本分案申請是pct國際申請日為2011年12月21日、國家申請?zhí)枮?01180062060.0、題為“估計衛(wèi)星定位可靠性的方法和裝置”的pct國家階段專利申請的分案申請。
背景技術:
領域:
本文公開的主題內容一般涉及定位,更具體地,涉及用于衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的性能衡量。
信息:
全球定位系統(tǒng)(gps)以及其它衛(wèi)星定位系統(tǒng)(sps)可能依賴于對從定位衛(wèi)星傳播到sps接收機(例如,陸基導航接收機等)的sps信號的信號傳播延遲的測量。通過測量信號傳播延遲,sps接收機可以計算出從發(fā)射衛(wèi)星到該sps接收機的偽距測量。如果可以得到對足夠數量的位于相對于地球的已知軌道位置處的衛(wèi)星的偽距測量,則sps接收機可以計算該接收機的估計位置以作為導航解的一部分。通常情況下,期望有四顆或更多顆衛(wèi)星的偽距離測量以生成解,但在某些實例中,也可以使用少于四顆衛(wèi)星的測量。在某些情況下,可根據從各種各樣的來源獲得的信息來計算導航解和/或“位置鎖定”(positionfix),這些來源包括偽距測量與例如外部獲得的初始位置相組合。初始位置的準確性會顯著地變化,這取決于初始位置的來源。例如,對于僅僅根據對來自一ieee802.11標準的接入點的信號的捕獲來推導的初始位置而言,初始位置上的不確定性可能會低至15.0米。對于僅僅根據當前服務小區(qū)在蜂窩通信網絡中的位置的知識來推導的初始位置而言,初始位置上的不確定性可能會大于10.0公里。
位置鎖定往往包括移動設備的估計位置和對估計位置的不確定性或準確性的測量。例如,用于計算估計位置的個體的測量值的準確性可能會影響計算出的位置估計的整體準確性。在通過捕獲衛(wèi)星所發(fā)射的sps信號而得到偽距測量的情形中,偽距測量的準確性可能會受到許多因素的影響,包括例如熱噪聲。
雖然用于表征位置估計的不確定性的各種技術可能考慮到了用于計算位置估計的個體的測量值的準確性,但這些度量并沒有考慮到用于計算位置估計的一個或多個數據項是完全錯誤的情況(例如,不準確到超過了覺察到的不確定性指示)。雖然諸如熱測量噪聲電平之類的已知的或覺察到的條件可被用于量化測量值的不確定性,但應該認識到,其它的條件和/或事件可能會使測量值產生偏差,從而使得該值與覺察到的準確性程度不一致。因此,計算的位置估計的不確定性的測量可能會產生誤導,或以其他方式夸大一位置鎖定的有用性。期望有用于表征計算出的位置鎖定的有用性的補充或替代技術。
附圖說明
將參考以下附圖來描述非限定性和非窮盡性的實現,其中除非另外指明,否則貫穿各附圖中相同的附圖標記指代相同的部分。
圖1是示出可將本文中所描述的一個或多個與定位有關的特征、結構或技術納入一個或多個實現中的示例通信布置的示意圖;
圖2是示出可在一實現中使用的示例移動設備架構的框圖;
圖3是示出根據一實現的示例移動設備內的功能性的框圖;以及
圖4是示出根據一實現的用于生成與位置鎖定的定位準確性有關的度量的示例方法的流程圖。
技術實現要素:
在一些實現中,一種用于確定與定位準確地有關的度量的由機器實現的方法,包括:在移動設備處獲得多個數據項;至少部分基于所述多個數據項來計算所述移動設備的位置鎖定;以及至少部分基于所述數據項中獨立的數據項的數目和/或所述數據項中的至少一個數據項的可靠性指示來確定指示所述位置鎖定的可靠性的度量。
在某些實現中,一種裝置包括:位置鎖定計算單元,用于至少部分基于多個數據項來計算所述裝置的位置鎖定;以及可靠性確定單元,用于至少部分基于所述數據項中獨立的數據項的數目和/或所述數據項中的至少一個數據項的可靠性指示來確定指示所述位置鎖定的可靠性的度量。
在其他一些實現中,一種制品包括:其上存儲有機器可讀指令的非瞬態(tài)存儲介質,所述機器可讀指令能由專用計算裝置執(zhí)行以:在移動設備處獲得多個數據項;至少部分基于所述多個數據項來計算所述移動設備的位置鎖定;以及至少部分基于所述數據項中獨立的數據項的數目和/或所述數據項中的至少一個數據項的可靠性指示來確定指示所述位置鎖定的可靠性的度量。
在各個實現中,一種用于確定與定位準確性有關的度量的設備,包括:用于在移動設備處獲得多個數據項的裝置;用于至少部分基于所述多個數據項來計算所述移動設備的位置鎖定的裝置;以及用于至少部分地基于所述數據項中獨立的數據項的數目和/或所述數據項中的至少一個數據項的可靠性指示來確定指示所述位置鎖定的可靠性的度量的裝置。
具體實施方式
