中。
  12. 如請求項1所述之設備，其中該設備之至少部分在該參考站外部且與該GNSS接收器通訊。
  13. 如請求項1所述之設備，其中該定位處理器執行精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。
  14. 一種用於對具有GNSS天線與GNSS接收器之參考站提供獨立精確定位之方法，該方法包含： 經由該GNSS天線，從複數個GNSS衛星接收複數個GNSS訊號； 從該複數個GNSS訊號獲得由該GNSS接收器所產生之GNSS資料； 基於該GNSS資料執行定位，以計算該參考站之當前位置，而無須使用另一參考站之位置資訊； 基於該定位結果產生預定資料格式之誤差校正資訊，該誤差校正資訊包括該參考站之該當前位置；以及 經由通訊鏈路傳輸該誤差校正資訊。
  15. 如請求項14所述之方法，其中該複數個GNSS訊號包括具有厘米層級擴增資訊之GNSS訊號，該GNSS資料包括GNSS觀測資料，以及包括從該擴增資訊獲得到的擴增資料。
  16. 如請求項14所述之方法，其中該預定資料格式是根據RTCM或CMR之標準校正資料格式。
  17. 如請求項14所述之方法，其更包含： 在執行該定位之前，將該參考站安裝在期望位置，而無須測量或量測該期望位置， 其中，在安裝後重複執行該定位，以監控該參考站之該當前位置。
  18. 如請求項14所述之方法，其更包含： 將該參考站之位置資訊儲存在記憶體中； 重複地執行該定位，以獲得該參考站之該當前位置；以及 以該當前位置更新該記憶體中的該位置資訊。
  19. 如請求項18所述之方法，其中該誤差校正資訊為使用儲存在該記憶體中的該位置資訊所產生的。
  20. 如請求項19所述之方法，其更包含： 計算在預定時間週期期間所獲得的該當前位置之移動平均(running average)，藉此獲得該參考站之平均位置；以及 將該平均位置儲存在該記憶體中做為該位置資訊。
  21. 如請求項14所述之方法，其中該當前位置是該參考站之當前坐標。
  22. 如請求項21所述之方法，其中該當前坐標是地心坐標。
  23. 如請求項14所述之方法，其中該執行定位，該產生誤差校正資訊，以及該傳輸該誤差校正資訊是在該參考站內執行。
  24. 如請求項14所述之方法，其中該執行定位，該產生誤差校正資訊，以及該傳輸該誤差校正資訊中至少一者是在與該參考站通訊之該參考站外部執行。
  25. 如請求項14所述之方法，其中該定位是精確點定位(PPP)或精確點定位－即時動態(PPP-RTK)。
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TW (1) TW202101029A (zh)
WO (1) WO2020240307A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115184975A (zh) * 2022-09-08 2022-10-14 南京信息工程大学 一种基于智能手机gnss的运动距离和速度估计方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10473790B2 (en) 2017-11-17 2019-11-12 Swift Navigation, Inc. Systems and methods for distributed dense network processing of satellite positioning data
JP7188687B2 (ja) * 2018-07-17 2022-12-13 エアロセンス株式会社 情報処理方法、プログラム、および情報処理システム
EP3633409A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-08 Spaceopal GmbH Method for providing a correction information, plurality of reference stations and a central computation unit, gns system and software product and/or network for providing a correction information in a gns system
WO2020141357A1 (en) * 2019-01-04 2020-07-09 Magellan Systems Japan, Inc. Reference station with high precision independent positioning function
CN114174850A (zh) 2019-05-01 2022-03-11 斯威夫特导航股份有限公司 用于高完整性卫星定位的系统和方法
US11378699B2 (en) 2020-07-13 2022-07-05 Swift Navigation, Inc. System and method for determining GNSS positioning corrections
WO2022046317A2 (en) * 2020-07-17 2022-03-03 Swift Navigation, Inc. System and method for providing gnss corrections
EP4222609A1 (en) 2020-12-17 2023-08-09 Swift Navigation, Inc. System and method for fusing dead reckoning and gnss data streams
US11802971B2 (en) * 2021-03-02 2023-10-31 Qualcomm Incorporated Real-time kinematic (RTK) and differential global navigation satellite system (DGNSS) corrections using multiple reference stations
CN113630739B (zh) * 2021-07-28 2024-03-22 南京莱斯网信技术研究院有限公司 一种提供高精度定位服务的pc5短程通信路侧设备
WO2023018716A1 (en) 2021-08-09 2023-02-16 Swift Navigation, Inc. System and method for providing gnss corrections
US11906637B2 (en) 2021-11-18 2024-02-20 Qualcomm Incorporated Precise point positioning (PPP)-based real time kinematic (RTK) correction
