用于在实时运动模式和相对定位模式之间切换的卫星导航接收器及方法技术

偏移模块(130)或导航定位估计器(57)确定精确点定位(PPP)参考坐标系和RTK参考坐标系之间的参考坐标系偏差，其中，PPP参考坐标系与相对位置估计器(124)生成的相对位置估计值相关联，并且RTK参考坐标系与RTK位置估计器(122)生成的RTK位置估计值相关联。在RTK校正信号丢失后，导航定位估计器(57)或控制器基于最后的可用RTK位置切换到相对位置模式。相对位置估计器(124)根据在相对位置模式中移动接收器(12、30)的时间差分相位测量值来确定估计的相对位置。相对位置估计器(124)或偏移模块(130)在相对位置模式中偏移所估计的相对位置。

Satellite navigation receiver and method for switching between real time motion mode and relative positioning mode

Offset module (130) or (57) navigation and position estimator determine the precise point positioning (PPP) coordinates deviation between the reference coordinate system and the RTK reference coordinate system in which the PPP reference coordinate system and the relative position of the estimator (124) estimates of the relative position of generation associated and RTK reference coordinate system and the RTK position the estimator (122) estimates associated with the generated RTK position. After the RTK correction signal is lost, the navigation location estimator (57) or the controller switches to the relative position mode based on the last available RTK position. The relative position estimator (124) determines the estimated relative position according to the time differential phase measurement value of the mobile receiver (12, 30) in the relative position mode. The relative position estimator (124) or the offset module (130) is offset by the relative position in the relative position mode.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在实时运动模式和相对定位模式之间切换的卫星导航接收器及方法相关申请本文献(包括附图)根据under35U.S.C.§119的规定，要求基于2015年6月29日递交的美国临时申请No.62/186,009和2015年9月17日递交的美国临时申请No.62/219,880的申请日的优先权和权益，其中所述临时申请通过引用合并于本文献。
本专利技术涉及一种卫星导航接收器和用于在实时运动模式和相对定位模式之间(无缝或平滑、精确地)切换的方法。
技术介绍
在一些现有技术中，卫星导航接收器可在实时运动(RTK)模式和位置估计的相对定位模式或者精确定位模式之间转变。为了在实时运动模式下工作，接收器需要局部可用的实时运动信号，而所述实时运动信号可用实时运动校正数据编码。如果实时运动信号中断、讹误或丢失，则所述实时运动模式可能临时不可用，并且接收器可转变成精确定位模式。然而，实时运动模式和相对定位模式之间的转变可能突变或者导致接收器或与接收器关联的机动车的位置跳跃或不连续。而且，在实时运动信号中断、讹误或丢失后，在某些现有技术中，卫星接收器只能够在最大时间周期(例如十五分钟)内提供与丢失的实时运动模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作卫星导航接收器的方法，所述方法包括：接收一个或更多个卫星信号；测量所接收的卫星信号的载波相位；接收用RTK校正数据编码的实时运动(RTK)信号；由实时运动(RTK)位置估计器基于所接收的卫星信号的已被测量的载波相位和在RTK校正模式下的所接收的RTK校正数据，确定实时运动位置；接收用精确校正数据编码的精确信号；由精确定位估计器基于所接收的卫星信号的已被测量的载波相位和在精确校正模式下的所接收的精确校正数据，确定精确位置；确定对于相同测量时间或历元的所述精确位置和所述RTK位置之间的参考坐标系偏差或偏移矢量；以及在RTK信号丢失、中断或讹误时，基于最后可用RTK位置，切换移动接收器到...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.29 US 62/186,009;2015.09.17 US 62/219,880;1.