貫穿本說明書對“一個實現”、“一實現”、“某些實現”、或“各種實現”的引述意味著結合所描述的實現來描述的特定特征、結構、或特性可被包括在所要求保護的主題內容的至少一個實現中。由此,貫穿本說明書在各個位置出現的短語“在一個示例實現中”、“在一示例實現中”、“在某些示例實現中”、或“在各種示例實現中”不一定全部引述同一(些)實現。此外,特定特征、結構或特性可組合在一個或多個實現中。
圖1是示出可將本文中所描述的一個或多個與定位有關的特征、結構或技術納入一個或多個實現的示例通信布置10的示意圖。如所示出的,通信布置10包括移動設備(md)12,該移動設備12可包括用以支持與衛(wèi)星定位系統(tǒng)(sps)的一顆或多顆衛(wèi)星14、16、18、20通信的通信功能性、和用以支持與一個或數個無線通信網絡(例如,無線個域網(pan)、無線局域網(lan)、無線城域網(man)、無線廣域網(wan)、無線蜂窩網絡、衛(wèi)星通信網絡、尋呼系統(tǒng)、本地多點分發(fā)服務(lmds)網絡、多信道多點分發(fā)服務(mmds)網絡、和/或其它網絡)的一個或多個節(jié)點22、24(例如,基站、接入點、移動設備等)通信的通信功能性。移動設備12可包括sps接收機(例如,全球定位系統(tǒng)(gps)接收機或類似物)以至少部分地基于接收自sps衛(wèi)星14、16、18、20的sps信號來估計移動設備12的當前位置(即,位置鎖定)。在一些實現中,sps接收機也可以使用其他信息來估計移動設備12的當前位置。這些信息中的一些可以從例如一個或多個地面無線通信網絡獲得。位置鎖定可標識移動設備12的位置,并且在一些情況下,位置鎖定還可為移動設備12提供sps定時信息。
在根據對sps信號的捕獲來估計位置時有各種誤差來源。例如,一個來源是sps信號與同其它系統(tǒng)(包括其它衛(wèi)星定位系統(tǒng))相關聯(lián)的信號之間的非期望的互相關。例如,包括gps接收機的移動設備可能經歷與來自基于衛(wèi)星的擴增系統(tǒng)(sbas)的信號的互相關。類似地,使用sbas的設備可能經歷與準天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(qzss)的互相關,等等。sps接收機中位置誤差還可源自未能在計算估計之前捕獲到足夠的衛(wèi)星或者正確的衛(wèi)星(例如,諸如由于過早地退出全天空掃描、由于未能搜索可用衛(wèi)星等)。在sps接收機中估計位置時的另一潛在誤差來源涉及對有問題的或錯誤的外部輔助數據的使用。例如,如果使用了不正確或有問題的輔助數據,則可能會使對衛(wèi)星的搜索謬誤,并可能會導致計算出的位置鎖定上有重大誤差。也存在其它定位誤差來源。定位誤差可能導致基于相應位置的應用的故障,這至少對于移動設備用戶而言可能是非常不方便的。本文描述了能夠改進對于計算出的位置鎖定中的誤差的檢測的各種技術。
圖2是示出可在一實現中使用的示例移動設備架構30的框圖。如所示出,移動設備架構30可包括例如通用處理器32、數字信號處理器34、無線收發(fā)機36、無線電接收機38、存儲器40、和sps接收機42。可提供總線52或其他(諸)替換結構以在該架構30的各種組件之間建立互連。在所示出的實現中,可在選定的組件和總線52之間提供一個或多個接口44、46、48、50。無線收發(fā)機36、無線電接收機38、和sps接收機42可各自被耦合到一個或多個天線54、56、58、和/或其它換能器以促成無線信號的發(fā)射和/或接收。
通用處理器32和數字信號處理器34可包括能夠執(zhí)行程序以向用戶提供一個或多個功能和/或服務的數字處理設備。這些處理器32、34中的一者或兩者可例如用來執(zhí)行對應無線設備的操作系統(tǒng)。這些處理器32、34中的一者或兩者還可例如用來執(zhí)行用戶應用程序,其包括例如可依賴于準確位置估計的可用性的基于位置的應用。另外,這些處理器32、34中的一者或兩者可用來部分地或完全地實現本文在一些實現中描述的定位相關過程或技術中的一者或多者。應領會,其他形式的數字處理設備可附加地或替換地用來執(zhí)行各種實現中的所描述功能中的一些或全部功能,其包括例如一個或多個控制器、微控制器、應用專用集成電路(asic)、現場可編程門陣列(fpga)、可編程邏輯陣列(pla)、可編程邏輯器件(pld)、精簡指令集計算機(risc)、和/或其他,包括以上各項的組合。
