相对定位制造技术

为了支持相对定位，将关于第一设备处气压的信息和关于第二设 备处气压的信息转换为第一设备与第二设备之间的纬度差。继而使用 第一设备与第二设备之间的纬度差来确定第一设备相对于第二设备 的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及设备相对于其他设备的定位。
技术介绍
各种全球导航卫星系统(GNSS)支持对设备的绝对定位。这些GNSS例如包括美国的全球定位系统(GPS)，俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)，未来的欧洲系统伽利略，基于空间的增强系统(SBAS)，日本的GPS增强准天顶(Quasi-Zenith)卫星系统(QZSS)，局部区域增强系统(LAAS)，以及混合型系统。 GPS中的卫星星座例如包括绕地运行的多于20颗卫星。每个卫星传输两个载波信号L1和L2。这些载波信号之一L1用于携带标准定位服务(SPS)的导航消息和编码信号。每个卫星利用不同的C/A(粗捕获)码对L1载波相位进行调制。由此，获得了不同的信道以用于不同卫星的传输。C/A码是伪随机噪声(PRN)码，其在1MHz带宽上扩展频谱。C/A码每1023个比特重复一次，码的历元(epoch)是1毫秒。进一步利用比特率为50比特/秒的导航信息对L1信号的载波频率进行调制。该导航信息特别包括星历表和历书参数。星历表参数描述各卫星轨道的短区段。基于这些星历表参数，当卫星位于所描述的各区段内时，算法可以估计任意时刻卫星的位置。历书参数是类似的，但其是较为粗糙的轨道参数，其对于长于星历表参数的时间是有效的。导航信息例如还包括时钟模型，其使卫星时间与GPS的系统时间相关，并使系统时间与协调世界时(UTC)相关。 位置待确定的GPS接收机接收由当前可用的卫星所传输的信号，并且基于所包括的不同C/A码来检测和跟踪不同卫星使用的信道。继而，接收机通常根据已解码导航消息中的数据以及C/A码的历元和码片数目来确定由每个卫星传输的码的传输时间。传输时间和所测量的信号到达接收机的时间允许确定卫星和接收机之间的伪距。术语“伪距”表示卫星与接收机之间的几何距离，该距离因卫星和接收机相对于GPS系统时间的未知偏移而有所偏斜。 在一个可能的求解策略中，假设卫星和系统时钟之间的偏移是已知的，则问题简化为求解4个未知量(3个接收机位置坐标，以及接收机与GPS系统时间之间的偏移)的非线性方程组。因此，为了能够求解该方程组，需要至少4个测量。该过程的结果是接收机位置。 类似地，GNSS定位的总体思想是在待定位的接收机处接收卫星信号，以测量接收机与各卫星之间的伪距以及接收机的当前位置，此外还利用所估计的卫星位置。通常，如上文关于GPS所述，对用于调制载波信号的PRN信号进行评估，以用于定位。 在公知为实时动态(RTK)的另一方法中，对两个GNSS接收机处测量的载波相位和/或码相进行评估，以非常精确地(通常是以厘米甚至毫米级的精度)确定两个接收机之间的距离和姿态。两个接收机之间的距离和姿态的结合也称为基线。在GNSS接收机处执行的用于RTK定位的载波相位测量可以实时交换，或者可以存储以备稍后交换(称为“后处理”)。通常，GNSS接收机之一被布置在已知地点，并称为参考接收机，而另一接收机要相对于参考接收机进行定位，并称为用户接收机或者移动接收机(rover)。如果准确地知道参考位置的地点，则可以将所确定的相对位置进一步转换为绝对位置。然而，RTK计算实际上需要两个接收机的位置都是至少近似已知的。这些位置可以根据所确定的伪距来获得。备选地，仅近似知道参考地点也是足够的，因为通过将基线估计与参考地点相加，移动接收机地点可以从其获得。 例如由于多路径传播以及电离层和对流层的影响，卫星信号在其从卫星到接收机的路途中发生失真。而且，卫星信号具有偏斜，这归因于卫星时钟偏斜和其载波相位具有未知的初始相位。