專利名稱：基于在基準(zhǔn)接收機(jī)處計(jì)算的校正的用于rtk導(dǎo)航的移動(dòng)基準(zhǔn)接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及衛(wèi)星定位技術(shù)，更特別地涉及一種利用固定或移動(dòng)的基準(zhǔn)接收機(jī)來(lái)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位的方法。
背景技術(shù)：
全球定位系統(tǒng)(GPS)使用空間中的衛(wèi)星來(lái)定位地面上的對(duì)象。利用GPS，來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)，并被用來(lái)確定GPS接收機(jī)的位置。當(dāng)前，與具有鎖定的GPS衛(wèi)星信號(hào)的每個(gè)相關(guān)器信道對(duì)應(yīng)的兩類GPS測(cè)量可用于民用GPS接收機(jī)。這兩類GPS測(cè)量是偽距和兩個(gè)載波信號(hào)L1和L2(分別具有1.5754GHz和1.2276GHz的頻率或者0.1903m和0.2442m的波長(zhǎng))的載波相位。偽距測(cè)量(或者碼測(cè)量)是所有類型的GPS接收機(jī)可進(jìn)行的基本GPS觀測(cè)。它利用了調(diào)制到載波信號(hào)上的C/A或P碼。該測(cè)量記錄了相關(guān)碼從衛(wèi)星傳播到接收機(jī)所花費(fèi)的視時(shí)，即信號(hào)根據(jù)接收機(jī)時(shí)鐘到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間減去信號(hào)根據(jù)衛(wèi)星時(shí)鐘離開衛(wèi)星的時(shí)間。當(dāng)信號(hào)到達(dá)接收機(jī)時(shí)，通過(guò)對(duì)信號(hào)的重建載波進(jìn)行積分來(lái)獲得載波相位測(cè)量。因而，載波相位測(cè)量還是如由信號(hào)根據(jù)衛(wèi)星時(shí)鐘離開衛(wèi)星的時(shí)間和信號(hào)根據(jù)接收機(jī)時(shí)鐘到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間所確定的傳送時(shí)間差的量度。然而，因?yàn)楫?dāng)接收機(jī)開始跟蹤信號(hào)的載波相位時(shí)衛(wèi)星與接收機(jī)之間傳送中的整周的初始數(shù)量通常是未知的，所以傳送時(shí)間差也許錯(cuò)了多個(gè)載波周期，即在載波相位測(cè)量中存在整周模糊度。
利用可用的GPS測(cè)量，通過(guò)用光速乘信號(hào)的傳播時(shí)間來(lái)計(jì)算GPS接收機(jī)與眾多衛(wèi)星中每個(gè)之間的范圍或距離。這些距離通常被稱為偽距(假距離)，因?yàn)榻邮諜C(jī)時(shí)鐘通常具有在測(cè)量的距離中引起公共偏差的明顯時(shí)間誤差。作為正常導(dǎo)航計(jì)算的一部分，與接收機(jī)的位置坐標(biāo)一起來(lái)求解來(lái)自接收機(jī)時(shí)鐘誤差的該公共偏差。各種其它因素也可以導(dǎo)致所計(jì)算距離的誤差或噪聲，包括星歷誤差、衛(wèi)星時(shí)鐘定時(shí)誤差、大氣影響、接收機(jī)噪聲和多徑誤差。對(duì)于獨(dú)立的GPS導(dǎo)航，其中具有GPS接收機(jī)的用戶獲得相對(duì)于可見的多個(gè)衛(wèi)星的代碼和/或載波相位范圍，而不需與任何基準(zhǔn)站協(xié)商，用戶在降低距離中的誤差或噪聲的方法中非常受限。
為了消除或降低這些誤差，通常在GPS應(yīng)用中使用差分運(yùn)算。差分GPS(DGPS)運(yùn)算通常包括基本基準(zhǔn)GPS接收機(jī)、用戶(或?qū)Ш?GPS接收機(jī)、以及用戶與基準(zhǔn)接收機(jī)之間的數(shù)據(jù)鏈路?；鶞?zhǔn)接收機(jī)位于已知的位置，并且在此獲得的測(cè)量被提供給用戶接收機(jī)。通過(guò)對(duì)在基準(zhǔn)站和用戶接收機(jī)處獲得的測(cè)量進(jìn)行差分(difference)，可以消除或者大大降低在所計(jì)算距離中大部分的誤差或噪聲。使用載波相位測(cè)量的差分運(yùn)算通常被稱為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位/導(dǎo)航運(yùn)算。
差分GPS(DGPS)的基本概念是利用GPS測(cè)量中固有的空間和時(shí)間相關(guān)，以消除由這些錯(cuò)誤因素產(chǎn)生的偽距和/或載波相位測(cè)量中的噪聲因素。當(dāng)基準(zhǔn)與用戶接收機(jī)之間的距離在某個(gè)極限之內(nèi)時(shí)，載波相位差分或RTK技術(shù)是可用于定位和導(dǎo)航目的的最精確技術(shù)。然而，當(dāng)基準(zhǔn)與用戶接收機(jī)之間的距離變得太大時(shí)，RTK技術(shù)的精度隨著誤差因素的相關(guān)的減小而減小。
對(duì)于廣域操作，已經(jīng)開發(fā)了各種區(qū)域、廣域或全球的DGPS(此后稱作廣域DGPS或WADGPS)技術(shù)。WADGPS系統(tǒng)包括與計(jì)算中心或網(wǎng)絡(luò)中心(hub)通信的多個(gè)基準(zhǔn)站的網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)中心基于基準(zhǔn)站的已知位置和由基準(zhǔn)站獲得的測(cè)量來(lái)計(jì)算誤差校正。然后經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路比如衛(wèi)星、電話或無(wú)線電把所計(jì)算的誤差校正發(fā)送給用戶。盡管WADGPS系統(tǒng)的精度通過(guò)使用多個(gè)基準(zhǔn)站來(lái)增強(qiáng)，但是它還不能匹配本地RTK系統(tǒng)的精度，所述本地RTK系統(tǒng)能夠達(dá)到大約一厘米的精度，只要基準(zhǔn)與用戶接收機(jī)之間的分開距離足夠短。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法和系統(tǒng)通過(guò)下述來(lái)確定在關(guān)聯(lián)于基準(zhǔn)站的主接收機(jī)與關(guān)聯(lián)于用戶的輔接收機(jī)之間的相對(duì)位置向量(1)根據(jù)在基準(zhǔn)站處從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)來(lái)確定基準(zhǔn)站的位置；(2)基于在用戶接收機(jī)處獲得的測(cè)量和在基準(zhǔn)站處計(jì)算的誤差校正來(lái)確定用戶接收機(jī)的位置；以及(3)通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)站的位置和用戶的位置進(jìn)行差分來(lái)計(jì)算相對(duì)位置向量。用戶和基準(zhǔn)接收機(jī)中的每個(gè)可以是移動(dòng)的或固定的?？梢栽诨鶞?zhǔn)站、用戶或分離的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處計(jì)算相對(duì)位置向量，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)從基準(zhǔn)站接收基準(zhǔn)站的位置以及從用戶接收用戶的位置。在下面的討論中，基準(zhǔn)站的位置有時(shí)被稱作“基準(zhǔn)位置”。同樣，用戶的位置有時(shí)被稱作“用戶位置”。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，利用在基準(zhǔn)站或用戶處分別獲得的載波相位測(cè)量的連續(xù)變化以高速率來(lái)更新基準(zhǔn)站或用戶的位置。在基準(zhǔn)站或用戶處還運(yùn)行并行低速率過(guò)程，以把周期性位置校正提供給以高速率產(chǎn)生的相應(yīng)位置更新。相對(duì)位置向量可以以高速率或低速率或某一其它速率進(jìn)行計(jì)算，這取決于計(jì)算所需的用戶和基準(zhǔn)位置的可用性。
在基準(zhǔn)站處通過(guò)下述來(lái)計(jì)算對(duì)測(cè)量的誤差校正形成載波平滑碼測(cè)量，利用載波平滑碼測(cè)量來(lái)計(jì)算對(duì)基準(zhǔn)站的估計(jì)位置的校正，計(jì)算從基準(zhǔn)站到多個(gè)衛(wèi)星中每個(gè)的理論距離，以及基于該理論距離來(lái)計(jì)算誤差校正。該誤差校正經(jīng)由在用戶與基準(zhǔn)站之間的數(shù)據(jù)鏈路從基準(zhǔn)站被發(fā)送給用戶。
通過(guò)在基準(zhǔn)站處計(jì)算誤差校正和基準(zhǔn)位置，本發(fā)明使在基站接收機(jī)與用戶接收機(jī)之間必需的信息傳送最小化。它還允許在基準(zhǔn)接收機(jī)與用戶接收機(jī)之間通信負(fù)載的最小增加的同時(shí)高速率的位置輸出。此外，本發(fā)明以自然的方式在基準(zhǔn)接收機(jī)與用戶接收機(jī)之間分配必需的計(jì)算，使得在基準(zhǔn)或用戶接收機(jī)處沒(méi)有過(guò)度的計(jì)算負(fù)荷。而且，本發(fā)明通過(guò)不需要用戶使用來(lái)自基準(zhǔn)接收機(jī)的同步數(shù)據(jù)來(lái)最小化在輸出用戶位置更新時(shí)的等待時(shí)間。


圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)航子系統(tǒng)的框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的與導(dǎo)航系統(tǒng)中的移動(dòng)基準(zhǔn)站相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)航子系統(tǒng)的框圖。
