利用模糊度解析来评估至少一个GNSS卫星信号的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于评估至少一个GNSS卫星信号(3)的方法，GNSS卫星信号从至少一个GNSS卫星(2)接收，以便借助GNSS传感器(1)确定GNSS传感器数据(14)，所述方法至少包括以下步骤：a)通过使用估计算法(7)解析接收到的GNSS卫星信号(3)的至少一个载波频率的模糊度，估计算法除了至少一个估计结果(12)之外还确定至少一个关于估计精度的指示(13)；b)接收至少一个信息(4、5、8、9)，所述至少一个信息除了源自所述估计算法(7)的至少一个关于估计精度的指示(13)之外还能够实现对估计精度的推断；c)通过使用在步骤b)中确定的至少一个信息(4、5、8、9)调整源自估计算法(7)的关于估计精度的指示(13)。示(13)。示(13)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用模糊度解析来评估至少一个GNSS卫星信号的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于评估至少一个GNSS卫星信号的方法、一种用于执行该方法的计算机程序、一种具有该计算机程序的机器可读存储介质以及一种用于执行该方法的定位装置。该方法例如可以与自动驾驶结合使用。

技术介绍

[0002]在全球导航卫星系统(GNSS)的帮助下，基本上可以在地球上的任何一点进行地理空间定位。GNSS卫星绕地球运行并且发送编码信号，GNSS接收器使用这些信号通过估计信号接收时间点与发送时间之间的时间差来计算接收器距卫星的距离或间隔。如果跟踪到足够多的卫星(通常超过5个)，则可以将估计的距卫星的距离转换为对接收器位置的估计。目前有超过130个GNSS卫星绕地球运行，这意味着通常最多有65个在本地地平线上可见。特别地，随着GNSS的四星群、三倍频和/或外部大气约束的出现，这可以提供给例如所谓的PPP(精确点定位)用户，和/或使用模糊度解析，可以有利地有助于使用基于GNSS或GNSS/INS(惯性导航系统)的定位传感器来实现尽可能在厘米范围内的精度。在这种情况下，焦点特别是进一步改进执行模糊度解析的本地解决方案。

