用于估计接收器的二维位置的系统和方法技术方案

基于地理区域中的对象而不是接收器的海拔来估计接收器的二维位置，所述接收器被认为驻留在所述地理区域中。在一个实施例中，当接收器海拔的高精度估计可用时，使用接收器海拔的高精度估计来估计接收器的纬度和经度坐标。当接收器海拔的高精度估计不可用时，使用基于一个或更多个物体而不是接收器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的纬度和经度坐标。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计接收器的二维位置的系统和方法
各种实施例涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于当接收器的海拔的估计不可用或不准确时估计三维空间中的接收器的二维位置的网络、设备、方法和机器可读介质。
技术介绍
快速和准确地估计地理区域中的物体的位置可以用于加速应急响应时间，跟踪业务资产，并将消费者关联到附近的业务。各种技术用于估计地理区域中的物体的位置。一种这样的技术是三角测量，其是使用几何来使用由从地理上分布的发射器发送并稍后由该物体接收的不同信号所行进的距离来估计物体(例如，接收器)的位置的过程。城市环境产生了延长准确估计物体的位置所需要的时间的挑战，主要是因为不同信号行进的距离大于在物体与发射信号的发射器之间的实际距离。这些更长的距离是位于物体和发射器之间的建筑物反射出的信号的结果。不幸的是，这些更长的距离导致对物体的位置的较不准确的估计和/或其间计算物体位置的足够准确的估计的更长的时间段。在城市环境中，确定物体位置的两个维度(例如，物体的纬度和经度)所需的时间长度可以取为确定物体位置的三个维度(例如，物体的纬度、经度和海拔)所需的时间那么长。这是因为物体和发射器处于纬度、经度和海拔的不同三维组合，因此必须解决所有三个维度。然而，在许多情况下，仅需要二维位置。因此，需要用于在不需要估计物体的位置的第三维度(例如，海拔)的情况下确定物体的二维位置(例如，纬度和经度)的改进技术。
技术实现思路
在本公开中描述的各种实施例，但不一定是所有实施例，一般地涉及用于估计接收器的纬度和经度坐标的网络、设备、方法、装置和机器可读介质。这样的网络、设备、方法、装置和机器可读介质可以首先确定接收器的海拔的估计是否可用。当接收器的海拔的估计可用时，可以使用接收器的海拔的估计来估计接收器的纬度和经度坐标。当接收器的海拔的估计不可用时，可以使用基于发射器或其它物体的海拔的替代海拔值来估计接收器的纬度和经度坐标。在附图和下面的描述中阐述了本专利技术的一个或更多个实施例的细节。附图说明图1描绘了当接收器的高度的估计不可用或不准确时在其上实现用于估计三维控制键的接收器的二维位置的不同实施例的定位系统。图2描绘了在图1的定位系统中使用的发射器系统。图3描绘了在图1的定位系统中使用的接收器系统。图4示出了用于使用一个或更多个方法来估计接收器的二维位置的过程。图5A示出了使用基于一个或更多个发射器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的过程。图5B示出了使用基于认为接收器驻留其中的区域中的一个或更多个物体的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的过程。图6示出了使用基于一个或更多个发射器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的定位系统。图7描绘了用于使用基于认为接收器驻留其中的区域中的一个或更多个物体的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的定位系统。图8描绘了在确定用于确定接收器的二维位置的各种替代海拔值中使用的数据源。附图中相同的附图标记和标号表示相同的元件。具体实施方式在城市环境中，在相对短的时间段内(例如，在紧急呼叫和导航应用的几秒钟内)需要对物体位置的三维估计。估计必须在距物体的真实三维位置的特定距离内。对于来自移动电话的紧急呼叫，估计某人的位置通常应在30秒内确定，并且通常应当在该人的实际位置的几米内。然而，城市环境所产生的挑战使得难以满足这些要求。在一些情况下，对物体位置的快速和准确的二维估计可能是令人满意的(至少是最初的)，并且可以在稍后的时间精确地确定、通过不同的方法确定或者完全不确定第三维度。在许多这样的情况下，物体的纬度和经度是两个关键的维度，并且物体的海拔是不太重要的维度。估计物体的二维位置可能与估计物体的三维位置一样慢，因为存在三个要估计的变量(例如纬度、经度和海拔)。因此，如果第三个变量是已知的，则可以缩短估计这两个变量的时间。不幸的是，第三个变量通常是未知的。本公开描述了使用基于其它物体的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计物体(例如，接收器)的纬度和经度的各种方法(例如，附近的发射器、附近的特征地理区域、附近的电话、附近的指向标或其它类型的物体)。与知道接收器的海拔相比，使用这样的替代海拔值可以减少以可接受的精确度水平估计接收器的二维位置所需的时间。示例性系统图1示出了可以在其上实现各种实施例的定位系统100。定位系统100包括分别经由相应的通信链路113、153和163从发射器系统(“发射器”)110、卫星系统(“卫星”)150和/或其它系统(“发射器”)110接收信号和/或向其发送信号的任何数目的接收器系统“节点”)160。接收器120还可以从其它接收器120和如服务器(连接未示出)的后端系统(“后端”)130接收信息和/或向其发送信号。发射器110发射由任何接收器120接收的信号113。发射器110还经由通信链路133与后端130进行通信。在一些实施例中，发射器110可以使用一个或更多个常见的复用参数(例如时隙、伪随机序列或频率偏移)来发射信号113。