一种用于操作卫星导航接收器的方法，所述方法包括：接收一个或更多个卫星信号；测量所接收的卫星信号的载波相位；接收用RTK校正数据编码的实时运动(RTK)信号；由实时运动(RTK)位置估计器基于所接收的卫星信号的已被测量的载波相位和在RTK校正模式下的所接收的RTK校正数据，确定实时运动位置；接收用精确校正数据编码的精确信号；由精确定位估计器基于所接收的卫星信号的已被测量的载波相位和在精确校正模式下的所接收的精确校正数据，确定精确位置；确定对于相同测量时间或历元的所述精确位置和所述RTK位置之间的参考坐标系偏差或偏移矢量；以及在RTK信号丢失、中断或讹误时，基于最后可用RTK位置，切换移动接收器到相对位置模式，其中下一位置估计值借助于偏移矢量或参考坐标系偏差来补偿，以避免该下一位置估计值的突变或不连续；探测在相对位置模式下所接收载波信号的踪迹中的周跳；以及支持相对位置估计架构，所述相对位置估计架构通过构建从下一初始位置开始的一系列链式相对位置矢量而允许在超过多个历元的时间间隔或任意长时间间隔期间内的相对导航，其中所述下一初始位置是在使用所述相对位置估计器在探测周跳之前的最后已知相对位置而构建的，或所述下一初始位置与所述相对位置估计器在探测周跳之前与的最后已知相对位置处于相同位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述参考坐标系偏差包括当RTK解和精确位置解二者可用并且当所述精确位置解已经收敛时，通过监视RTK解和精确位置解(以位置或载波相位表示)之间的差，估计所述移动接收器中的偏差。3.根据权利要求1所述的方法，其中确定参考坐标系偏差包括：通过RTK参考站在RTK模式中操作时在RTK参考站处监测的在RTK解和精确位置解之间的差，同时，估计经由RTK参考站监测到的偏差；并且所述方法进一步包括：将所述参考坐标系偏差传输到所述移动接收器。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考坐标系偏差是根据下式确定：b＝xRTK，t-xref，t’式中，XRTK，t是移动接收器的天线在测量时间t时的RTK位置估计值；Xref，t是移动接收器的天线在测量时间t时的相对位置估计值或精确位置估计值；以及b是参考坐标系偏差。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述PPP解没有收敛或者在大于阈值时间段的某个最大时间段内参考坐标系偏差还没有被估计的情况下，确定参考坐标系偏差是基于参考位置的运算来确定，其中所述参考位置的运算基于先前的最后可用的RTK位置和对先前的最后可用RTK位置解的相对位置更新。6.根据权利要求1所述的方法，其中相对位置基于相对位置的运算根据以下等式确定来确定，所述相对位置的运算基于先前的最后可用的RTK位置和对先前的最后可用RTK位置的相对位置更新：XRTK，t＝XRTK，t0+ΔXt，t0，XRTK，t是在RTK校正信号丢失之后，由相对位置估计器估计的移动接收器的天线在时间t的虚拟RTK位置估计值；XRTK，t0是在时间t0时移动接收器的天线的RTK位置估计值，或者在RTK模式中用于初始化相对位置估计器的最后可用的RTK位置；以及△xt，t0表示从时间t0到时间t的位置变化。7.根据权利要求1所述的方法，其中在参考坐标系偏差在RTK解和PPP解均可用时能够通过监测RTK解和PPP解之间的差来估计在RTK模式下所述移动接收器中的偏差而确定所述参考坐标系偏差之前，确定参考坐标系偏差是基于对相对于先前的最后可用RTK位置的相对位置的计算以及对先前的最后可用RTK位置的相对位置更新而确定的，其中所述先前的最后可用RTK位置作为所述移动接收器在所述相对位置模式下的初始位置。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定在PPP参考参考坐标系与RTK参考坐标系之间的参考坐标系偏差还包括：对由RTK估计器确定的RTK位置与由PPP估计器确定的相对位置估计值之间的位置差进行滤波，以从基于先前的最后可RTK位置和相对位置估计值的参考坐标系偏差转换到基于在RTK模式下移动接收器中的偏差的参考坐标系偏差，在RTK模式下移动接收器中的偏差是通过监测在RTK解和PPP解均可用时在RTK解和PPP解之间的差而被确定的。9.根据权利要求8所述的方法，其中，基于以下差值进行所述滤波：xRTK，t-xref，t，其中xRTK，t是在时间t的移动接收器的天线的RTK位置估计值；xref，t是沿参考轨迹在时间t处的位置。10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述滤波是基于使用来自相对位置估计器的学习的参考坐标系偏差，或基于使用从接收器数据处理系统的数据存储器中加载的、已经在之前被计算过的参考坐标系偏差，进行所述滤波，其中，根据以下等式确定所述学习的参考坐标系偏差：b≈xRTK，t0-xref，t0-xbias，t0式中，xRTK，t0是由RTK位置估计器估计的在时间t0移动接收器的天线的RTK位置估计值；xref，t是由相对位置估计器估计...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·阿迪卡·普拉蒂普塔·李，迈克尔·A·塞特泽维，邵云峰，戴立文L，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US