技术实现思路

[0003]在此，根据权利要求1提出了一种用于评估至少一个GNSS卫星信号的方法，GNSS卫星信号从至少一个GNSS卫星接收，以便借助GNSS传感器确定GNSS传感器数据，该方法至少包括以下步骤：
[0004]a)通过使用估计算法解析接收到的GNSS卫星信号的至少一个载波频率的模糊度，估计算法除了至少一个估计结果之外还确定至少一个关于估计精度的指示；
[0005]b)接收至少一个信息，该至少一个信息除了源自估计算法的至少一个关于估计精度的指示之外还能够实现对估计精度的推断；
[0006]c)通过使用在步骤b)中确定的至少一个信息调整源自估计算法的关于估计精度的指示。
[0007]为了执行该方法，步骤a)、b)和c)可以例如至少执行一次和/或按照给定的顺序重复执行。此外，步骤a)、b)和c)、特别是步骤a)和b)可以至少部分地并行或同时执行。
[0008]特别地，该方法可以有助于提供关于基于GNSS的定位传感器的测量或估计的不确定性的尽可能可靠的指示。在此，该方法首次提出根据步骤c)来调整关于精度的指示，其中以特别有利的方式可以在步骤c)中人工地劣化关于估计精度的指示。例如，可以人工地劣化或提高至少一个模糊度方差，特别是如果模糊度方差被确定为浮点数(float)。术语“精度”在这里特别是在估计的“可信度”的意义上被理解。
[0009]GNSS传感器例如可以是定位传感器，其被设置为至少基于GNSS测量执行GNSS传感器的定位和/或执行具有GNSS传感器的车辆的定位。优选地，GNSS传感器或定位传感器也可以被设置为基于GNSS测量和惯性测量(惯量测量)和/或车辆传感器数据(例如环境传感器
数据)来组合地或融合地执行GNSS传感器的定位和/或执行具有GNSS传感器的车辆的定位。例如，转向角传感器和/或车轮转数传感器可以用作车辆传感器。例如，摄像机、雷达传感器、激光雷达传感器和/或超声波传感器可以用作环境传感器。此外，来自数字地图的地图数据和/或来自其他车辆的消息也可以用于定位。
[0010]至少一个或每个GNSS卫星信号通常在至少一个载波频率上被接收。特别有利地，至少也可以接收在至少两个载波频率(L1、L2)上提供的GNSS卫星信号。
[0011]GNSS传感器数据例如可以是GNSS传感器和/或具有GNSS传感器的车辆的(自身)位置、(自身)速度、(自身)定向和/或(自身)加速度。GNSS传感器数据优选地包括GNSS传感器和/或具有GNSS传感器的车辆的至少一个(自身)位置。车辆可以例如是机动车辆，例如汽车。车辆优选地被设置用于至少部分自动或自主驾驶。
[0012]在步骤a)中，通过使用估计算法解析接收到的GNSS卫星信号的至少一个载波频率的(至少一个)模糊度，该估计算法除了至少一个估计结果之外，还确定至少一个关于估计精度的指示。相关的估计算法例如可以通过模糊度滤波器来执行。关于估计精度的指示可以例如是至少一个模糊度方差和/或模糊度(协)方差矩阵。用于模糊度解析的估计算法是已知的。例如，最小二乘法拟合可以用作估计算法。
[0013]模糊度的解析可以可选地以不同的模式进行，例如可以可选地以整数模式(integer)或浮点数模式(float)进行解析。在整数模式中，该解析可以包括整数模糊度的解析。在浮点数模式下，该解析可以包括将模糊度解析为浮点数。该方法特别适用于以浮点数模式进行解析时。
[0014]当在整数模式下运行时，可以特别考虑以下因素：为了具有尽可能高的正确解析整数模糊度的概率，残余测量误差应当小于四分之一波长。通常情况并非如此，这使得确定整数模糊度的方法非常复杂。这是一项具有挑战性的任务，特别是在例如汽车行业的在线应用程序中的模糊度校正中。整数模糊度估计的可信度取决于多个因素。首先，它取决于基础GNSS模型的强度，其由测量噪声、应用的对流层和电离层校正的不确定性、卫星几何形状和频率数量决定。其次，它取决于所应用的整数估计方法。
[0015]当在浮点数模式下运行时，可以特别考虑以下因素：为了解决模糊度，可以执行标准最小二乘法拟合并且丢弃模糊度的整数性质。作为结果，获得模糊度或必要时其他参数(例如：位置/基线分量和/或可能的附加参数，例如大气延迟)的所谓浮点数解，以及关于估计精度的指示，例如方差。
[0016]在这种情况下，例如可以调整模糊度的(实值)浮点数解，以考虑整数约束，从而获得整数模糊度解。存在多个测试以决定是否接受整数解。在文献中提出了多个测试，并且目前在实践中使用。例如比率测试、距离测试和投影仪测试。如果测试失败，则可以将浮点数模糊度解确定为最终解。
[0017]此外，可以认为具有浮点数解通常可能是有问题的，不仅因为忽略了模糊度的整数性质，而且也因为通常(与现实相比)小的(从而不现实的)(初始)模糊度方差，其例如由用于模糊度解析的传统最小二乘法得到。不现实的小的模糊度方差通常会导致过于乐观的载波范围方差，这反过来又会导致过度依赖载波范围，例如向下计算代码测量。因此，可以确定对所估计的输出的、特别是模糊度估计结果和/或(因此也是)GNSS传感器数据的过于乐观的输出方差，这低估了信号的实际误差。
[0018]为了抵消所提到的问题，特别是在浮点数解的情况下，这里首次提出人工地或事后地调整源自模糊度估计算法的关于估计精度的指示(输出方差)，以获得更真实的指示(输出方差)。
[0019]在步骤b)中，接收至少一个信息，其除了源自估计算法的至少一个关于估计精度的指示之外，还能够实现对估计精度的推断。该信息例如可以从车辆的传感器接收，特别是除了GNSS传感器之外还存在这些传感器。优选地，该信息可以从(GNSS)校正数据服务接收。特别地，该信息可以从OSR校正数据和/或SSR校正数据接收或确定，或者该信息可以包括OSR校本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于评估至少一个GNSS卫星信号(3)的方法，所述GNSS卫星信号从至少一个GNSS卫星(2)接收，以便借助GNSS传感器(1)确定GNSS传感器数据(14)，所述方法至少包括以下步骤：a)通过使用估计算法(7)解析接收到的GNSS卫星信号(3)的至少一个载波频率的模糊度，所述估计算法除了至少一个估计结果(12)之外还确定至少一个关于估计精度的指示(13)；b)接收至少一个信息(9、4、5、8)，所述至少一个信息除了源自所述估计算法(7)的所述至少一个关于估计精度的指示(13)之外还能够实现对估计精度的推断；c)通过使用在步骤b)中确定的所述至少一个信息(9、4、5、8)调整源自所述估计算法(7)的关于估计精度的指示(13)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤a)中，借助模糊度滤波器(6)来解析所述载波频率的模糊度，所述模糊度滤波器确定协方差矩阵作为关于估计精度的指示(13)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤b)中接收到的所述至少一个信息(9、4、5、8)包括以下信息中的一项或多项：来自GNSS天线(9)的信息、来自惯性传感器(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：