無線收發(fā)機36可包括能夠支持與一個或多個遠程無線實體的無線通信的任何類型的收發(fā)機。在各種實現中,可根據一個或多個無線聯(lián)網標準和/或無線蜂窩標準來配置無線收發(fā)機36。在一些實現中,可提供多個無線收發(fā)機以支持與周圍環(huán)境中的不同網絡、系統(tǒng)或設備進行操作。在移動設備操作期間,可調用無線收發(fā)機36以與無線通信系統(tǒng)或網絡的基站或接入點通信。無線電接收機38可用于從周圍環(huán)境內的傳感器網絡的一個或多個傳感器或從其他傳送節(jié)點接收信號。
存儲器40可包括任何類型的設備或組件、或設備和/或組件的組合,其能夠存儲供由處理設備或其他組件訪問的數字信息(例如,數字數據、計算機可執(zhí)行指令和/或程序等)。這可包括例如,半導體存儲器、磁數據存儲設備、基于碟的存儲設備、光學存儲設備、只讀存儲器(rom)、隨機存取存儲器(ram)、非易失性存儲器、快閃存儲器、usb驅動器、壓縮碟只讀存儲器(cd-rom)、dvd、藍光盤、磁光盤、可擦除可編程rom(eprom)、電可擦除可編程rom(eeprom)、磁或光卡、和/或適于存儲電子指令和/或數據的其他數字存儲。
sps接收機42可包括能夠從定位衛(wèi)星接收sps信號并且處理這些信號以提供對移動設備的一個或多個位置估計的任何類型的接收機。sps接收機42可被配置成與任何現有的或將來的sps系統(tǒng)一起工作,這些sps系統(tǒng)包括例如全球定位系統(tǒng)(gps)、glonass系統(tǒng)、compass系統(tǒng)、galileo系統(tǒng)、irnss系統(tǒng)、使用基于衛(wèi)星的擴增系統(tǒng)(sbas)和/或基于地面的擴增系統(tǒng)(gbas)的系統(tǒng)、和/或其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)。在一些實現中,本文所描述的過程或技術中的一者或多者可部分地或完全地在sps接收機42或類似結構內實現。應領會,圖2的移動設備架構30表示可在一實現中使用的架構的一個可能示例??商鎿Q地使用其它架構。還應領會,本文所描述的各種設備、過程、或方法中的全部或部分可使用硬件、固件、和/或軟件的任何組合來實現。
圖3是根據一實現示出示例移動設備70內的功能性的框圖。在各個實現中,移動設備70可使用圖2的移動設備架構30或其它替換架構。如圖3所示出的,移動設備70可包括:sps接收機72、無線收發(fā)機74、以及一個或多個基于位置的應用76。sps接收機72用于基于從sps衛(wèi)星接收的sps信號以及可能還基于其他信息來生成對移動設備70的位置鎖定。位置鎖定可標識移動設備12的估計位置,并且在一些情況下,還可提供sps定時信息。除了位置鎖定,sps接收機72還可生成與對計算出的位置鎖定所覺察到的準確性有關的信息和/或參數。這種類型的準確性信息可能對于位置鎖定信息的最終用戶來說是重要,例如用來評價該位置鎖定是否好到足以被特定應用所依靠。
如將理解的,期望的是與位置鎖定有關的準確性信息在絕大多數或所有可能的情況下是有用的。然而,許多與準確性有關的度量并不擅長標識某些情況,諸如舉例而言位置誤差井噴(blowout)。位置誤差井噴是位置估計中存在重大誤差而其中該重大誤差沒有被恰當地反映在不確定性度量內(例如,估計位置可被標識為有90%的幾率落在實際位置的50米以內,但事實上卻在數百英里開外,等等)的情況。在本文所討論的一些實現中,提供了用于生成“可靠性”度量的各種技術和結構,所述“可靠性”度量能夠更準確地預測位置誤差井噴型的情形。如本文所用,術語“可靠性”涉及評估一估計結果的可靠性如何的度量,而術語“不確定性”涉及評估一估計的結果與實際值可能相差的量的度量。
參照圖3,sps接收機72可生成位置鎖定以及相關聯(lián)的可靠性度量,并將這些信息遞送給一個或多個基于位置的應用76。基于位置的應用76可包括依賴于對移動設備70的位置估計的任何本地應用。這些應用可包括,例如,行人或車輛導航,興趣點(poi)標識,車輛或人員跟蹤,緊急服務派遣位置,出行路線服務(例如,尋找具有最低的交通擁堵的出行路線等),和/或許多其它應用。基于位置的應用76可在例如移動設備70的一個或多個數字處理設備(例如,圖2中的dsp34)內執(zhí)行。sps接收機72還可經由無線收發(fā)機74將位置鎖定和相關的可靠性信息遞送給一個或多個遠程實體。