圖4A是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由用戶子系統(tǒng)和基準(zhǔn)子系統(tǒng)執(zhí)行的導(dǎo)航過(guò)程的流程圖。
圖4B是說(shuō)明用于計(jì)算相對(duì)位置向量的更新的一系列過(guò)程的流程圖。
圖5是說(shuō)明由用戶子系統(tǒng)或基準(zhǔn)子系統(tǒng)使用的兩個(gè)并行系列的信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間(epoch)的圖。
圖6A是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的分別由用戶子系統(tǒng)和基準(zhǔn)子系統(tǒng)執(zhí)行的初始化過(guò)程的流程圖。
圖6B是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的分別由用戶子系統(tǒng)和基準(zhǔn)子系統(tǒng)執(zhí)行的位置校正過(guò)程的流程圖。
圖7是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由用戶子系統(tǒng)執(zhí)行的位置傳播過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了在保持相同精度的同時(shí)克服常規(guī)RTK系統(tǒng)的缺陷，開發(fā)了移動(dòng)基準(zhǔn)站的概念。然而，利用移動(dòng)基準(zhǔn)站的常規(guī)技術(shù)全都包含在用戶接收機(jī)與移動(dòng)基準(zhǔn)站之間形成載波相位測(cè)量的差并直接求解用戶接收機(jī)與移動(dòng)基準(zhǔn)站之間的分離向量。此外，在文獻(xiàn)中描述的是用于多個(gè)車輛的相對(duì)導(dǎo)航的技術(shù)。然而，這些技術(shù)通常利用了公共固定基準(zhǔn)站點(diǎn)。
圖1說(shuō)明了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)100，在其中可以實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的導(dǎo)航過(guò)程。如圖1所示，系統(tǒng)100包括與移動(dòng)或固定的對(duì)象110A關(guān)聯(lián)的用戶子系統(tǒng)110以及與移或固定的對(duì)象120A關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)子系統(tǒng)120。用戶子系統(tǒng)110和基準(zhǔn)子系統(tǒng)120經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路彼此可通信地耦合，這允許使用諸如射頻信號(hào)之類的機(jī)制在兩個(gè)子系統(tǒng)110與120之間傳送數(shù)據(jù)?；鶞?zhǔn)子系統(tǒng)120還可以經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路123被鏈接到本地固定基準(zhǔn)站130。本地固定基準(zhǔn)站130可以是全球或廣域衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)中的固定基準(zhǔn)站130的網(wǎng)絡(luò)之一。在此情況下，固定基準(zhǔn)站130的網(wǎng)絡(luò)位于廣域105或全球的已知位置上，并且向廣域或全球衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心140連續(xù)提供GPS觀測(cè)以用于處理。這些觀測(cè)包括GPS碼和載波相位測(cè)量、星歷、以及根據(jù)在固定基準(zhǔn)站130處從多個(gè)衛(wèi)星101接收的信號(hào)而獲得的其它信息。網(wǎng)絡(luò)中心140是處理GPS觀測(cè)和計(jì)算校正的設(shè)施。如果設(shè)置了多個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)中心，則優(yōu)選的是這些網(wǎng)絡(luò)中心在地理上分離且并行操作?；鶞?zhǔn)子系統(tǒng)120可以經(jīng)由通信信道124比如衛(wèi)星廣播、無(wú)線因特網(wǎng)連接等，從處理網(wǎng)絡(luò)中心140附加地或可選地接收計(jì)算結(jié)果比如GPS校正。需要時(shí)，利用對(duì)象120A定位基準(zhǔn)子系統(tǒng)120，以維護(hù)與用戶GPS子系統(tǒng)110的數(shù)據(jù)鏈路112以及與附近固定基準(zhǔn)站130或網(wǎng)絡(luò)中心140的數(shù)據(jù)鏈路123。
圖2說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用戶子系統(tǒng)110。子系統(tǒng)110包括用戶GPS接收機(jī)210和耦合到用戶接收機(jī)210的基于微處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)220。用戶接收機(jī)210被附著到對(duì)象110A上，并向系統(tǒng)220提供原始GPS觀測(cè)以用于處理。這些觀測(cè)包括GPS碼和載波相位測(cè)量，并且還可以包括星歷、以及根據(jù)從多個(gè)衛(wèi)星101接收的信號(hào)而獲得的其它信息。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)220包括通過(guò)一條或多條通信總線250互連的中央處理單元(CPU)230、存儲(chǔ)裝置240、輸入端口251和252、一個(gè)或多個(gè)輸出端口253、以及可選用戶接口257。輸入端口251和252分別用來(lái)從用戶接收機(jī)210和基準(zhǔn)子系統(tǒng)120接收數(shù)據(jù)。輸出端口253可以用來(lái)向移動(dòng)基準(zhǔn)站120和/或其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(未示出)輸出計(jì)算結(jié)果。計(jì)算結(jié)果還可以被顯示在用戶接口257的顯示裝置上。
存儲(chǔ)器240可以包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，并且可以包括非易失性大容量存儲(chǔ)器，比如一個(gè)或多個(gè)磁盤存儲(chǔ)裝置。存儲(chǔ)器240還可以包括遠(yuǎn)離中央處理單元230的大容量存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器240優(yōu)選地存儲(chǔ)操作系統(tǒng)262和GPS應(yīng)用程序或過(guò)程264，包括使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的載波相位測(cè)量的連續(xù)變化來(lái)實(shí)施用于導(dǎo)航的方法的過(guò)程266。在存儲(chǔ)器240中存儲(chǔ)的操作系統(tǒng)262和應(yīng)用程序及過(guò)程264供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)220的CPU230執(zhí)行。存儲(chǔ)器240優(yōu)選地還存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)270，該數(shù)據(jù)庫(kù)270包括在GPS應(yīng)用過(guò)程266的執(zhí)行期間使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如GPS測(cè)量272和校正274，以及在本文件中討論的其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)262可以是但不限于嵌入式操作系統(tǒng)、UNIX、Solaris或Windows95、98、NT4.0、2000或XP。更一般地，操作系統(tǒng)262具有用于通信、處理、訪問(wèn)、存儲(chǔ)和搜索數(shù)據(jù)的過(guò)程和指令。
由于下述原因，存儲(chǔ)器240還可以存儲(chǔ)實(shí)時(shí)執(zhí)行程序(RTX)268，該實(shí)時(shí)執(zhí)行程序(RTX)268是用于實(shí)時(shí)多任務(wù)操作的計(jì)算機(jī)程序。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，RTX268允許把操作系統(tǒng)嵌入到過(guò)程266中以提供多個(gè)線程，所以在過(guò)程266中的不同任務(wù)可以“準(zhǔn)并行”運(yùn)行，這意味著不同任務(wù)可以似乎同時(shí)運(yùn)行，并且系統(tǒng)220可以看來(lái)在同時(shí)做不同作業(yè)。這將允許過(guò)程266包括在不同線程中運(yùn)行的兩個(gè)或更多個(gè)并行任務(wù)或過(guò)程。RTX268控制每個(gè)線程的開始和停止，并允許線程彼此交互。RTX268還允許對(duì)到線程的數(shù)據(jù)進(jìn)行排隊(duì)，在線程之間發(fā)送數(shù)據(jù)，以及通過(guò)按照順序保持事件來(lái)串行化過(guò)程。
