[發(fā)明專利]用于位置確定的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680014573.7
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN107430196B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H.伊本多爾夫;O.里克特
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子交通有限公司
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21;G01S19/22;G01S19/36;G01S19/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 侯宇

本發(fā)明涉及一種使用GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))通過具有多個天線(1至5)的天線設(shè)備(6)和其下級的被施加以天線接收信號(A1至A5)的接收信號評估設(shè)備(20)進(jìn)行位置確定的方法，所述信號接收評估設(shè)備含有連接到天線(1至5)的帶有后接的評估裝置(26)的GNSS接收器(21至25)。為將方法構(gòu)造為以相對低的成本可實現(xiàn)位置確定時的高可靠性，使用天線設(shè)備(6)，在所述天線設(shè)備中天線(1至5)以不同的方向向量不同地定向，和關(guān)于每個可記錄的衛(wèi)星(31至33)，所有天線(1至5)的天線接收信號(A1至A5)分別在其衛(wèi)星相關(guān)的信噪比方面被記錄而形成衛(wèi)星特定的信噪比測量值。從衛(wèi)星特定的信噪比測量值關(guān)于每個衛(wèi)星(例如，31)選擇如下衛(wèi)星特定的信噪比測量值，即在其信噪比上所述衛(wèi)星特定的信噪比測量值從關(guān)于各相同的衛(wèi)星(例如，31)的另外的信噪比測量值中正地突顯。從其衛(wèi)星相關(guān)的信噪比測量值被選擇的天線的各方向向量信號形成各衛(wèi)星相關(guān)的主方向向量信號，和將衛(wèi)星相關(guān)的主方向向量信號與表征各衛(wèi)星在軌道上的位置的定向向量信號進(jìn)行比較；在偏差低時實現(xiàn)位置說明(N)。本發(fā)明也涉及用于位置確定的設(shè)備。

背景技術(shù)

為定位、導(dǎo)航和速度測量，在軌道交通中應(yīng)以強化的方式使用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。在此，所計算的位置(地理數(shù)據(jù))的精確度的保持可能由于高頻信號在建筑物、巖壁和隧道部分以及在橋梁和車站處出現(xiàn)的反射和遮蔽而是困難的，因為由此可能出現(xiàn)信號的被歪曲的傳播時間且因此導(dǎo)致位置確定時的不精確性。此效應(yīng)可以導(dǎo)致在計算的位置中出現(xiàn)錯誤，所述錯誤可能達(dá)到數(shù)百米。此外，以此系統(tǒng)計算的位置的精確度可以受到其中有目的地產(chǎn)生歪曲的衛(wèi)星信號的欺騙嘗試的影響。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的接收器則記錄到錯誤的測量值以用于計算位置，而自身不能認(rèn)識到此情況。

為應(yīng)對欺騙嘗試，在軌道交通中對于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器建議將所述接收器與各軌道車輛的車輛的軸上的脈沖發(fā)生器相關(guān)以用于核查。根據(jù)脈沖發(fā)生器，則可以檢驗速度以及經(jīng)歷的距離。

此外，除衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)外使用路線圖，以核查以衛(wèi)星接收器實現(xiàn)的結(jié)果。對于行車，通過負(fù)責(zé)的信號所安排行車線路，且將此行車線路的相應(yīng)的數(shù)字線路數(shù)據(jù)傳遞到列車。因此，可以在列車上檢驗所計算的位置是否處于軌道周圍的限定的通道內(nèi)。

為提高精確度，在計算軌道車輛的位置時也在軌道車輛上安置兩個天線，所述天線相互間隔數(shù)米安裝。以此可以檢驗這兩個電線的間距是否也體現(xiàn)了計算的位置。

如果GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))接收器與多個不同的GNSS系統(tǒng)、例如GPS和GLONASS協(xié)作，也可以提高位置確定時的精確度。通過使用不同的GNSS系統(tǒng)，多種GNSS接收器降低了易受干擾性。

此外，從NAVSYS公司的Alison Brown的出版物“Performance and Jamming TestResults of a Digital Beamforming GPS Recervier”，2002年5月，已知了用于計算位置的方法，其中使用帶有多個天線的天線設(shè)備；天線在平面內(nèi)并排排列且平行地定向。天線設(shè)備后接帶有控制的相移器以及GNSS接收器。以此方式進(jìn)行了根據(jù)所謂數(shù)字波束形成的相對精確的位置確定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一般地涉及使用GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))通過具有多個天線的天線設(shè)備和其下級的接收信號評估設(shè)備進(jìn)行位置確定的方法，所述信號接收評估設(shè)備含有連接到天線的帶有后接的評估裝置的GNSS接收器。

本發(fā)明的任務(wù)在于給出通過衛(wèi)星確定位置的方法，以所述方法可在位置確定時以相對低的成本實現(xiàn)特別高的可靠性。