【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例涉及关于对影响全球导航卫星系统(gnss)接收器中的伪距测量的电离层误差执行校正的解决方案。本公开涉及用于对影响使用l1和l5载波的gnss接收器中的伪距测量的电离层误差执行校正的技术。
技术介绍
1、在若干应用和用户案例(汽车、消费领域)中都会用到位置传感器(ps)。它是由gnss接收器和处理器组成的电子设备，旨在为用户应用提供准确的位置信息。
2、为了计算用户位置，处理器遵循称为三角测量的过程组合由gnss接收器测量的用户与视野内所有卫星之间的距离测量(也称为伪距)。最终位置准确性反映了此类测量的质量。它们受到几个误差因素的影响，根据现有技术，这些误差因素在接收器处理中被成功补偿。
3、特别地，gnss接收器详细说明了卫星信号传输和接收之间经过的时间。这等于用户与卫星之间的距离(也称为伪距)。gnss设备通过三角测量技术组合来自几个卫星的距离测量准确地确定用户位置。距离测量中存在一些误差，并且如果由接收器补偿这些误差以保留位置准确性，那么是有益的。它们包括由卫星hw/sw中的信号生成引起的延迟；由于地球自转造成的误差；由对流层造成的延迟；由接收器设计造成的延迟；由电离层造成的延迟。
4、除了由电离层造成的信号延迟之外，上面列出的所有误差原因都是可预测的并且或者使用标准建模技术或者使用由卫星通信本身下载的补偿参数补偿到接收器中。
5、由电离层穿越造成的信号延迟并不总是可预测的。特别地，一个关键的误差因素是由gnss信号在穿过电离层时累积的延迟。后者取决于调制电离层电
6、双频gnss接收器可以组合从由同一卫星传输的两个不同载波获取的距离测量来取消电离层误差。但是，这种组合引入附加量的噪声，因此，在改善恶劣电离层条件下的解决方案的同时，如果在良好的太阳条件下使用它，那么会对性能产生不利影响。
7、特别地，第一种已知的解决方案使用klobuchar/nequick模型。这些是在标准接收器中实现的通用模型。它们每天都会根据卫星下载的数据进行更新。它们提供了良好的补偿水平，取消了正常太阳活动中产生的误差的50-70％。klobuchar/nequick被认为是全球模型，因此提供了一种折衷方案，未针对特定区域进行优化，同时各个大陆的电离层条件差异很大。
8、第二种已知的解决方案使用基于卫星的增强系统(sbas)。在经典的gnss星座(全球定位系统(gps)、伽利略、全球导航卫星系统(glonass)等)之上，来自不同地区的政治参与者会发布特定的本地卫星系统，其旨在搜集用于给定区域的信号统计数据并针对为特定地点定制的电离层误差进行详细修正。举例来说，欧洲拥有欧洲对地静止导航覆盖服务(egnos)卫星系统；北美广域增强系统(waas)系统；日本准天顶卫星系统(qzss)；印度区域导航卫星系统(irnss)。相对于klobuchar/nequick模型，sbas的优势在于提供针对用户所在的特定地理区域进行优化的电离层补偿数据。但是，所提供信息的时间粒度至少仍然是每天，这意味着sbas无法应对由异常太阳活动造成的非标准电离层行为。
9、第三种解决方案使用来自不同广播频率的距离测量的组合。一些gnss星座在不同的载波上传输两种不同的信号。能够接收两个频率的接收器可以对针对每个卫星获得的两个距离测量执行线性组合/差值。这种组合在本领域中被称为无电离层线性组合(iflc)并且为给定卫星产生不受任何电离层效应影响的新距离测量。iflc实际上消除了100％的电离层引起的误差，但是，作为差值，它以固定量增加距离测量的本底噪声。因此，虽然去除了与极端太阳活动相关的离群值，但正常条件下的典型准确性比标准方法差。此外，差值还受到测量中存在的潜在其它偏差的影响。例如，在城市环境中，高层建筑造成的信号反射降低iflc测量的质量。最后，并非所有卫星都具有双频传输的特征；因此，与单频测量相比，此类测量的可用性较低。
10、因此，已知的解决方案各自呈现出上述不同的缺点，从而使得难以在每种条件下进行准确的测量。
技术实现思路
1、鉴于上述情况，本公开提供了克服上述缺陷中的一个或多个的解决方案。
2、如前面所提到的，一个实施例是一种用于对影响gnss接收器中的伪距测量的电离层误差执行校正的方法，该gnss接收器从卫星的星座的多个卫星接收多个卫星信号。该方法可以在gnss接收器处执行的导航处理过程中实现。该方法包括接收先前由所述gnss接收器计算的伪距测量，该伪距测量从所述卫星信号中的第一载波信号和第二载波信号获得，特别是在gps频带l1和l5中。该方法包括执行所述伪距测量的校正过程，包括补偿伪距测量的可预测误差以获得经校正的伪距以及将进一步的电离层误差校正计算应用于所述经校正的伪距测量以获得进一步的电离层误差校正值。该方法包括执行处理所述经校正的伪距测量和所述电离层误差校正值的位置计算操作，并输出gnss接收器的位置、速度和时间信息。所述对所述经校正的伪距应用进一步的电离层误差校正计算以获得进一步的电离层误差校正值包括执行一个或多个检查操作从而使能对所述伪距测量执行无电离层线性组合以获得无电离层线性组合伪距测量并且仅将其提供给所述位置计算操作，否则执行从gnss导航数据导出的标准电离层误差校正，特别是通过klobuchar/nequick模型和/或sbas，将相应的经标准电离层校正的伪距测量提供给所述位置计算操作。所述执行一个或多个检查操作包括评估太阳活动并且如果太阳活动高于给定阈值则使能执行所述无电离层线性组合。
3、在变体实施例中，所述执行一个或多个检查操作还包括在所述评估太阳活动之前执行检查接收器是否处于正确测量所述太阳活动的条件的一个或多个操作。
4、在变体实施例中，所述检查接收器是否处于正确测量所述太阳活动的条件的一个或多个操作包括以下中的一项或多项：检查纬度是否低于纬度阈值、检查日间条件是否正在发生、检查gnss接收器是否处于城市环境中。
5、在变体实施例中，所述执行一个或多个检查操作包括操作的序列：检查纬度是否低于纬度阈值、检查日间条件是否正在发生、检查gnss接收器是否处于城市环境中、评估太阳活动并且如果太阳活动高于给定阈值则使能执行所述无电离层线性组合，所述操作中的每个操作都使能执行序列中的后续操作。