此外，RTX268支持標(biāo)準(zhǔn)多線程控制，比如允許執(zhí)行線程以等待由另一線程的事件觸發(fā)的事件。事件是可以在線程上設(shè)置或清除的狀態(tài)。當(dāng)線程被設(shè)置為等待一個(gè)或多個(gè)事件時(shí)，該線程被掛起，直至所有事件被設(shè)置。這大大簡(jiǎn)化了線程之間的同步和通信。對(duì)于RTX268，線程執(zhí)行基于優(yōu)先級(jí)。具有較高優(yōu)先級(jí)的線程在具有較低優(yōu)先級(jí)的線程之前運(yùn)行。在具有相同優(yōu)先級(jí)的線程中，以循環(huán)的方式執(zhí)行線程。每個(gè)線程被給予運(yùn)行的時(shí)間片?，F(xiàn)有的商業(yè)RTX可以被用作RTX268。這樣的商業(yè)可用實(shí)時(shí)執(zhí)行程序的實(shí)例包括來(lái)自CMX Systems，Inc.的CMX-RTX、來(lái)自Australian Real Time Embedded Systems(ARTESYS)的并行實(shí)時(shí)執(zhí)行程序(CORTEX)和來(lái)自Accelerated Technology Inc.的Nucleus RTX。
在一些實(shí)施例中，用戶接收機(jī)210和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)220的部分或全部被集成為位于單個(gè)殼體內(nèi)的單個(gè)裝置，比如便攜、手持或甚至可佩戴的位置跟蹤裝置，或者車載或其它移動(dòng)定位和/或?qū)Ш较到y(tǒng)。在其它實(shí)施例中，GPS接收機(jī)210和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)220沒(méi)有被集成為單個(gè)裝置。
圖3說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基準(zhǔn)子系統(tǒng)120。子系統(tǒng)120包括基準(zhǔn)GPS接收機(jī)310和耦合到基準(zhǔn)接收機(jī)310的基于微處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)320。基準(zhǔn)接收機(jī)310被附著到對(duì)象120A上，并向系統(tǒng)320提供原始GPS觀測(cè)以用于處理。這些觀測(cè)包括GPS碼和載波相位測(cè)量，并且還可以包括星歷、以及根據(jù)從多個(gè)衛(wèi)星101接收的信號(hào)而獲得的其它信息。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)320包括通過(guò)一條或多條通信總線350互連的中央處理單元(CPU)330、存儲(chǔ)裝置340、輸入端口351、352和353、一個(gè)或多個(gè)輸出端口354以及可選用戶接口357。輸入端口351、352和353用于分別從基準(zhǔn)接收機(jī)310、用戶子系統(tǒng)110和固定基準(zhǔn)站130或網(wǎng)絡(luò)中心140接收數(shù)據(jù)。輸出端口354可以用來(lái)向用戶子系統(tǒng)110和/或其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(未示出)輸出計(jì)算結(jié)果。計(jì)算結(jié)果還可以被顯示在用戶接口357的顯示裝置上。
存儲(chǔ)器340可以包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，并且可以包括非易失性大容量存儲(chǔ)器，比如一個(gè)或多個(gè)磁盤存儲(chǔ)裝置。存儲(chǔ)器340還可以包括遠(yuǎn)離中央處理單元330的大容量存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器340優(yōu)選地存儲(chǔ)操作系統(tǒng)362和GPS應(yīng)用程序或過(guò)程364，包括使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的載波相位測(cè)量的連續(xù)變化來(lái)實(shí)施用于導(dǎo)航的方法的過(guò)程366。在存儲(chǔ)器340中存儲(chǔ)的操作系統(tǒng)362和應(yīng)用程序及過(guò)程364供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)320的CPU330執(zhí)行。存儲(chǔ)器340優(yōu)選地還存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)370，包括在GPS應(yīng)用過(guò)程366的執(zhí)行期間使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如GPS測(cè)量372和校正374，以及在本文件中討論的其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)362類似于操作系統(tǒng)262。由于下述原因，存儲(chǔ)器340還可以存儲(chǔ)類似于RTX268的實(shí)時(shí)執(zhí)行程序(RTX)368。
在一些實(shí)施例中，基準(zhǔn)接收機(jī)310和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)320的部分和全部被集成為位于單個(gè)殼體內(nèi)的單個(gè)裝置，比如便攜、手持或甚至可佩戴的位置跟蹤裝置，或者車載或其它移動(dòng)定位和/或?qū)Ш较到y(tǒng)。在其它實(shí)施例中，GPS接收機(jī)310和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)220沒(méi)有被集成為單個(gè)裝置。
圖4A說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的如在過(guò)程266中實(shí)施的由用戶子系統(tǒng)110執(zhí)行的導(dǎo)航過(guò)程410以及如在過(guò)程366中實(shí)施的由基準(zhǔn)子系統(tǒng)120執(zhí)行的導(dǎo)航過(guò)程420。如圖4A所示，導(dǎo)航過(guò)程410包括初始化過(guò)程401以及兩個(gè)并行過(guò)程高速率過(guò)程412和低速率過(guò)程414。初始化過(guò)程401用來(lái)計(jì)算附著到對(duì)象110A上的用戶接收機(jī)210的初始位置和由高速率過(guò)程412所需的其它初始參數(shù)。高速率過(guò)程412包括一系列位置傳播過(guò)程413，每個(gè)位置傳播過(guò)程413在一系列次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間之一中計(jì)算對(duì)用戶位置的更新。低速率過(guò)程414包括一系列位置校正過(guò)程415，每個(gè)位置校正過(guò)程415在一系列主信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間之一中計(jì)算對(duì)用戶位置的校正。如圖5所示，在每個(gè)主信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間Tm內(nèi)可以有多個(gè)比如10個(gè)次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間tmn(m＝0，1，2，3，...以及n＝0，1，2，3，...)。如果不需要所計(jì)算位置的高速率產(chǎn)品，則次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間還可以與主信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間重合。
同樣，還如圖4A所示，導(dǎo)航過(guò)程420包括初始化過(guò)程402以及兩個(gè)并行過(guò)程高速率過(guò)程422和低速率過(guò)程424。初始化過(guò)程402用來(lái)計(jì)算基準(zhǔn)接收機(jī)310的初始位置和由高速率過(guò)程422所需的其它初始參數(shù)。初始化過(guò)程402還可以計(jì)算將由用戶子系統(tǒng)110中的處理使用的測(cè)量校正。高速率過(guò)程422包括一系列位置傳播過(guò)程423，每個(gè)位置傳播過(guò)程423在一系列次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間之一中計(jì)算對(duì)基準(zhǔn)位置的更新。低速率過(guò)程414包括一系列位置校正過(guò)程425，每個(gè)位置校正過(guò)程425在一系列主信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間和測(cè)量校正之一中計(jì)算對(duì)基準(zhǔn)位置的校正。
在位置傳播過(guò)程413的一些或全部中所計(jì)算的用戶位置的更新和在位置傳播過(guò)程423的一些或全部中所計(jì)算的基準(zhǔn)位置的更新，被用來(lái)通過(guò)使用如圖4B所示的一系列相對(duì)位置計(jì)算過(guò)程433來(lái)計(jì)算從附著到對(duì)象120A的基準(zhǔn)接收機(jī)310到附著到對(duì)象110A的用戶接收機(jī)210的相對(duì)位置向量的更新。可以在基準(zhǔn)接收機(jī)或用戶接收機(jī)或二者處執(zhí)行相對(duì)位置計(jì)算過(guò)程433，或者可以在分離的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中執(zhí)行相對(duì)位置計(jì)算過(guò)程433，如下面更詳細(xì)解釋的那樣。