如圖3中所示,sps接收機72可包括例如sps接收機信道78、衛(wèi)星捕獲管理器80、位置鎖定計算單元82以及可靠性確定單元84。在各個實現中,sps接收機信道78、衛(wèi)星捕獲管理器80、位置鎖定計算單元82以及可靠性確定單元84可以硬件、固件、軟件或它們的組合的形式來實現。在至少一個實現中,衛(wèi)星捕獲管理器80、位置鎖定計算單元82以及可靠性確定單元84中的一些或全部可以實現在sps接收機72內部或外部的一個或多個數字處理器內。sps接收機信道78可包括數個個體的接收器信道,每一個都可以能夠感測、解調和解碼來自sps的相應定位衛(wèi)星的信號。sps接收機信道78可包括至少四個接收機信道,并且更普遍的,可包括四個以上的信道。衛(wèi)星捕獲管理器80可用于搜索和“捕獲”sps中的定位衛(wèi)星,以在使用sps接收機信道78來執(zhí)行位置估計時使用。在一些實現中,衛(wèi)星捕獲管理器80可能夠使用輔助數據來加快衛(wèi)星捕獲過程。sps接收機信道78中的個體的接收機信道可以專用于衛(wèi)星捕獲管理器80捕獲的每顆衛(wèi)星(雖然在某些實例中,并不是所有被捕獲的衛(wèi)星都會被使用)。
位置鎖定計算單元82用于使用捕獲的sps信號來生成sps接收機72的位置鎖定。除了捕獲的sps信號,在某些實例中,位置鎖定計算單元82還可以使用外部位置注入(epi)數據來生成位置鎖定。epi數據可包括從捕獲的定位衛(wèi)星之外的其他一個或數個來源獲取的關于移動設備70的位置數據。在一些實現中,epi數據可包括,例如,緯度,經度,以及相關聯(lián)的水平位置不確定性數據;海拔高度以及相關聯(lián)的海拔高度不確定性數據;epi數據的老化度的指示;應用于水平和垂直epi數據兩者的可靠性指標符;和/或其它基于位置的數據。可以經由例如移動設備70的無線收發(fā)信機74和/或移動設備70的一個或多個其它傳感器從一個或多個外部源接收這些信息。在一些實現中,可使用二維(水平)epi數據而不需要對應的海拔高度信息。在一些實現中,epi數據還可具有最大的可使用老化度(例如10秒等)。epi信息的可靠性可能會受到諸如舉例而言epi信息的來源和/或伴隨epi信息接收的其它信息之類的因素的影響。
有許多不同的大致位置信息的來源可對移動設備可用。例如,也作為諸如蜂窩網絡或wlan之類的地面無線網絡的一部分的移動設備可使用無線網絡的相關聯(lián)的基站或網絡接入點的位置的知識來推導對該移動設備的位置的估計。如上文所指出的,與這些位置估計相關聯(lián)的不確定性可能顯著地變化,這至少部分地取決于這一位置估計是如何推導出的(例如,是根據對于從802.11標準的接入點發(fā)射的信號的捕獲還是根據對蜂窩通信網絡中的當前蜂窩小區(qū)的標識)。例如,參照圖1,如果移動設備12當前與無線蜂窩系統(tǒng)的基站22相關聯(lián),則移動設備12可以假設它處于基站22的覆蓋區(qū)或即“蜂窩小區(qū)”內。這一位置信息可被遞送給移動設備12的對應的sps接收機以用于生成位置鎖定。在另一種可能的辦法中,移動設備可掃描周圍環(huán)境以尋找來自該區(qū)域中的基站或接入點的信號以使用這些信號來計算大致位置(例如,使用三角測量、三邊測量、或某種類似的技術)。在又一種辦法中,移動設備可使用sps接收機所生成的以前的位置估計作為位置指示。在一些實現中,可通過使用先前的位置鎖定和自從計算出該先前的鎖定起移動設備的移動的知識來計算位置估計。在這種情況下,諸如加速計之類的機載傳感器可被用來改善對先前的位置鎖定的不確定性估計。在一些其它場景中,移動設備可使用來自用戶的輸入以確定位置估計。在另一種可能的技術中,移動設備的機載相機或其它圖像捕捉設備可被用于捕捉周圍環(huán)境的圖像,從這些圖像中可能暗示了位置估計。許多其他技術(包括各技術的組合)可被用來確定移動設備的大致位置以供用作epi。
在一些實現中,位置鎖定計算單元82可在生成位置解時使用加權最小二乘(wls)辦法。如果使用了wls辦法,則在某些實例中,水平和垂直epi分量可被視為wls解中的兩個獨立的信息源。在一個可能的辦法中,水平epi位置可使用東和北約束(即,測量方程)來表示在wls解中,其中計算相對于wls的初始位置而言的相關聯(lián)的先驗測量殘差。另一種可能的辦法中,可使用epi位置和不確定性來初始化wls位置和協(xié)方差矩陣。對于這種辦法,wls解僅被線性化一次,并且不能執(zhí)行后續(xù)的迭代。因此,如果解中相對于初始化的變化是顯著的,則可能包含額外的誤差。
