[發明專利]用于精確相對定位的GPS測量值的最佳編碼

有效

• 申請號: 201010145474.7
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN101846747A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: S·曾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: G01S19/35
• 分類號: G01S19/35;G01S19/51
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 范曉斌;曹若

1.一種用于編碼車輛通信系統中的GPS測量值的系統，所述系統包括：

獨立位置及速度估計器，所述獨立位置及速度估計器接收第一時間的GPS測量信息和先前時間的本征狀態矢量的預測值，所述位置及速度估計器產生估計本征狀態矢量；

觀測預測模型，所述觀測預測模型響應于來自于所述位置及速度估計器的所述估計本征狀態矢量且根據所述估計本征狀態矢量計算觀測預測值；

第一差分器，所述第一差分器響應于來自于所述觀測預測模型的觀測預測值和第一時間段的GPS測量信息且提供第一差信號；

第一編碼器，所述第一編碼器響應于所述第一差信號且提供第一編碼輸出；

狀態預測模型，所述狀態預測模型響應于來自于所述位置及速度估計器的所述估計本征狀態矢量且輸出預測本征狀態矢量；

第二差分器，所述第二差分器響應于來自于所述位置及速度估計器的所述估計本征狀態矢量和來自于所述狀態預測模型的所述預測本征狀態矢量且產生第二差信號；和

第二編碼器，所述第二編碼器響應于所述第二差信號且產生第二編碼輸出。

2.根據權利要求1所述的系統，其中：所述GPS測量信息是協議堆棧中的應用層的一部分。

3.根據權利要求2所述的系統，其中：所述GPS測量信息包括數據幀序列，所述數據幀包括初始幀、附加數據幀、差分幀和測量幀。

4.根據權利要求1所述的系統，其中：所述獨立位置及速度估計器提供包括在衛星的地心地固坐標中的六維位置和速度的本征狀態矢量。

5.根據權利要求1所述的系統，其中：所述GPS測量信息包括衛星星歷表、代碼范圍、載波相位和衛星的多普勒偏移。

6.根據權利要求1所述的系統，其中：所述獨立位置及速度估計器包括用于估計本征狀態矢量的卡爾曼濾波器。

7.根據權利要求1所述的系統，其中：所述第一編碼器和所述第二編碼器提供具有數據的M-幀的第一編碼輸出和第二編碼輸出。

8.根據權利要求1所述的系統，其中：所述第一差分器和所述第二差分器提供模型殘差。

9.一種用于編碼車輛通信系統中的GPS測量值的系統，所述系統包括：

獨立位置及速度估計器，所述獨立位置及速度估計器接收第一時間的GPS測量信息和先前時間的本征狀態矢量的預測值，所述位置及速度估計器產生估計本征狀態矢量，其中，所述GPS測量信息包括衛星星歷表、代碼范圍、載波相位和衛星的多普勒偏移，且包括數據幀序列，所述數據幀包括初始幀、附加數據幀、差分幀和測量幀，其中，所述獨立位置及速度估計器提供包括在衛星的地心地固坐標中的六維位置和速度的本征狀態矢量；

觀測預測模型，所述觀測預測模型響應于來自于所述位置及速度估計器的所述估計本征狀態矢量且根據所述估計本征狀態矢量計算觀測預測值；

第一差分器，所述第一差分器響應于來自于所述觀測預測模型的觀測預測值和第一時間段的GPS測量信息且提供包括模型殘差的第一差信號；

第一Huffman編碼器，所述第一Huffman編碼器響應于所述第一差信號且提供第一編碼輸出；

狀態預測模型，所述狀態預測模型響應于來自于所述位置及速度估計器的所述估計本征狀態矢量且輸出預測本征狀態矢量；

第二差分器，所述第二差分器響應于來自于所述位置及速度估計器的所述估計本征狀態矢量和來自于所述狀態預測模型的所述預測本征狀態矢量且產生包括模型殘差的第二差信號；和

第二Huffman編碼器，所述第二Huffman編碼器響應于所述第二差信號且產生第二編碼輸出。

10.一種用于編碼車輛通信系統中的GPS測量值的方法，所述方法包括：

使用第一時間的GPS測量信息和先前時間的本征狀態矢量的預測值來估計本征狀態矢量；

從所估計本征狀態矢量計算觀測預測值；

提供觀測預測值和第一時間段的GPS測量信息之間的第一差信號；

編碼所述第一差信號以提供第一編碼輸出；

使用狀態預測模型以通過使用所估計本征狀態矢量來產生預測本征狀態矢量；

提供所估計本征狀態矢量和所述預測本征狀態矢量之間的第二差信號；和

編碼所述第二差信號以產生第二編碼輸出。