由于在基準(zhǔn)站處解析載波相位模糊度的困難，所以常規(guī)RTK計(jì)算使用載波相位測(cè)量的“雙重差分”來(lái)消除衛(wèi)星和接收機(jī)時(shí)鐘誤差，并有助于確定GPS載波相位測(cè)量中的整周模糊度。由于雙重差分包括沿4個(gè)不同路徑(從2個(gè)觀測(cè)站中每個(gè)到2個(gè)衛(wèi)星中每個(gè))的觀測(cè)，因此該方法在形成雙重差分之前需要在基準(zhǔn)站點(diǎn)上的原始載波相位測(cè)量被發(fā)送給用戶，并且用戶一直等到來(lái)自基準(zhǔn)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)到達(dá)。本發(fā)明通過(guò)使用新方法生成對(duì)基準(zhǔn)子系統(tǒng)110上載波相位測(cè)量的校正，并且經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路112從基準(zhǔn)子系統(tǒng)110向用戶子系統(tǒng)120發(fā)送代替原始測(cè)量的校正，從而與常規(guī)技術(shù)不同。
在基準(zhǔn)子系統(tǒng)120處計(jì)算對(duì)載波相位測(cè)量的校正降低了用戶子系統(tǒng)110必須執(zhí)行的計(jì)算量，并且通常消除了用戶子系統(tǒng)110具有有關(guān)定位基準(zhǔn)接收機(jī)310的信息的需要。此外，盡管原始測(cè)量反映了衛(wèi)星101(以及形成測(cè)量的接收機(jī))的整個(gè)動(dòng)態(tài)，但是校正使動(dòng)態(tài)被消除，因而僅僅隨時(shí)間緩慢改變。這意味著由計(jì)算時(shí)間和數(shù)據(jù)鏈路傳送時(shí)間所引入的等待時(shí)間的影響變得不大明顯。在基準(zhǔn)子系統(tǒng)120處計(jì)算校正還允許從基準(zhǔn)子系統(tǒng)120到用戶子系統(tǒng)110的較低數(shù)據(jù)傳送速率。例如，一赫茲的數(shù)據(jù)傳送速率可以容易地用來(lái)支持十赫茲的用戶位置輸出。
圖6A說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由用戶子系統(tǒng)110執(zhí)行的初始化過(guò)程401。如圖6A所示，初始化過(guò)程401包括形成載波平滑碼測(cè)量的步驟602。在步驟602中，使用在L1和L2頻率上的相應(yīng)載波相位測(cè)量的組合來(lái)平滑在用戶接收機(jī)210處獲得的碼測(cè)量。許多GPS接收機(jī)在L1或L2頻率上進(jìn)行C/A碼測(cè)量和P碼測(cè)量，并且C/A或P碼測(cè)量中的任何一個(gè)可以用作L1或L2碼測(cè)量。然而，由于在兩個(gè)差分碼上的測(cè)量之間存在小偏差，因此這兩個(gè)中無(wú)論哪個(gè)被用于基準(zhǔn)子系統(tǒng)310，相同的也應(yīng)該被用于用戶子系統(tǒng)210中的等同過(guò)程。在以下討論中，對(duì)于在用戶接收機(jī)210處可見的每個(gè)衛(wèi)星和對(duì)于每個(gè)測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間，L1和L2頻率將被分別稱為f1和f2，在L1和L2頻率上原始偽距碼測(cè)量將被分別稱為P1和P2，以及在L1和L2頻率上的原始載波相位測(cè)量將被分別稱為1和2。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星101的L1和L2頻率的載波相位測(cè)量的線性組合被形成，以匹配L1和L2頻率上相應(yīng)碼測(cè)量的電離層折射效應(yīng)。匹配在P1碼測(cè)量上的電離層折射效應(yīng)的載波相位組合被稱為M1，并且被如下構(gòu)成M1=f12+f22f12-f22L1-2f22f12-f22L2≅4.09L1-3.09L2---(1)]]>匹配在P2碼測(cè)量上的電離層折射效應(yīng)的載波相位組合被稱為M2，并且被如下構(gòu)成M2=2f12f12-f22L1-f12+f22f12-f22L2≅5.09L1-4.09L2---(2)]]>其中L1和L2分別是由L1和L2信號(hào)的波長(zhǎng)衡量的載波相位測(cè)量，并且各包括近似整周模糊度值，所述近似整周模糊度值被添加以使所衡量的載波相位測(cè)量與相應(yīng)碼測(cè)量接近相同的值。因而，L1＝(1+N1)λ1(3)L2＝(2+N2)λ2(4)其中N1和N2的整周值在載波相位跟蹤開始時(shí)已經(jīng)被初始化，以給出位于相應(yīng)碼測(cè)量的一個(gè)載波波長(zhǎng)內(nèi)的值，以便使所衡量的載波相位測(cè)量與相應(yīng)碼測(cè)量之間的差很小。
利用載波相位組合M1和M2，平滑碼測(cè)量可以被如下構(gòu)成Oi，j＝Oi-1，j+(Pi，j-Mi，j-Oi-1，j)/η(5)Si，j＝Oi，j+Mi，J(6)其中，下標(biāo)i用來(lái)表示特定測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間，下標(biāo)j用來(lái)表示兩個(gè)不同頻率上的測(cè)量，所以j＝1或2，0表示在碼測(cè)量與相應(yīng)載波相位組合之間的平滑偏移，以及S表示平滑碼測(cè)量。η的值等于i，直至達(dá)到最大平均值。例如，如果載波相位測(cè)量被假定為僅僅具有碼測(cè)量的噪聲的1/100，則“η”的值將被限制為1002或10,000。
可選擇地，平滑碼測(cè)量可以被如下獲得 其中 該可選擇的平滑過(guò)程使用載波相位組合中的變化來(lái)向前投射碼測(cè)量，然后平均在投射與碼測(cè)量之間的差。
兩個(gè)頻率上的平滑碼測(cè)量可以被組合以形成如下的折射校正(RC)平滑碼測(cè)量Si=f12(f12-f22)Si,1-f22(f12-f22)Si,2≅Si,1-1.5457(Si,1-Si,2)---(8)]]>可以在共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?0/630,302的專利申請(qǐng)“Method for Generating Clock Corrections for a Wide-Area orGlobal Differential GPS System”中發(fā)現(xiàn)用于獲得RC載波平滑碼測(cè)量的不同過(guò)程，該申請(qǐng)的公開被結(jié)合于此以作參考。
在每個(gè)連續(xù)測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間中可以產(chǎn)生可靠的RC載波平滑碼測(cè)量之前，可以得到包括多個(gè)測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的初始化周期。在經(jīng)過(guò)初始化周期之后，初始化過(guò)程401還包括步驟604，在該步驟中，計(jì)算對(duì)估計(jì)的用戶位置的校正。雖然可以在步驟604中使用若干常規(guī)衛(wèi)星導(dǎo)航方法中的任何一個(gè)，但是在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，使用最小二乘法過(guò)程在步驟604中計(jì)算位置校正。在最小二乘法過(guò)程中，使用了相對(duì)于衛(wèi)星的測(cè)量的導(dǎo)航被描述為由一組線性隨機(jī)差分方程支配的離散時(shí)間受控過(guò)程，每個(gè)線性隨機(jī)差分方程對(duì)應(yīng)于所涉及的衛(wèi)星101之一。對(duì)于所涉及的每個(gè)衛(wèi)星，方程可以被表示為z＝hx+n(9)其中x是表示對(duì)離散時(shí)間受控過(guò)程的狀態(tài)的校正的狀態(tài)校正向量，在此情況下，其可以包括對(duì)用戶位置的校正以及與用戶接收機(jī)210關(guān)聯(lián)的時(shí)鐘時(shí)間；z表示測(cè)量修正(innovation)的值，其由在用戶接收機(jī)210所得到的相對(duì)于衛(wèi)星的測(cè)量與從原始估計(jì)的狀態(tài)所計(jì)算的測(cè)量的預(yù)期值之間的差來(lái)定義；n表示測(cè)量的噪聲；以及h是測(cè)量靈敏度向量，它表征測(cè)量對(duì)狀態(tài)變化的靈敏度。
修正測(cè)量是在步驟602中計(jì)算的在L1或L2頻率中的相對(duì)于衛(wèi)星的載波平滑碼測(cè)量，或者它可以是RC載波平滑碼測(cè)量。無(wú)論哪種測(cè)量被用于修正，都應(yīng)當(dāng)使用在基準(zhǔn)子系統(tǒng)120處執(zhí)行并發(fā)送到用戶子系統(tǒng)110的初始化過(guò)程402中計(jì)算的校正來(lái)校正它們，如下面更詳細(xì)解釋的那樣.h向量是通過(guò)以泰勒級(jí)數(shù)展開使偽距測(cè)量與GPS接收機(jī)的位置相關(guān)的方程來(lái)形成的。h的元素包括測(cè)量修正相對(duì)于校正向量的一階導(dǎo)數(shù)。狀態(tài)校正向量x至少包括對(duì)基準(zhǔn)位置的校正。它還可以包括對(duì)用戶接收機(jī)時(shí)鐘的校正。為了便于以下討論，將假定狀態(tài)向量是四元素向量，即狀態(tài)僅僅包括對(duì)用戶接收機(jī)位置和接收機(jī)時(shí)鐘時(shí)間的校正。
方程(9)可以被展開，以使?fàn)顟B(tài)校正向量與在公共測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間上相對(duì)于多個(gè)衛(wèi)星的一組測(cè)量相關(guān)z＝Hx+n(10)在該方程中，z是由相對(duì)于多個(gè)衛(wèi)星的修正組成的向量；H是由相對(duì)于多個(gè)衛(wèi)星的測(cè)量靈敏度組成的矩陣；x仍然為狀態(tài)向量；以及n是測(cè)量噪聲向量，其包括與z中修正關(guān)聯(lián)的一組測(cè)量噪聲值。測(cè)量靈敏度矩陣H取決于衛(wèi)星101的幾何分布，該幾何分布是指用戶接收機(jī)210與衛(wèi)星101之間幾何關(guān)系的全部。向量z中的測(cè)量修正通常被稱作前綴余項(xiàng)(prefix residual)。方程(10)的最小二乘解為x＝(HTH)-1HTz(11)其中上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置運(yùn)算，以及上標(biāo)“-1”表示矩陣求逆運(yùn)算。