当在接收机中测量卫星信号时，其进一步失真。除了之前的误差之外，信号测量包含例如由于接收机噪声和接收机时间偏斜所引起的误差。在传统RTK中，假设全部或者多数这些误差在接收机与卫星之间彼此相关，在这种情况下，误差在二重差分中消失。 由此，相对定位可以更具体地基于两个GNSS接收机处的信号测量，该信号测量用来形成二重差分可观测量(observable)。这种信号测量例如可以包括载波相位测量和PRN码测量等。与载波相位相关的二重差分可观测量是两个接收机处的特定卫星信号的载波相位差与两个接收机处的另一卫星信号的载波相位差的比。可以相应地获得与PRN码相关的二重差分可观测量。继而可以使用二重差分可观测量来以高精度确定接收机相对于彼此的位置。 利用传统的GNSS定位，两个GNSS接收机能够确定其地点，并由此确定其之间的基线(精度为5到20米)。相反，RTK方法允许以0.1到10厘米的高的多的精度来确定基线。值得注意，可以利用标准的商业GNSS接收机实现该精度。 然而，在使用RTK方法时，必须考虑在两个接收机处测量的码相或载波相位是基于不同数目的完整载波周期。该影响称为二重差分整周模糊度(integer ambiguity)，必须对其进行求解。该过程还称为整周模糊度解算或者初始化。 可以通过在足够的测量时刻从足够数目的卫星收集载波和/或码相数据来解算二重差分整周模糊度。解可以使用个体历元来获得，或者作为使用滤波器的连续过程来获得。 只要确定了基线并且解算了整周模糊度，便可以确认整周模糊度解，以便确定其是否可靠。整周模糊度确认通常是使用统计工具完成的。 所求解和确认的整周模糊度继而可以用于以高精密度(例如，以亚厘米的精度)来跟踪接收机之间的基线。 最初，RTK定位仅可用于测地学测绘和需要高精度的其他应用。这种应用所需的装备是昂贵且因此意味着仅供专业使用。在这些情况下，基线更是常常是离线确定的。然而，也可以使用两个低价的支持GNSS的手持设备(例如，具有集成GNSS接收机的终端，或者配备有外部蓝牙GNSS接收机的终端)来获得高精度的基线。可以使用各类数据传送技术来交换终端之间的数据，其中数据传送技术例如通用分组无线服务(GPRS)、无线局域网(WLAN)或者蓝牙TM。这允许实时地确定和更新基线。该方法也称为移动实时动态(mRTK)，表示使用了移动技术来扩展RTK的使用情况，并使更多的人得益于该技术。
技术实现思路
本专利技术从以下考虑出发在相对定位中求解整周模糊度需要两个接收机连续跟踪某个最小数目的卫星达某个时间量。还必须注意，仅仅一个接收机具有对各自卫星的相位锁定是不够的，而是需要两个接收机都连续跟踪例如共同卫星的载波相位和/或码相。此外，测量时刻之间的周期越长，结果就越确定。对于小于1千米的短基线而言，15秒的周期是足够的，而对于达到10千米的较长基线而言，可能需要几分钟的周期。涉及的等待时间可能引起不良的用户体验。 本专利技术还从以下考虑出发基于统计工具的整周模糊度解算的有效性有时导致关于基线质量的不正确的结论。 本专利技术还从以下考虑出发一旦初始化了整周模糊度，则为了能够跟踪基线，两个接收机必须维持对至少4个卫星的相位锁定。如果丢失了相位锁定从而使在相位锁定中的共同卫星少于4个，则必须重新初始化整周模糊度，这要花费相当多的时间。例如，无论何时仅有来自三个卫星的信号可用时，则可以将一些基线坐标(例如，纬度(altitude))固定为给定的值。然而，这在基线解中引入了误差。 在依赖于足够量数据的可用性的其他相对定位方法中可能出现类似的问题。 提出了一种方法，其包括将关于第一设备处气压的信息和关于第二设备处气压的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：L·维罗拉，K·阿拉南，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：