可靠性確定單元84用于計算位置鎖定計算單元82所生成的位置鎖定的可靠性度量。正如將要更詳細描述的,在各個實現中,可靠性確定單元84可將已被用來生成位置鎖定的epi信息用在生成可靠性度量中。另外,在各個實現中,可靠性確定單元84可將關于位置鎖定解中的“自由度”的數目有關的信息用在生成可靠性度量中。解中的自由度的數目可被描述為該解中可獨立改變的值的數目。在一些實現中,可使用例如方程的數目與位置鎖定解的未知數的數目之間的差來確定自由度。如將理解的,通常需要有相等數目的方程和未知數來能夠解出所有未知數。如果有比未知數的更多的方程,則可能存在一定量的冗余度,這可允許在解中有提高的可靠性程度。
在單sps解中,未知數的個數可以是四個(例如,3個位置維度加上時鐘偏差)。在一些實現中,對于以下各項中每個為真的項,解中的未知數的數目可以增加1:(a)該解通過考慮到衛(wèi)星速度對用戶到衛(wèi)星射距的影響(這被稱為求解時間(sft)的位置修正)而解決了sps時間誤差;以及(b)該解包括gps和glonass測量兩者,并解決了gps和glonass系統(tǒng)時間之間的偏移。這一偏移被稱為gps到glonass時間偏差(ggtb)。方程的數目可以大于或等于衛(wèi)星測量的數目。在一些實現中,對于以下各項中每個為真的項,解中的方程數目可以增加1:(a)海拔高度被約束,以及(b)ggtb被約束。在其它實現中,可使用用于調整未知數的數目或方程的數目的其它或替代準則。
在一些實現中,如果解中使用了epi,則可增加解的自由度。例如,在一些實現中,如果使用了只指定水平位置而不包括海拔高度的epi,則解的自由度可增加2。類似地,在一些實現中,如果使用了既指定水平位置也指定海拔高度的epi,則解的自由度可增加3。在一些實現中,除非沒有epi時的自由度為零或以上,否則位置鎖定可能不被計算。換言之,在每個解中,要求最小量的sps內容,并且內部鎖定率保持不因epi的使用而改變。在一些實現中,作為特定情況下的自由度的例子,包括2個gps測量、2個glonass測量、海拔高度約束、ggtb約束以及epi的sft鎖定可具有自由度2。
在某些實現中,epi信息的可靠性指示符可取下列狀態(tài)之一:(a)未知,(b)非常低,(c)低,(d)中,以及(e)高。如果epi可靠性未知,則epi可被忽略或被假定為低可靠性。如果epi可靠性是非常低,則epi將被忽略。如果epi可靠性是低,則這意味著epi具有很少或沒有冗余度。如果epi可靠性是中,則這意味著epi具有中等程度的冗余度。如果epi可靠性是高,則這意味著epi可被完全信任。在一些實現中,epi被可在周期性的基礎上(例如,在一個實現中,以0.1赫茲)來發(fā)送,直到已計算出足夠準確的sps解。
表1是在一實現中可被用來確定sps接收機中的使用wls解的位置鎖定的可靠性度量的表。在至少一個實現中,圖3的可靠性確定單元84可使用表1來確定由位置鎖定計算單元82生成的位置鎖定的可靠性。參考表1,該表的第一列描述了sps解自身在不使用epi信息的情況下的自由度。如之前所描述的,這可包括解中未知數的數目(例如,四個)與方程的數目(例如,捕獲的已獲得其sps信號或偽距的衛(wèi)星的數目)之間的差。表1中的第二列標識了epi信息是否已被用個特定解實例中以及所使用的epi信息的類型。例如,表1的第二列示出,在該表的前6行,位置解中沒有使用epi信息。然而,在剩下的5行中,解中使用了二維(即,水平的)epi。
表1的第三列描述了包括任何epi使用的完全解的自由度。如所示出的,如果沒有使用epi數據,則自由度從第一列到第三列沒有變化。另一方面,如果使用了二維epi,則來自第一列的自由度在第三列中增加了2。表1的第四列指示了epi輸入的可靠性。如之前所討論的,在某些實現中,epi信息的可靠性可取下列狀態(tài)之一:(a)未知,(b)非常低,(c)低,(d)中,以及(e)高。
表1的第五列指示了是否要為該表中闡述的各種不同場景計算解。如所示的,解可以被計算,除非sps解自身在不使用epi信息的情況下的自由度小于0。表1的第6列標識了該表中闡述的不同場景中的每一場景的位置鎖定解的可靠性。
表1
例如,參照表1的第四行,具有整體自由度2并且不使用epi信息的位置解的可靠性為中。類似地,參考表1的第八行,使用二維epi信息、具有整體自由度2、并且具有高可靠性的epi輸入的位置解的可靠性為高,依此類推。應當理解,表1表示了如何可基于例如自由度信息和epi可靠性信息來生成可靠性信息的一個示例。也存在其它替代實現。例如,在一些實現中,可在一些場景中使用三維epi信息。表1的第七和第八列分別指示了對于該表中的各個場景,差錯檢測是否可能以及差錯隔離是否可能。
