[發明專利]混合GNSS和TDOA無線定位系統

無效

• 申請號: 200980131356.6
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN102119546A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 皮特·A·博耶;羅納德·勒菲弗;拉什杜斯·S·米亞;羅伯特·J·安德森
• 申請（專利權）人: 真實定位公司
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李冬梅;鄭霞

1.一種在定位移動設備時使用的方法，包括：

(a)在所述移動設備處，基于從一個或多個衛星接收的信號來獲取偽距測量，其中所述一個或多個衛星是全球導航衛星系統(GNSS)或全球定位系統(GPS)的至少一個的衛星，

(b)基于GPS偽距測量來計算GPS到達時間差(G-TDOA)值，所述G-TDOA值代表所述移動設備和所述GPS/GNSS衛星之間的基線；

(c)獲取代表第一陸地接收機和第二陸地接收機之間的第一基線的上行鏈路到達時間差(U-TDOA)測量；

(d)提供混合GPS/U-TDOA基線；

(e)計算對于所述混合GPS/U-TDOA基線的加權；以及

(f)使用所述混合GPS/U-TDOA基線和所述加權來估計所述移動設備的位置。

2.如權利要求1所述的方法，其中計算加權的步驟包括迭代降低權重方法，所述迭代降低權重方法包括使用當前基線加權來確定混合位置估計，以及然后對所述U-TDOA基線和G-TDOA基線降低權重，直到符合第一規定的停止條件或第二規定的停止條件。

3.如權利要求2所述的方法，其中當迭代的數量超過預先確定的最大值時，認為符合所述第一停止條件。

4.如權利要求3所述的方法，其中當符合所述第一停止條件時最后的位置解被用作所述移動設備的位置的估計。

5.如權利要求2所述的方法，還包括確定幾何精度因子(GDOP)值，其中當所述GDOP超過預先確定的閾值時，認為符合所述第二停止條件。

6.如權利要求5所述的方法，其中當符合所述第二停止條件時，來自先前的迭代的位置解被用作所述移動設備的位置的估計。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述方法在包括U-TDOA無線定位網絡和輔助式GPS(A-GPS)網絡的混合無線定位系統中被實現。

8.如權利要求7所述的方法，其中來自所述全球定位系統或全球導航衛星系統的至少一個衛星的無線電數據流被U-TDOA定位子系統中的所述移動設備、參考接收機和至少一個協作接收機接收，所述數據流包括以預先確定的格式的年鑒和星歷數據，其中所述移動設備能夠用大地高度或橢球高度的估計潛在地自我定位。

9.如權利要求7所述的方法，其中所述U-TDOA無線定位網絡包括在地理上分布的接收機和位置確定實體(PDE)的網絡，所述網絡設置為使用來自所述移動設備的上行鏈路傳輸和由來自所述全球定位系統或全球導航衛星系統的至少一個衛星的無線電傳輸提供的時基來探測所述參考接收機和至少兩個協作接收機之間的到達時間差，并使用多邊算法計算位置估計。

10.如權利要求1所述的方法，其中計算G-TDOA值的步驟包括使用用于將GPS偽距轉換為U-TDOA值的過程，所述過程包括：將GPS偽距與到所述U-TDOA無線定位網絡的參考站的幾何距離相比較，以及計算分別在所述移動設備和所述參考站上接收到的衛星信號的TDOA值，其中所述衛星和所述參考站的位置是已知的，且其中所計算的TDOA值代表所述G-TDOA值。

11.如權利要求10所述的方法，其中用于將GPS偽距轉換為U-TDOA值的所述過程還包括識別所述參考站以及計算每個衛星的TDOA值，對于每個衛星，包括：

i.尋找所述衛星的位置，且對所述偽距進行校正以使得它們反映幾何距離；

ii.計算所述衛星和所述參考站之間的傳播延遲；

iii.計算所述衛星和所述移動設備之間的所測量的傳播時間，所計算的時間包括接收機時鐘誤差偏倚；

iv.計算所述G-TDOA值作為從所述衛星到所述移動設備的傳播延遲和從所述衛星到所述參考站的傳播延遲之間的差；

v.計算在所述移動設備處接收到的偽隨機噪聲(PRN)信號和在所述參考站處的所述PRN的假設接收之間的交叉相關的相關系數；

vi.確定在所述參考站處的信噪比(SNR)相對于所述移動設備處的SNR是大的；

vii.使用所述SNR獲取所述偽距測量的質量的測量；以及

viii.對每個衛星重復這個程序，所述每個衛星的信號被所述移動設備接收。

12.如權利要求11所述的方法，還包括使用所述移動設備處的所述SNR獲取對于所述G-TDOA的相關系數的測量。