對(duì)使用公式(11)解方程(10)的替代是求出由下式給出的加權(quán)的最小二乘解x＝(HTW-1H)-1HTW-1z(12)其中W是具有對(duì)角線元素和非對(duì)角線元素的測(cè)量協(xié)方差矩陣，其中對(duì)角線元素表示噪聲向量n中的測(cè)量噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差，非對(duì)角線元素表示測(cè)量之間的協(xié)方差。由于測(cè)量之間的協(xié)方差通常假設(shè)為零，所以W的非對(duì)角線元素通常為零。
為了便于說(shuō)明，在以下討論中，使用簡(jiǎn)單的最小二乘法公式，即公式(3)。公式(3)可以被進(jìn)一步簡(jiǎn)化以得到x＝AHTz(13a)或者x＝Bz (13b)其中A＝(HTH)-1和B＝AHT。
它有時(shí)還用來(lái)形成余項(xiàng)靈敏度矩陣S，其把修正z或前綴余項(xiàng)映射成對(duì)應(yīng)于修正z中的測(cè)量的后綴余項(xiàng)。后綴余項(xiàng)被表示為余項(xiàng)向量Δ中的元素Δ＝Sz(14)
其中S＝(I-H(HTH)-1HT)＝I-HB(15)其中I是單位方陣，其具有等于測(cè)量的數(shù)量或者z中元素的數(shù)量的秩。
初始化過(guò)程401還包括步驟606，其中把對(duì)校正向量x中的用戶位置的校正添加到原始估計(jì)的用戶位置，以給出用戶接收機(jī)位置的校正的估計(jì)。對(duì)用戶接收機(jī)時(shí)鐘的校正通常被視作多余參數(shù)，并且不被更新。這是可能的，因?yàn)榕c接收機(jī)時(shí)鐘的相關(guān)性是線性的，并且值的大誤差不影響位置解。由于距離公式即公式(9)-(15)是非線性的，因此如果初始位置估計(jì)具有大誤差，則步驟604和606可能需要迭代。可以使用在測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間中獲得的相同組的測(cè)量來(lái)迭代初始化過(guò)程401中的步驟604和606?；蛘撸梢园ú襟E602的一部分以及步驟604和606，以覆蓋多個(gè)測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間。因而，可以在用戶位置的良好估計(jì)以及關(guān)聯(lián)矩陣A和H(或者B和S)被獲得之前，采用在初始化過(guò)程201中的若干主信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間。
此后，初始化過(guò)程401還包括步驟608，其中根據(jù)該用戶位置的良好估計(jì)，通過(guò)首先求解載波相位測(cè)量中的整周模糊度，可以確定RTK位置。常規(guī)模糊度搜索技術(shù)可以用于此目的?？蛇x擇地，可以使用共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)的專利申請(qǐng)“Fast Ambiguity Resolution forReal-Time Kinematic Survey and Navigation”中描述的模糊度搜索技術(shù)，該申請(qǐng)的公開被結(jié)合于此以作參考。所求解的整周模糊度用于調(diào)整載波相位測(cè)量，以及所調(diào)整的載波相位測(cè)量被用來(lái)通過(guò)使用公式(9)至(15)來(lái)計(jì)算用戶接收機(jī)位置，以獲得將在后續(xù)處理中使用的初始用戶位置。
如圖6A所示，除了不執(zhí)行步驟608外，基準(zhǔn)子系統(tǒng)120執(zhí)行的初始化過(guò)程402類似于初始化過(guò)程401。此外，來(lái)自固定基準(zhǔn)站130或來(lái)自網(wǎng)絡(luò)中心140的校正可以被用來(lái)校正形成修正向量z所使用的測(cè)量。此外，附加步驟609被包括以計(jì)算用于經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路112發(fā)送給用戶子系統(tǒng)110的測(cè)量校正。為了在步驟609中計(jì)算測(cè)量校正，所校正的用戶位置被用來(lái)計(jì)算到在該計(jì)算中所涉及的衛(wèi)星101中每個(gè)的理論距離。從測(cè)量中減去該理論距離，以給出對(duì)測(cè)量的原始校正，即
εi＝mi-ρi(16)其中上標(biāo)i表示特定衛(wèi)星101，mi表示特定類型的測(cè)量，比如相對(duì)于衛(wèi)星的平滑碼或載波相位測(cè)量，ρi表示計(jì)算的相對(duì)于衛(wèi)星的理論距離，以及εi表示對(duì)測(cè)量的原始校正。
原始校正由公共接收機(jī)時(shí)鐘誤差來(lái)偏置，其可以通過(guò)獲取在所有涉及的衛(wèi)星101上特定類型的測(cè)量的原始校正的平均值來(lái)估計(jì)。然后通過(guò)從原始校正中除去該公共偏置來(lái)獲得對(duì)測(cè)量的無(wú)偏校正δδi=ϵi-Σkϵk---(17)]]>對(duì)于每個(gè)測(cè)量類型，即相對(duì)于每個(gè)涉及的衛(wèi)星101的L1平滑碼、L2平滑碼、L1載波相位和L2載波相位，生成一組這些校正。計(jì)算校正的該方法確保，用于計(jì)算移動(dòng)基準(zhǔn)接收機(jī)的任何全球、廣域或RTK校正被自動(dòng)反映在為了傳輸給用戶接收機(jī)而生成的校正中。如果移動(dòng)基準(zhǔn)位置是平滑的，即位置中沒(méi)有突然跳躍，則校正將是平滑的，并且它們將僅僅隨時(shí)間緩慢地改變值。
一旦在初始化過(guò)程410中計(jì)算初始用戶位置和關(guān)聯(lián)矩陣A和H(或B和S)，就開始高速率過(guò)程412和低速率過(guò)程414。類似地，一旦在初始化過(guò)程402中計(jì)算初始基準(zhǔn)位置和關(guān)聯(lián)矩陣A和H(或B和S)，就開始高速率過(guò)程422和低速率過(guò)程424。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)程412和414(或過(guò)程422和424)的性能由RTX268(或RTX368)控制，RTX268(或RTX368)在初始化過(guò)程401(或402)之后啟動(dòng)兩個(gè)分離的線程，以分別運(yùn)行過(guò)程412和414(或過(guò)程422和424)。較高優(yōu)先級(jí)可以被給予運(yùn)行高速率過(guò)程414(或424)的線程，以及較低優(yōu)先級(jí)可以被給予運(yùn)行低速率過(guò)程412(或422)的線程。RTX還控制在每個(gè)線程上數(shù)據(jù)的排隊(duì)以及在線程之間數(shù)據(jù)的傳遞，如下面更詳細(xì)解釋的那樣。
低速率過(guò)程414(或424)利用位置校正過(guò)程415(或425)在每個(gè)主信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間計(jì)算對(duì)相應(yīng)接收機(jī)位置的校正以及關(guān)聯(lián)矩陣A和H(或B和S)。圖6B說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的由用戶子系統(tǒng)110執(zhí)行的位置校正過(guò)程415和由基準(zhǔn)子系統(tǒng)120執(zhí)行的位置校正過(guò)程425。如圖6B所示，基準(zhǔn)子系統(tǒng)120執(zhí)行的位置校正過(guò)程425包括步驟610，在該步驟中，通過(guò)更新來(lái)自初始化過(guò)程(402)或前一位置校正過(guò)程425的載波平滑碼測(cè)量，形成載波平滑碼測(cè)量。用來(lái)計(jì)算載波平滑碼測(cè)量的原始測(cè)量可以包括基準(zhǔn)接收機(jī)310從固定基準(zhǔn)站130或者從網(wǎng)絡(luò)中心140接收的校正。如上所述，相對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星的L1和L2頻率的載波平滑碼測(cè)量可以用來(lái)形成載波平滑碼測(cè)量的折射校正(RC)組合。
基準(zhǔn)子系統(tǒng)120執(zhí)行的位置校正過(guò)程425還包括步驟620，在該步驟中，計(jì)算在高速率過(guò)程422中最近計(jì)算的基準(zhǔn)位置的更新。，包括上面結(jié)合公式(9)至(15)所述的位置校正計(jì)算過(guò)程的類似于步驟604中的過(guò)程，可以被用來(lái)在步驟620獲得對(duì)基準(zhǔn)位置的校正以及關(guān)聯(lián)矩陣A和H(或B和S)。對(duì)基準(zhǔn)位置所計(jì)算的校正進(jìn)行排隊(duì)，以供也由基準(zhǔn)子系統(tǒng)120執(zhí)行的高速率過(guò)程422使用，如下面更詳細(xì)解釋的那樣。
基準(zhǔn)子系統(tǒng)120執(zhí)行的位置校正過(guò)程425還包括計(jì)算測(cè)量校正的步驟630。為了計(jì)算校正，對(duì)基準(zhǔn)位置的計(jì)算校正從高速率過(guò)程被添加到基準(zhǔn)位置更新，以獲得基準(zhǔn)位置的校正估計(jì)，然后使用該校正估計(jì)計(jì)算到在該計(jì)算中所涉及的衛(wèi)星101中每個(gè)的理論距離。隨后根據(jù)公式(16)和(17)計(jì)算測(cè)量校正，如上所述。計(jì)算的校正經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路112被發(fā)送給用戶子系統(tǒng)110，如圖6B所示。