如從表1那樣推導的可靠性可例如取決于組合的sps和epi幾何而被否定。在某些情況下,盡管有足夠大的數目的自由度,但是對有問題的測量的檢測和/或隔離可能由于冗余度不足而變得不可能。在這種情況下,位置鎖定誤差可能顯著地高于位置不確定性。保護極限是計算出的參數,其用于確定檢測差錯能有多大而不被檢測到或被隔離。如果發(fā)現保護極限明顯地高于位置鎖定不確定性,則可靠性被降為低。
如以上所描述的,表1描述了一用于確定sps接收機中的使用wls解的位置鎖定的可靠性度量的示例技術。對于其它的解類型,可使用類似的技術。例如,如果使用卡曼濾波器辦法來計算位置鎖定,則相關聯(lián)位置的可靠性可基于同一時刻的wls可靠性以及wls和卡曼濾波器位置之間的偏移來推斷。在另一辦法中,可計算卡曼濾波器解的自由度作為sps測量的數目與4之間的差。這樣,卡曼濾波器解的可靠性可被指定為例如以下幾項之一:(1)如果1≤dof≤2,并且單位差錯不確定性<30,則為中等;(2)如果dof>3,并且單位差錯不確定性<30,則為高;以及(3)在其它情況下,為低。在一些實現中,如果epi的可靠性為高,則其可被用于直接初始化卡曼濾波器??蓪鼮V波器可靠性的降低進行過濾以防止顛簸??煽啃缘脑黾涌杀涣⒓捶从场?/p>
例如,在一些實現中,所確定的與位置鎖定相關聯(lián)的可靠性度量可被顯示給移動設備的用戶和/或由客戶端應用所使用。在一些其他實現中,所確定的可靠性度量可與指示位置鎖定的不確定性或準確性的一個或多個其它度量標準結合在一起顯示給用戶和/或由客戶端應用所使用。
圖4是示出根據一實現的用于生成與位置鎖定的可靠性有關的度量的示例方法90的流程圖。首先,在移動設備處獲得多個數據項(框92)。接著,可至少部分基于所述多個數據項來計算移動設備的位置鎖定(框94)。接著,可至少部分基于這些數據項中獨立的數據項的數目和/或這些數據項中的至少一個數據項的可靠性指示來確定指示位置鎖定的可靠性的度量(框96)。在一些實現中,這多個數據項可包括例如與sps的衛(wèi)星相關聯(lián)的一個或多個sps信號或對應偽距。在一些示例中,這多個和數據項還可包括一個或多個外部獲得的位置或epi數據。如果外部獲得的位置被用于計算位置鎖定,則該外部獲得的位置可能包括相關聯(lián)的可靠性信息。在一些實現中,這一位置(或epi)可靠性信息可被用于生成指示位置鎖定的可靠性的度量。
在一些實現中,可基于這多個數據項來確定自由度(dof)。這一自由度信息可被用于生成指示位置鎖定的可靠性的度量。自由度的確定可包括例如確定方程的數目與位置解中的未知數的數目之間的差。在一些實現中,未知數的數目可以是4,其代表三個位置維度加上時間偏差。方程的數目可與捕獲的已接收到其sps信號的衛(wèi)星的數目(例如,已確定的偽距的數目)有關。
在一些實現中,如果外部獲得的位置可被用于該解,則可向該差加上固定的增量以確定該解的整體自由度。在一些實現中,位置鎖定可包括移動設備的估計位置以及對該估計位置的準確性的測量。以上描述的表1示出了一實現中的一種用于使用自由度信息和epi可靠性信息來確定位置鎖定的可靠性的示例技術。
如本文中所使用的術語“和”、“或”以及“和/或”可包括各種涵義,還預期這將至少部分地取決于使用此類術語的上下文。通常,“或”如果被用于關聯(lián)羅列,諸如a、b或c,則其意在表示此處以可兼意義使用的a、b、和c,以及此處以排他意義使用的a、b或c。另外,如本文中所使用的術語“一個或多個”可被用來描述單數形式的任何特征、結構或特性,或者可被用來描述多個特征、結構或特性或它們的其它某種組合。然而,應當注意,這僅是解說性示例并且所要求保護的主題內容不限于此示例。
本文中所描述的方法體系取決于應用可藉由各種手段來實現。例如,這些方法體系可以在硬件、固件、軟件、或其組合中實現。對于硬件實現,例如,處理可在一個或多個專用集成電路(asic)、數字信號處理器(dsp)、數字信號處理器件(dspd)、可編程邏輯器件(pld)、現場可編程門陣列(fpga)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子設備、設計成執(zhí)行本文中所描述的功能的其他電子單元、或其組合內實現。在本文中,術語“控制邏輯”涵蓋由軟件、硬件、固件、或組合實現的邏輯。
對于固件和/或軟件實現,這些方法體系可以用執(zhí)行本文中所描述功能的模塊(例如,規(guī)程、函數等等)來實現。有形地實施指令的任何機器可讀數字介質可用于實現本文中所描述的方法體系。例如,軟件代碼可被存儲在存儲介質中并由處理單元來執(zhí)行。存儲可被實現在處理單元內,或處理單元之外。如本文所使用的,術語“存儲介質”、“存儲媒介”、“存儲設備”、“數字存儲”、或類似術語指代任何類型的長期、短期、易失性、非易失性、或其他存儲結構,而并不限于任何特定類型的存儲器或特定數目的存儲器、或數據存儲在其上的介質的類型。