6、在变体实施例中，所述评估太阳活动并且如果太阳活动高于给定阈值则使能执行所述无电离层线性组合包括接收来自第一载波或第二载波的伪距和无电离本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于对影响全球导航卫星系统(GNSS)接收器中的伪距测量的电离层误差执行校正的方法，所述GNSS接收器从卫星的星座的多个卫星接收多个卫星信号，所述方法包括在GNSS接收器处执行的导航处理过程中：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行一个或多个检查操作还包括在所述评估太阳活动之前执行检查接收器是否处于正确测量所述太阳活动的条件的一个或多个操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其中检查接收器是否处于正确测量所述太阳活动的条件的所述一个或多个操作包括以下中的一项或多项：
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述执行一个或多个检查操作包括操作的序列：
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述评估太阳活动并且如果太阳活动高于给定阈值则使能执行所述无电离层线性组合包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述检查GNSS接收器是否处于城市环境中包括：
7.一种全球导航卫星系统(GNSS)接收器，包括：
8.根据权利要求7所述的GNSS接收器，其中对经校正的伪距应用进一步的电离层误差校正计算以获得进一
9.根据权利要求8所述的GNSS接收器，其中执行一个或多个检查操作还包括在评估太阳活动之前执行检查接收器是否处于正确测量太阳活动的条件的一个或多个操作。
10.根据权利要求9所述的GNSS接收器，其中检查接收器是否处于正确测量太阳活动的条件的所述一个或多个操作包括以下中的一项或多项：
11.根据权利要求10所述的GNSS接收器，其中执行一个或多个检查操作包括操作的序列：
12.根据权利要求8所述的GNSS接收器，其中评估太阳活动并且如果太阳活动高于给定阈值则使能执行无电离层线性组合包括：
13.根据权利要求13所述的GNSS接收器，其中评估太阳活动并且如果太阳活动高于给定阈值则使能执行无电离层线性组合包括：
14.根据权利要求8所述的GNSS接收器，其中检查GNSS接收器是否处于城市环境中包括将标准伪距测量输入到最小二乘回归操作以从伪距数据计算原始用户位置数据，提供从最小二乘计算导出的每个伪距测量的残余误差，挑选所述残余误差中的最大值，对最大残余误差值执行低通滤波，特别是无限脉冲响应滤波，以获得城市环境指示值，检查城市环境指示值是否大于相应阈值，在肯定的情况下检测到并用信号通知接收器处于城市条件，否则检测到并用信号通知开阔天空条件。
15.一种方法，包括：
16.根据权利要求15所述的方法，包括执行一个或多个检查操作以使能对伪距测量执行无电离层线性组合。
17.根据权利要求16所述的方法，包括在位置计算中利用无电离层线性组合。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述一个或多个检查操作包括评估太阳活动并且如果太阳活动高于给定阈值则使能执行无电离层线性组合。
19.根据权利要求18所述的方法，包括：
20.根据权利要求18所述的方法，其中执行一个或多个检查操作还包括在评估太阳活动之前检查接收器是否处于正确测量太阳活动的条件。
...【技术特征摘要】
1.一种用于对影响全球导航卫星系统(gnss)接收器中的伪距测量的电离层误差执行校正的方法，所述gnss接收器从卫星的星座的多个卫星接收多个卫星信号，所述方法包括在gnss接收器处执行的导航处理过程中：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行一个或多个检查操作还包括在所述评估太阳活动之前执行检查接收器是否处于正确测量所述太阳活动的条件的一个或多个操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其中检查接收器是否处于正确测量所述太阳活动的条件的所述一个或多个操作包括以下中的一项或多项：
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述执行一个或多个检查操作包括操作的序列：
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述评估太阳活动并且如果太阳活动高于给定阈值则使能执行所述无电离层线性组合包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述检查gnss接收器是否处于城市环境中包括：
7.一种全球导航卫星系统(gnss)接收器，包括：
8.根据权利要求7所述的gnss接收器，其中对经校正的伪距应用进一步的电离层误差校正计算以获得进一步的电离层误差校正值包括：
9.根据权利要求8所述的gnss接收器，其中执行一个或多个检查操作还包括在评估太阳活动之前执行检查接收器是否处于正确测量太阳活动的条件的一个或多个操作。
10.根据权利要求9所述的gnss接收器，其中检查接收器是否处于正确测量太阳活动的条件的所述一个或多个操作包括以下中的一项或多项：
11.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·伦纳，N·M·帕莱拉，
申请(专利权)人：意法半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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