為了確保低速率過(guò)程420中計(jì)算的校正僅僅緩慢變化，以便不在用戶子系統(tǒng)110上引入任何等待時(shí)間問(wèn)題，非常平滑的基準(zhǔn)位置輸出是期望的。使用平滑碼測(cè)量來(lái)計(jì)算基準(zhǔn)位置校正(如上所述)有助于確?；鶞?zhǔn)位置更新是平滑的。此外，必須注意，來(lái)自一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星的測(cè)量的減少或增加并不造成位置的階躍變化。多個(gè)不同方法可以用來(lái)處理測(cè)量的減少或增加，以確保平滑基準(zhǔn)位置輸出。一種方法是在低速率過(guò)程424中利用Kalman濾波器，其使載波相位測(cè)量的權(quán)重明顯高于碼測(cè)量。另一種方法是當(dāng)在低速率過(guò)程424中使用最小二乘法技術(shù)時(shí)，引入朝著零驅(qū)動(dòng)余項(xiàng)的測(cè)量偏置狀態(tài)。不允許這些偏置狀態(tài)非?？焖俚馗淖儭．?dāng)來(lái)自新衛(wèi)星的測(cè)量被引入解時(shí)，設(shè)置其偏置狀態(tài)，以使測(cè)量與從其它衛(wèi)星獲得的位置相一致。當(dāng)來(lái)自一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星的測(cè)量丟失時(shí)，允許偏置狀態(tài)僅僅緩慢調(diào)整。
使用由可以從John Deere and Company，U.S.A.得到的StarFire全球和廣域網(wǎng)所提供的全球或廣域差分GPS校正來(lái)校正在低速率過(guò)程424中用來(lái)計(jì)算校正的測(cè)量，將使得基準(zhǔn)解更精確并且有助于確保位置解是平滑的。使用用于基準(zhǔn)位置的RTK解甚至是可能的，這取決于來(lái)自某一其它(大概固定的)基準(zhǔn)站點(diǎn)130的校正。這種實(shí)施可以例如被用作一種在存在障礙物或者山的環(huán)境下擴(kuò)展站點(diǎn)的直線的方法?；鶞?zhǔn)接收機(jī)310可以是便攜或車載接收機(jī)，該接收機(jī)按照需要定位，以確保用戶接收機(jī)210在站點(diǎn)的直線中，同時(shí)它保持在固定基準(zhǔn)接收機(jī)130的站點(diǎn)的直線中。
美國(guó)政府所開發(fā)的廣域增強(qiáng)系統(tǒng)提供了在位置解中可能引入10厘米或更多階躍變化的校正。因而，除非用某一方法來(lái)平滑這些階躍，否則它們可能對(duì)用戶接收機(jī)上的相對(duì)導(dǎo)航或等待時(shí)間效應(yīng)具有不利影響。
如圖6B所示，用戶子系統(tǒng)執(zhí)行的位置校正過(guò)程415包括步驟640，在該步驟中，通過(guò)更新來(lái)自初始化過(guò)程401或前一位置校正過(guò)程415的載波平滑碼測(cè)量，形成載波平滑碼測(cè)量。如上所述，相對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星的L1和L2頻率中的載波平滑碼測(cè)量可以用來(lái)形成載波平滑碼測(cè)量的折射校正(RC)組合。
用戶子系統(tǒng)110執(zhí)行的位置校正過(guò)程415還包括步驟650，在該步驟中，經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路112從基準(zhǔn)子系統(tǒng)120最近接收的對(duì)GPS測(cè)量的校正用來(lái)校正相應(yīng)GPS測(cè)量，包括在步驟640中的載波相位測(cè)量和載波平滑碼測(cè)量，以獲得相應(yīng)校正測(cè)量。由于該校正隨時(shí)間緩慢變化，因此在用戶子系統(tǒng)110上使用作為早一秒或多秒的校正對(duì)于位置校正過(guò)程415而言是可接受的。測(cè)試已經(jīng)顯示，這使位置噪聲增加了可忽略的量。因此，用戶子系統(tǒng)110不需要等待來(lái)自基準(zhǔn)子系統(tǒng)120的將要生成啟動(dòng)處理它自己的GPS測(cè)量的同步校正，這意味著用戶子系統(tǒng)110上的位置更新過(guò)程410經(jīng)歷較少的等待時(shí)間，該等待時(shí)間歸因于在基準(zhǔn)子系統(tǒng)120上計(jì)算校正的延遲或者利用數(shù)據(jù)鏈路112從基準(zhǔn)子系統(tǒng)120向用戶子系統(tǒng)110傳輸校正的延遲。
如果基準(zhǔn)子系統(tǒng)120利用某種形式的導(dǎo)航，其中基準(zhǔn)位置被允許采用某一突然位置跳躍，則非標(biāo)準(zhǔn)處理過(guò)程將出現(xiàn)。例如，如果WAAS差分系統(tǒng)被用來(lái)使用規(guī)定算法來(lái)導(dǎo)航對(duì)象120A，則10厘米跳躍是普遍的。為了避免相對(duì)向量差中類似大小的位置跳躍，需要延遲用戶子系統(tǒng)110中的最小二乘法計(jì)算，直至在用戶子系統(tǒng)110上接收到來(lái)自相同信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的校正。這導(dǎo)致用戶接收機(jī)位置更新的輸出中增加的等待時(shí)間。
用戶子系統(tǒng)110所執(zhí)行的位置校正過(guò)程415還包括步驟660，在該步驟中，在高速率過(guò)程412中最近計(jì)算和排隊(duì)的對(duì)用戶位置更新的校正被計(jì)算。上述的類似于步驟604中的過(guò)程可以用來(lái)在步驟660中獲得對(duì)用戶位置的校正和關(guān)聯(lián)矩陣A和H(或者B和S)。對(duì)用戶位置的計(jì)算的校正進(jìn)行排隊(duì)，以供也由用戶子系統(tǒng)110執(zhí)行的高速率過(guò)程412使用，如下面更詳細(xì)解釋的那樣。
使用位置傳播過(guò)程213，通過(guò)在初始化過(guò)程之后在每個(gè)或者一系列次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間計(jì)算更新的用戶位置，高速率過(guò)程412及時(shí)向前傳播用戶位置。由于載波相位測(cè)量通常精確到小于1厘米，因此它們可以被用來(lái)及時(shí)向前傳播接收機(jī)位置，僅有非常小的誤差增長(zhǎng)。如圖7所示，在高速率過(guò)程212中特定次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間上的位置傳播過(guò)程213包括步驟720，其中兩個(gè)連續(xù)次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間之間的載波相位測(cè)量的變化被計(jì)算。可以使用L1載波相位測(cè)量來(lái)計(jì)算該變化，即對(duì)于所涉及的每個(gè)衛(wèi)星101ΔL=L1m-L1m-1---(18a)]]>其中ΔL表示相對(duì)于特定衛(wèi)星的載波相位測(cè)量的變化，L1m和L1m-1分別表示在特定次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m上以及緊接在次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m前的次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m-1上相對(duì)于衛(wèi)星的L1載波相位測(cè)量?？蛇x擇地，可以使用相應(yīng)L1和L2載波相位測(cè)量的平均值來(lái)計(jì)算變化ΔLΔL=L12m-L12m-1---(18b)]]>其中L12m和L12m-1分別表示在次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m和次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m-1上相對(duì)于衛(wèi)星的L1和L2載波相位測(cè)量的平均值。
如果電離層折射是有關(guān)系的，則折射校正(RC)載波相位測(cè)量可以用來(lái)計(jì)算變化ΔL，即對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，ΔL=LRCm-LRCm-1---(18c)]]>
其中LRCm和LRCm-1分別表示在次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m和次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m-1上相對(duì)于衛(wèi)星的折射校正的載波相位測(cè)量。通過(guò)計(jì)算L1和L2頻率中相應(yīng)載波相位測(cè)量的線性組合，可以獲得LRCm或LRCm-1LRC=f12(f12-f22)L1-f22(f12-f22)L2≅L1-1.5457(L1-L2)---(19)]]>在大多數(shù)情況下，根據(jù)公式(19)的該電離層折射校正過(guò)程往往增強(qiáng)測(cè)量中的噪聲，因此在高速率位置傳播過(guò)程213或223期間不期望使用它。此外，忽略兩個(gè)連續(xù)次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間之間的時(shí)間間隔的電離層折射效應(yīng)的變化，將僅僅引入小于載波相位測(cè)量中噪聲的誤差。因此，L1載波相位測(cè)量或者L1和L2載波相位測(cè)量的平均值優(yōu)選地用于計(jì)算變化ΔL，因?yàn)樗鼈儽萊C載波相位測(cè)量具有更少的噪聲。