如果在固件和/或軟件中實現,則各功能可以作為一條或多條指令或代碼存儲在計算機可讀介質上。示例包括用數據結構編碼的計算機可讀介質和用計算機程序編碼的計算機可讀介質。計算機可讀介質可采取制品的形式。計算機可讀介質包括物理計算機存儲介質。計算機可讀存儲介質可以是可由計算機訪問的任何可用數字介質。作為示例而非限定,此類計算機可讀介質可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盤存儲、磁盤存儲或其他磁存儲設備、或能被用來存儲指令或數據結構形式的期望程序代碼且能被計算機訪問的任何其他介質;如本文中所使用的盤(disk)和碟(disc)包括壓縮碟(cd)、激光碟、光碟、數字多用碟(dvd)、軟盤和藍光碟,其中盤常常以磁性方式再現數據,而碟用激光來光學地再現數據。以上組合也應被包括在計算機可讀介質的范圍內。
本文中所描述的技術可結合諸如舉例而言無線廣域網(wwan)、無線局域網(wlan)、無線個域網(wpan)等各種無線通信網絡來實現。術語“網絡”和“系統(tǒng)”可以被可互換地使用。術語“位置”和“定位”可以被可互換地使用。wwan可以是碼分多址(cdma)網絡、時分多址(tdma)網絡、頻分多址(fdma)網絡、正交頻分多址(ofdma)網絡、單載波頻分多址(sc-fdma)網絡、長期演進(lte)網絡、wimax(ieee802.16)網絡等等。cdma網絡可實現諸如舉例而言cdma2000、寬帶cdma(w-cdma)等一種或多種無線電接入技術(rat)。cdma2000可包括is-95、is-2000和is-856標準。tdma網絡可實現全球移動通信系統(tǒng)(gsm)、數字高級移動電話系統(tǒng)(d-amps)、或其它某種rat。gsm和w-cdma在來自名為“第三代伙伴項目”(3gpp)的聯(lián)盟的文獻中描述。cdma2000在來自名為“第三代伙伴項目2”(3gpp2)的聯(lián)盟的文獻中描述。3gpp和3gpp2文獻是公眾可獲取的。wlan可以是例如ieee802.11x網絡或某種其它類型的網絡。wpan可以是,舉例而言,藍牙網絡、ieee802.15x網絡、或者某種其他類型的網絡。本文所公開的技術也可聯(lián)合wwan、wlan和/或wpan的任何組合來實現。
如本文中所使用的,術語“移動設備”是指諸如以下的設備:蜂窩電話、智能電話、或其他無線通信設備;個人通信系統(tǒng)(pcs)設備;個人導航設備(pnd);個人信息管理器(pim);個人數字助理(pda);膝上型計算機;平板計算機;便攜式媒體播放器;或其他能夠接收無線通信和/或導航信號的合適移動或便攜式設備。術語“移動設備”還旨在包括諸如通過短程無線、紅外、有線連接、或其他連接與個人導航設備(pnd)通信的設備,不管衛(wèi)星信號接收、輔助數據接收、和/或位置相關處理是發(fā)生在該設備上還是在pnd上。而且,術語“移動設備”旨在包括所有能夠與服務器通信(諸如經由因特網、wi-fi、或其他網絡)的設備,包括無線通信設備、計算機、膝上型設備等,而不管衛(wèi)星信號接收、輔助數據接收、和/或位置有關處理是發(fā)生在該設備處、服務器處、還是與網絡相關聯(lián)的另一設備處。以上的任何能起作用的組合也被認為是“移動設備”。
關于某物是“最優(yōu)化的”、“所要求的”的稱謂或其他類似稱謂并不指示當前公開僅適用于被最優(yōu)化的系統(tǒng)、或者其中存在“所要求的”元素(或由于其他稱謂導致的其他限制)的系統(tǒng)。這些稱謂僅指代特定的所描述實現。當然,許多實現都是可能的。這些技術可與除本文所討論之外的其他協(xié)議(包括開發(fā)中或有待開發(fā)的協(xié)議)聯(lián)用。
在以上詳細描述中,已闡述了眾多具體細節(jié)來提供對所要求保護的主題內容的透徹理解。然而,本領域技術人員將理解,所要求保護的主題內容無需這些具體細節(jié)也可實踐。在其它實例中,未詳細描述本領域普通技術人員將已知的方法或結構,以便不會使所要求保護的主題內容不明朗。