US11860287B2 (en) 2022-03-01 2024-01-02 Swift Navigation, Inc. System and method for detecting outliers in GNSS observations
WO2023167899A1 (en) 2022-03-01 2023-09-07 Swift Navigation, Inc. System and method for fusing sensor and satellite measurements for positioning determination

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7400294B2 (en) * 2005-10-14 2008-07-15 Hemisphere Gps Inc. Portable reference station for local differential GPS corrections
US8077085B2 (en) * 2007-06-20 2011-12-13 Mediatek Inc. Methods for processing correction messages, correcting position measurements of GNSS receiver, and related apparatuses
US9903957B2 (en) * 2012-12-28 2018-02-27 Trimble Inc. Global navigation satellite system receiver system with radio frequency hardware component
US9250327B2 (en) * 2013-03-05 2016-02-02 Subcarrier Systems Corporation Method and apparatus for reducing satellite position message payload by adaptive data compression techniques
US10605926B2 (en) 2015-06-29 2020-03-31 Deere & Company Satellite navigation receiver and method for switching between real-time kinematic mode and relative positioning mode
CN105068096B (zh) * 2015-07-21 2017-10-10 上海司南卫星导航技术股份有限公司 基于参考站接收机的非差改正数分布式处理系统与方法
JP2018066577A (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 一般財団法人 衛星測位利用推進センター 測位処理システム、方法、コンピュータプログラム、測位処理装置及びユーザ端末
AU2016427714B2 (en) * 2016-10-28 2020-08-13 Mitsubishi Electric Corporation Positioning augmentation device, positioning augmentation method, and positioning augmentation program
JP6625237B2 (ja) 2016-11-07 2019-12-25 三菱電機株式会社 測位補強装置、測位補強システムおよび測位補強方法
JP6625238B2 (ja) 2016-11-15 2019-12-25 三菱電機株式会社 ローカル誤差生成装置、ローカル誤差生成プログラム及び測位補強情報配信システム
US10524226B2 (en) * 2017-10-06 2019-12-31 Skycatch, Inc. Determining the location of a UAV in flight utilizing real time kinematic satellite navigation and precise point positioning
US10830905B2 (en) * 2018-11-16 2020-11-10 Trimble Inc. Vertical accuracy improvements for dynamic real-time kinematic reference stations
US11156724B2 (en) * 2019-11-07 2021-10-26 Magellan Systems Japan, Inc. System and method for calibrating inter-frequency hardware bias in RTK positioning using error correction information
RU2020109949A (ru) * 2020-03-10 2021-09-14 Тримбл Инк. Приемник GNSS, выполненный с возможностью фиксации перекрестной неоднозначности в DD по GNSS
US11378699B2 (en) * 2020-07-13 2022-07-05 Swift Navigation, Inc. System and method for determining GNSS positioning corrections
US11796687B2 (en) * 2021-02-03 2023-10-24 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for location determination using plate tectonics models
US11846715B2 (en) * 2021-08-25 2023-12-19 Qualcomm Incorporated DGNSS using reference station carrier phase measurements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115184975A (zh) * 2022-09-08 2022-10-14 南京信息工程大学 一种基于智能手机gnss的运动距离和速度估计方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2020285595A1 (en) 2021-07-22
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