位置傳播過(guò)程213還包括步驟730，其中在步驟720中計(jì)算的ΔL用來(lái)計(jì)算在兩個(gè)相鄰次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m和m-1之間的用戶接收機(jī)位置的變化。為了使用載波相位測(cè)量的變化來(lái)計(jì)算用戶位置的變化，使用在低速率過(guò)程414中最近排隊(duì)的具有A和H矩陣的公式(13a)。如果特定次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間是初始化過(guò)程401之后的第一少量次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間之一，則使用在初始化過(guò)程中計(jì)算的A和H矩陣。更有效的是，可以使用B矩陣和公式(13b)。然而，如果使用B矩陣，則S矩陣和公式(14)也需要被用來(lái)提供一種在高速率處理期間處理信號(hào)的周跳或損失的替代方法，如在共同擁有的代理人記錄號(hào)為60877-0050的專利申請(qǐng)“GPS navigation using successive differences ofCarrier-phase measurements”中所述，該申請(qǐng)的公開被結(jié)合于在以作參考。S矩陣對(duì)用戶位置通常是非常不敏感的。因此，只有當(dāng)自最后的位置校正過(guò)程413以來(lái)用戶接收機(jī)210已經(jīng)經(jīng)過(guò)了顯著的距離，才需要對(duì)其進(jìn)行重新計(jì)算。
不論A和H或者B和S矩陣是否被使用，由于在每個(gè)主信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間在位置校正過(guò)程415中它們被計(jì)算一次，所以它們可以被重復(fù)使用，以在具有足夠精度的次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的序列中計(jì)算高速率位置更新，并由此不需要在每個(gè)次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間被重新計(jì)算。這大大減少了高速率過(guò)程413中的計(jì)算負(fù)荷，其中需要在每個(gè)次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間上重新計(jì)算以實(shí)施公式(13a)或公式(13b)和(14)的特定值僅僅是修正向量z的元素，當(dāng)使用公式(18a)、(18b)或(18c)計(jì)算時(shí)，其僅僅是相對(duì)于所涉及的衛(wèi)星101的載波相位測(cè)量的變化。
位置傳播過(guò)程213還包括步驟74O，在該步驟中，RC載波相位變化或者差ΔL被用來(lái)使用公式(13a)或公式(13b)和(14)來(lái)計(jì)算用戶接收機(jī)110的狀態(tài)變化。該狀態(tài)變化包括在次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m-1中計(jì)算的用戶接收機(jī)位置 的變化 因而，在次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m中用戶接收機(jī)位置 的更新可以被如下獲得X→usrm=X→usrm-1+X→---(19a)]]>其中 表示對(duì)接收機(jī)位置 的校正，它是以xyz笛卡兒坐標(biāo)并且根據(jù)以地球?yàn)橹行?、地球固定的坐?biāo)系。如果 位于北、東、上坐標(biāo)系中，則位置變化 必須首先與適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)矩陣R相乘，其中R還應(yīng)當(dāng)在低速率過(guò)程414中被計(jì)算，并且進(jìn)行排隊(duì)以供高速率過(guò)程412與A和H(或B和S)矩陣一起使用。在此情況下，X→usrm=X→usrm-1+RX→---(19b)]]>其中 表示北、東和上坐標(biāo)中的位置變化，以及 和 表示笛卡兒坐標(biāo)的接收機(jī)位置更新。
在每個(gè)主信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間中一次，通過(guò)把位置校正 添加到位置變化 上或者添加到傳播的位置 上來(lái)進(jìn)一步校正接收機(jī)位置 附加校正 在低速率過(guò)程414中被計(jì)算，并且進(jìn)行排隊(duì)以供高速率過(guò)程412使用，如上所述。 的周期性添加有助于防止在高速率更新 中的任何不準(zhǔn)確性被累積?？梢皂憫?yīng)于低速率過(guò)程414中計(jì)算結(jié)果的最近排隊(duì)，在 的計(jì)算之前或之后進(jìn)行 的添加。此外，在每個(gè)主信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間中一次，位置傳播過(guò)程213還包括步驟760，其中用戶位置更新 進(jìn)行排隊(duì)以供高速率過(guò)程414使用，如上所述。
位置傳播過(guò)程213還包括步驟77O，其中用戶位置更新 被輸出給分離的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或基準(zhǔn)子系統(tǒng)120，以在步驟433中計(jì)算相對(duì)用戶位置。可選擇地或另外地，假設(shè)用戶子系統(tǒng)110和基準(zhǔn)子系統(tǒng)中的時(shí)鐘被同步，則在相同的次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m接收基準(zhǔn)位置更新 之前，在用戶子系統(tǒng)110處可以在步驟770中計(jì)算相對(duì)用戶位置。無(wú)論在何處計(jì)算，相對(duì)位置 可以被計(jì)算為X→rm=X→usrm-X→refm---(20)]]>如上所述，位置傳播過(guò)程423在高速率過(guò)程422的相同次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間m中計(jì)算基準(zhǔn)位置更新 并發(fā)送給用戶子系統(tǒng)110或分離的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以用于計(jì)算相對(duì)用戶位置 如上所述，除了用涉及基準(zhǔn)接收機(jī)310的相應(yīng)部分替代涉及用戶接收機(jī)210的部分外，基準(zhǔn)子系統(tǒng)120的位置傳播過(guò)程423的性能類似于用戶子系統(tǒng)110的位置傳播過(guò)程413的性能。
如上所述，在高速率過(guò)程412中生成的用戶位置更新和在低速率過(guò)程422中生成的基準(zhǔn)位置更新被用來(lái)通過(guò)使用過(guò)程433來(lái)計(jì)算相對(duì)位置向量，如圖4B所示。如果計(jì)算所需的基準(zhǔn)位置更新可以被及時(shí)發(fā)送給用戶子系統(tǒng)110，則作為高速率過(guò)程412的一部分或者在初始化過(guò)程401之后的分離線程，過(guò)程433可以在用戶子系統(tǒng)110中被執(zhí)行。如果在高速率過(guò)程412中進(jìn)行相對(duì)位置向量的計(jì)算，則特定次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的基準(zhǔn)位置更新需要在該次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間內(nèi)被發(fā)送給用戶子系統(tǒng)110。通過(guò)使用用于過(guò)程433的分離線程，在計(jì)算用于特定次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的相對(duì)位置向量之前，用于該次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的過(guò)程433可以等待用于該次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的基準(zhǔn)位置更新的到達(dá)。這樣，用于次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的基準(zhǔn)位置更新不需要在該次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間內(nèi)被發(fā)送給用戶子系統(tǒng)110，但是用于該次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的過(guò)程433的結(jié)果可能不是可用的，直至若干次信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間過(guò)后。同樣，如果計(jì)算所需的用戶位置更新可以被及時(shí)發(fā)送給基準(zhǔn)子系統(tǒng)120，則作為高速率過(guò)程422的一部分或者在初始化過(guò)程402之后的分離線程，過(guò)程433也可以在基準(zhǔn)子系統(tǒng)120中被執(zhí)行。過(guò)程433還可以在分離的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中被執(zhí)行。計(jì)算相對(duì)位置向量的唯一要求是，用戶和基準(zhǔn)接收機(jī)的位置都是可用的。
權(quán)利要求
1.一種用于參考第二對(duì)象來(lái)導(dǎo)航第一對(duì)象的方法，包括根據(jù)在第一對(duì)象處從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)來(lái)獲得一組載波相位測(cè)量；使用在第二對(duì)象處計(jì)算的校正來(lái)校正該組載波相位測(cè)量；以及使用所校正的該組載波相位測(cè)量來(lái)確定用于第一對(duì)象的位置校正。