以上詳細描述的一些部分是以對存儲在具體裝置或專用計算設備或平臺的存儲介質內的二進制狀態(tài)的操作的邏輯、算法、或符號表示的形式來給出的。在此具體說明書的上下文中,術語具體裝置或類似術語可包括通用計算機,只要其被編程為依照來自程序軟件的指令執(zhí)行特定功能即可。算法描述或符號表示是信號處理或相關領域普通技術人員用來向該領域其他技術人員傳達其工作實質的技術的示例。算法在此并且一般被視為通往期望結果的自洽操作序列或類似信號處理。在本上下文中,操作或處理涉及對物理量的物理操縱。典型情況下,盡管并非必然,這樣的量可采取能作為表示信息的電子信號被存儲、轉移、組合、比較、或以其它方式操縱的電或磁信號的形式。已證明,主要出于通用的緣故,有時將此類信號稱為比特(位)、數據、值、元素、碼元、字符、項、數、數值、信息或類似術語是方便的。然而應理解,所有這些或類似術語應與恰適物理量相關聯(lián)且僅僅是便利性標簽。
除非明確聲明并非如此,否則如從以下討論所顯見的,應當領會,本說明書通篇中使用諸如“處理”、“計算”、“演算”、“確定”、“建立”、“獲得”、“標識”、“選擇”、“生成”、“估計”、“初始化”之類的術語或類似術語的討論可指代諸如專用計算機或者類似的專用電子計算設備之類的具體裝置的動作或過程。因此,在本說明書的上下文中,專用計算機或類似專用電子計算設備能夠操縱或變換信號,這些信號典型情況下被表示為該專用計算機或類似專用電子計算設備的存儲器、寄存器或其它信息存儲設備、傳輸設備、或顯示設備內的物理電子或磁量。在此具體專利申請的上下文中,術語“具體裝置”可包括通用計算機,只要其被編程為依照來自程序軟件的指令執(zhí)行具體功能即可。
計算機可讀存儲介質通常可以是非瞬態(tài)的或者包括非瞬態(tài)設備。在此上下文中,非瞬態(tài)存儲介質可包括有形的設備,這意味著盡管設備可改變自己的物理狀態(tài),但是該設備具有實在的物理形式。因此,例如,非瞬態(tài)指代盡管有此狀態(tài)變化但保持有形的設備。
衛(wèi)星定位系統(tǒng)(sps)典型地包括發(fā)射機系統(tǒng),這些發(fā)射機定位成使得各實體能夠至少部分地基于從這些發(fā)射機接收到的信號來確定自己在地球上或上方的位置。此類發(fā)射機通常發(fā)射用具有設定數目個碼片的重復偽隨機噪聲(pn)碼作標記的信號,并且可位于基于地面的控制站、用戶裝備和/或衛(wèi)星飛行器上。在具體示例中,此類發(fā)射機可位于地球軌道空間飛行器(sv)或衛(wèi)星上。例如,諸如全球定位系統(tǒng)(gps)、galileo、glonass或compass之類的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(gnss)的星座中的sv可發(fā)射用可與該星座中的其他sv所發(fā)射的pn碼區(qū)別開的pn碼標記的信號(例如,如在gps中那樣為每顆衛(wèi)星使用不同pn碼或者如在glonass中那樣在不同頻率上使用相同的碼)。根據某些方面,本文中給出的技術不限于全球sps系統(tǒng)(例如,gnss)。例如,可將本文中所提供的技術應用于或以其他方式使之能在各種地區(qū)性系統(tǒng)中使用,諸如舉例而言日本上空的準天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(qzss)、印度上空的印度地區(qū)性導航衛(wèi)星系統(tǒng)(irnss)、中國上空的北斗等,和/或可與一個或多個全球和/或地區(qū)性導航衛(wèi)星系統(tǒng)相關聯(lián)或以其他方式使其能與之聯(lián)用的各種擴增系統(tǒng)(例如,基于衛(wèi)星的擴增系統(tǒng)(sbas))。作為示例而非限制,sbas可包括提供完好性信息、差分校正等的(諸)擴增系統(tǒng),諸如舉例而言廣域擴增系統(tǒng)(waas)、歐洲對地靜止導航覆蓋服務(egnos)、多功能衛(wèi)星擴增系統(tǒng)(msas)、gps輔助式geo(對地靜止)擴增導航、或gps和geo擴增導航系統(tǒng)(gagan)和/或諸如此類。因此,如本文所使用的,sps可包括一個或多個全球和/或地區(qū)性導航衛(wèi)星系統(tǒng)和/或擴增系統(tǒng)的任何組合,并且sps信號可包括sps信號、類sps信號和/或其他與此類一個或多個sps相關聯(lián)的信號。
雖然已示出和描述了目前認為是示例特征的內容,但是本領域技術人員將理解,可作出各種其它改動并且可換用等效技術方案而不會脫離所要求保護的主題內容。此外,可作出許多改動以使特定境況適應于所要求保護的主題內容的教導而不會脫離本文中所描述的中心思想。
因此,所要求保護的主題內容并非旨在被限定于特定所公開示例,相反,如此要求保護的主題內容還可包括落入所附權利要求及其等效技術方案的范圍內的所有方面。