来自每个发射器110的每个信号113可以承载由接收器120或后端130一次提取的不同信息，其可以标识以下内容：发射信号的发射器；该发射器的纬度、经度和海拔(Latitude,LongitudeandAltitude,LLA)；该发射器处或其附近的压力、温度和其它大气条件；用于测量到该发射器的距离的测距信息；和其它信息。关于发射器110的附加细节在下面关于图2提供。接收器120可以包括使用从发射器110、卫星150和/或节点160接收的信号113、153和/或163来确定定位信息的位置计算引擎(未示出)。接收器110还可以包括信号处理组件(未示出)：解调从指向标(例如，发射器110卫星150和/或节点160)接收的信号；基于对于那些信号的估计的到达时间(TOA)和基于接收信号的估计行进时间的对指向标的范围的测量来估计如接收信号的行进时间的定位信息；优化定位信息；并且使用定位信息来使用如三角测量的适当过程来估计接收器120的位置。关于接收器120的附加细节在下面关于图3提供。本领域普通技术人员将理解，本文所描述的方法可以使用发射器110、接收器120、后端130和/或其它组件中的任何一个或全部的处理器来执行。示例性发射器系统图2示出可以生成和发射信号的发射器系统(“发射器”)200的细节。发射器200可以包括处理器210，其执行信号处理(例如，解释接收信号并生成用于传输到其它系统的信号)。存储器220可以提供用于执行本文描述的方法的数据和/或可执行指令的存储和检索。发射器200包括用于发射和接收信号的卫星和地面天线，并且还包括RF组件230。图2描绘了用于接收卫星信号的卫星RF组件240和用于生成信号并向如接收器120的其它系统发送信号的地面RF组件250。信号的生成可以使用模拟/数字逻辑和电源电路、信号处理电路、调谐电路、缓冲器和功率放大器以及本领域普通技术人员已知的其它组件来执行。发射器200还可以包括用于与其它系统交换信息的接口260。发射器200还可以包括用于感测环境状况(例如，压力、温度、湿度、风、声音或其它)的一个或更多个环境传感器270，其可以与在接收器120处感测到的这样的状况进行比较，以估计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估计接收器的纬度和经度坐标的方法，所述方法包括：确定接收器海拔的高精度估计是否可用；当所述接收器海拔的高精度估计可用时，使用所述接收器海拔的高精度估计来估计所述接收器的纬度和经度坐标；以及当所述接收器的海拔的高精度估计不可用时，使用基于一个或更多个物体而不是所述接收器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计所述接收器的纬度和经度坐标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.29 US 62/069,9901.一种用于估计接收器的纬度和经度坐标的方法，所述方法包括：确定接收器海拔的高精度估计是否可用；当所述接收器海拔的高精度估计可用时，使用所述接收器海拔的高精度估计来估计所述接收器的纬度和经度坐标；以及当所述接收器的海拔的高精度估计不可用时，使用基于一个或更多个物体而不是所述接收器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计所述接收器的纬度和经度坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收器的海拔的高精度估计基于所述接收器处的压力的测量以及一个或更多个地面发射器处的压力的一个或更多个测量，所述接收器从所述一个或更多个地面发射器接收一个或更多个信号。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述替代海拔值基于来自地面发射器组中的至少一个发射器的海拔，所述接收器接收来自所述地面发射器组的至少一个测距信号。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括：确定来自地面发射器组的每个发射器的海拔，其中，所述替代海拔值是来自每个发射器的海拔的最低海拔。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括：确定来自地面发射器组的每个发射器的海拔，其中，所述替代海拔值是来自所述地面发射器组的发射器的海拔，其比所述组的所有其它发射器更接近所述接收器。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述替代海拔值是所述接收器所驻留的地理区域中的物体的海拔而不是所述接收器的海拔。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述地理区域的海拔基于与所述地理区域相关联的两个或更多个海拔的数学组合。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述替代海拔值基于所述接收器的一个或更多个历史海拔。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一个或更多个历史海拔对应于在之前的一天或更多天期间的所述接收器的海拔。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述一个或更多个历史海拔对应于在一天中的一个或更多个时间处的所述接收器的海拔，一天中的一个或更多个时间在对应于当所述接收器位于所估计的纬度和经度坐标时的一天中的时间开始的预定量的时间内。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：使用以下两个或更多个来估计所述接收器的纬度坐标和经度坐标：地面发射器的海拔、所述接收器所驻留的地理区域中的表面的海拔，或者所述接收器...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·森多纳里斯，苏布拉马尼安·梅亚潘，贾格迪什·文卡塔拉曼，
申请(专利权)人：耐克斯特纳威公司，
类型：发明
国别省市：美国,US