2.權(quán)利要求1所述的方法，還包括把位置校正添加到第一對(duì)象的計(jì)算位置上以獲得第一對(duì)象的校正位置。
3.權(quán)利要求2所述的方法，還包括使用在第一對(duì)象處從多個(gè)衛(wèi)星獲得的載波相位測(cè)量的連續(xù)變化來(lái)計(jì)算用于第一對(duì)象的位置更新。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中載波相位測(cè)量的變化是折射校正的。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中確定位置校正包括求解載波相位測(cè)量中的整周模糊度。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中第二對(duì)象是移動(dòng)對(duì)象。
7.權(quán)利要求6所述的方法，還包括從第二對(duì)象接收第二對(duì)象的計(jì)算位置；以及計(jì)算在第一對(duì)象的計(jì)算位置與第二對(duì)象的計(jì)算位置之間的向量差。
8.一種基準(zhǔn)站向至少一個(gè)導(dǎo)航對(duì)象提供測(cè)量校正的方法，包括在基準(zhǔn)站處根據(jù)來(lái)自多個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)來(lái)獲得碼和載波相位測(cè)量；形成對(duì)應(yīng)于碼和載波相位測(cè)量的載波平滑碼測(cè)量；使用載波平滑碼測(cè)量來(lái)確定基準(zhǔn)站的位置；使用基準(zhǔn)站的位置來(lái)計(jì)算在基準(zhǔn)站與多個(gè)衛(wèi)星中每個(gè)之間的理論距離；使用理論距離來(lái)計(jì)算測(cè)量校正；把測(cè)量校正發(fā)送給至少一個(gè)導(dǎo)航對(duì)象。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中碼和載波相位測(cè)量包括由廣域或全球?qū)Ш较到y(tǒng)所提供的測(cè)量校正。
10.權(quán)利要求8所述的方法，其中載波平滑碼測(cè)量包括由廣域或全球?qū)Ш较到y(tǒng)所提供的測(cè)量校正。
11.在包括移動(dòng)基準(zhǔn)站的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，一種用于相對(duì)于移動(dòng)基準(zhǔn)站的位置來(lái)確定衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶的位置的方法，包括根據(jù)在移動(dòng)基準(zhǔn)站處從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)來(lái)確定移動(dòng)基準(zhǔn)站的位置；基于在用戶處根據(jù)用戶從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)而獲得的測(cè)量以及從移動(dòng)基準(zhǔn)站接收的對(duì)測(cè)量的校正，確定用戶位置；以及計(jì)算在用戶的位置與移動(dòng)基準(zhǔn)站的位置之間的向量差。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中在用戶處計(jì)算向量差。
13.權(quán)利要求11所述的方法，其中在移動(dòng)基準(zhǔn)站處計(jì)算向量差。
14.權(quán)利要求11所述的方法，其中在分離的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處計(jì)算向量差，所述分離的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)從用戶接收用戶的位置以及從移動(dòng)基準(zhǔn)站接收移動(dòng)基準(zhǔn)站的位置。
15.權(quán)利要求11所述的方法，其中確定基準(zhǔn)站的位置包括，基于在基準(zhǔn)站處根據(jù)來(lái)自多個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)而獲得的載波相位測(cè)量的變化，確定基準(zhǔn)站的位置的變化；16.權(quán)利要求11所述的方法，其中確定用戶的位置包括，基于在用戶處根據(jù)來(lái)自多個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)而獲得的載波相位測(cè)量的變化，確定用戶的位置的變化。
17.一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，包括基準(zhǔn)子系統(tǒng)，其被配置成根據(jù)由基準(zhǔn)子系統(tǒng)從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)來(lái)獲得第一衛(wèi)星距離測(cè)量；根據(jù)第一衛(wèi)星距離測(cè)量來(lái)確定與基準(zhǔn)子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)位置；以及計(jì)算對(duì)第一衛(wèi)星距離測(cè)量的誤差校正，該誤差校正包括對(duì)載波相位測(cè)量的誤差校正；以及用戶子系統(tǒng)，其被配置成從基準(zhǔn)子系統(tǒng)接收誤差校正；根據(jù)由用戶子系統(tǒng)從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)來(lái)獲得第二衛(wèi)星距離測(cè)量，該第二衛(wèi)星距離測(cè)量包括載波相位測(cè)量；使用誤差校正來(lái)調(diào)整第二衛(wèi)星距離測(cè)量；以及基于調(diào)整的第二衛(wèi)星距離測(cè)量來(lái)確定用戶位置；以及其中衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)對(duì)用戶位置和基準(zhǔn)位置進(jìn)行差分來(lái)確定相對(duì)位置向量。
18.一種在其中存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀指令在由處理器執(zhí)行時(shí)，使處理器執(zhí)行一種用于參考第二對(duì)象來(lái)導(dǎo)航第一對(duì)象的方法，所述指令包括用于根據(jù)在第一對(duì)象處從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)來(lái)獲得一組測(cè)量的指令；用于使用在第二對(duì)象處根據(jù)在第二對(duì)象處從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)所計(jì)算的校正來(lái)校正該組測(cè)量的指令；以及用于使用所校正的該組測(cè)量來(lái)確定用于第一對(duì)象的位置校正的指令。
19.權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括用于把位置校正添加到第一對(duì)象的計(jì)算位置上以獲得第一對(duì)象的校正位置的指令。
20.權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括用于使用在第一對(duì)象處從多個(gè)衛(wèi)星獲得的一組載波相位測(cè)量的連續(xù)變化來(lái)計(jì)算用于第一對(duì)象的位置更新的指令。
21.一種在其中存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀指令在由處理器執(zhí)行時(shí)，使處理器執(zhí)行一種基準(zhǔn)站向至少一個(gè)導(dǎo)航對(duì)象提供測(cè)量校正的方法，所述指令包括用于在基準(zhǔn)站處根據(jù)來(lái)自多個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)來(lái)獲得碼和載波相位測(cè)量的指令；用于形成對(duì)應(yīng)于碼和載波相位測(cè)量的載波平滑碼測(cè)量的指令；用于使用載波平滑碼測(cè)量來(lái)確定基準(zhǔn)站的位置的指令；用于使用基準(zhǔn)站的位置來(lái)計(jì)算在基準(zhǔn)站與多個(gè)衛(wèi)星中每個(gè)之間的理論距離的指令；用于使用理論距離來(lái)計(jì)算測(cè)量校正的指令；用于把測(cè)量校正發(fā)送給至少一個(gè)導(dǎo)航對(duì)象的指令。
全文摘要
提供了一種確定在關(guān)聯(lián)于基準(zhǔn)站的主接收機(jī)與關(guān)聯(lián)于用戶的輔接收機(jī)之間的相對(duì)位置向量的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)在基準(zhǔn)站處根據(jù)在基準(zhǔn)站處從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)來(lái)確定基準(zhǔn)站的位置，在用戶處基于在用戶處獲得的測(cè)量和在基準(zhǔn)站處計(jì)算的誤差校正來(lái)確定用戶接收機(jī)的位置，以及通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)站的位置與用戶的位置進(jìn)行差分來(lái)計(jì)算相對(duì)位置向量。
文檔編號(hào)G01S5/00GK1989419SQ200580025159
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者R·R·哈奇, R·T·夏普 申請(qǐng)人:納夫科姆技術(shù)公司