[發明專利]定位系統及定位方法

無效

• 申請號: 201110256541.7
• 申請日: 2007-12-10
• 公開（公告）號: CN102436004A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 毛仁豪
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司
• 主分類號: G01S19/47
• 分類號: G01S19/47
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

本申請是于2007年12月10日向國家知識產權局提出的申請號為200710193360.8的分案申請，原申請發明名稱為“定位系統及其方法”。

技術領域

本發明有關于全球導航衛星系統(Global?Navigation?Satellite?System，以下簡稱為GNSS)，特別是關于與航位推測系統(dead?reckoning?system)以及地理信息系統(Geographic?information?System，以下簡稱為GIS)相結合的GNSS。

背景技術

GNSS是衛星導航系統的一個標準的專業術語，GNSS可以提供獨立的覆蓋全球的地球空間定位。在美國，GNSS以全球定位系統(Global?positioning?system，以下簡稱為GPS)而著名。GNSS接收器根據衛星傳送的無線信號來判斷其位置，包括經度、緯度、以及高度。GNSS接收器也可以計算精確的時間。因此，帶有GNSS接收器的裝置可以容易地獲得精確的定位數據。例如，根據GNSS裝置的導航指令，駕駛者可以很容易地把車開到目的地。

GNSS裝置也有其缺點。決定衛星通信質量的因素有很多。天空中的可見衛星數目決定了GNSS信號的接收質量。天氣條件及信號接收環境也對衛星通信的質量有很大的影響。因為GNSS接收器是根據衛星發送的無線信號來判斷GNSS接收器的位置，當衛星通信失敗的時候，GNSS接收器不能產生定位數據。例如，當汽車進入隧道時，隧道的環境阻止了GNSS無線信號的接收，因此，汽車中的GNSS裝置不能根據GNSS信號產生定位數據。

為了在GNSS裝置失效的情況下判斷出GNSS接收器的位置，航位推測(dead?reckoning)裝置被安裝在GNSS裝置中，以對位置進行暫時的估計。航位推測裝置測量其測量值以估計位置。航位推測裝置可以是測量加速度的加速計(Accelerometer)、測量移動距離的里程表(odometer)、或是測量角速率的陀螺儀(gyro)、或是測量絕對角度的指南針(羅盤，compass)。但是，航位推測裝置的位置估計具有很大的誤差，并且只能在短期內使用。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供了一種定位系統及定位方法。

本發明提供了一種定位系統，該定位系統包括：GNSS模塊，航位推測模塊，計算模塊，以及GIS模塊。GNSS模塊根據衛星通信產生第一定位數據；航位推測模塊根據測量數據，第一定位數據，以及先前時間的反饋定位數據估計第二定位數據；計算模塊，用以根據預設的權重，從第一定位數據以及第二定位數據中獲得第三定位數據；GIS模塊，用以將第三定位數據匹配至地圖以產生目前時間的反饋定位數據，目前時間的反饋定位數據被作為定位系統的最終輸出，并被遞歸反饋到航位推測模塊以用于下一估計。

本發明另提供了一種定位系統，該定位系統包括：GNSS基頻處理器，航位推測傳感器，卡爾曼濾波器以及GIS模塊。GNSS基頻處理器根據衛星通信產生GNSS測量數據；航位推測傳感器，產生測量數據；卡爾曼濾波器，根據傳感器測量數據、GNSS測量數據、以及先前時間的第二定位數據估計第一定位數據；GIS模塊，用以將第一定位數據匹配至地圖以產生先前時間的第二定位數據，第二定位數據被作為定位系統的最終輸出，且被遞歸反饋到卡爾曼濾波器以用于下一估計。

本發明提供了一種定位方法，該方法包括：提供GNSS基頻處理器，以根據衛星通信產生GNSS測量數據；提供航位推測傳感器以產生測量數據；當第一定位數據可用時，從傳感器測量數據，GNSS測量數據，以及先前時間的反饋定位數據中獲得第一定位數據；提供GIS匹配第一定位數據到地圖以產生目前時間的第二定位數據，第二定位數據作為定位系統的最終輸出；以及遞歸反饋第二定位數據以作為反饋定位數據，以推導下一時間的第一定位數據。

本發明提供的定位系統及其方法，通過GNSS模塊以及航位推測模塊產生定位數據，且通過GIS模塊改進定位數據的精確度，可以提供具有較小誤差的位置信息，減小了航位推測模塊的估計誤差，且在沒有GNSS模塊的協助下，航位推測的時間可以持續更長。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的松耦合模式(loosely-coupled)下的定位系統的方框圖。

圖2為本發明另一實施例的松耦合模式下的定位系統的方框圖。

圖3為本發明一實施例的緊耦合模式下的定位系統的方框圖。

圖4為本發明一實施例的定位方法的流程圖。

具體實施方式