[發明專利]使用無線通信網絡的GNSS信號傳輸

有效

• 申請號: 201711145544.7
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN108076445B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: L·里斯;F-X·馬爾梅
• 申請（專利權）人: 法國國家太空研究中心
• 主分類號: H04W4/30
• 分類號: H04W4/30;H04W4/024;G01S19/42;G01C21/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張立達;王英

本發明涉及用于使用無線RF通信標準發送非GNSS信號的接入點，該接入點還被配置為在專用于該非GNSS信號的傳輸的至少一個通信信道中發送類GNSS信號；包括所述接入點的至少一個的接入點基礎設施；以及用于接收GNSS和非GNSS無線信號的接收機，該接收機還配置為在專用于所述非GNSS無線信號的通信信道中接收至少一個類型GNSS信號，以及使用所述類GNSS信號確定其位置。本發明還涉及在所述接入點架構中包括至少一個接收機的定位系統和用于確定位置的相關聯方法。

技術領域

概括地說，本發明應用于室內定位領域。具體地說，本發明描述了能夠集成到RF無線電通信網絡中的定位系統。

背景技術

由于關注的應用的多樣性，定位技術，尤其是室內定位技術受到日益增加的關注。在這些應用中有基于位置服務(LBS)，在比如商場、體育場或停車場之類的公共場所，在這些地方，室內定位系統可以提供真實匹配該用戶的簡檔的內容。機器控制是其中之一，例如控制倉庫中的機器人、路線尋找應用、增強現實和很多其它應用。為了是相關聯的，室內定位必須非常精確和準確無誤的。

GNSS(全球導航衛星系統的縮寫)定位技術已經被使用并發展了很多年。兩個全球導航衛星系統(GNSS)已經被完全部署了若干個年(US全球定位系統(GPS)和俄羅斯GLONASS)，還有另外兩個正在被部署(中國北斗導航衛星系統和歐洲伽利略系統)。GNSS定位技術提供精確的且可靠的位置(在一些配置中，精度小于1米)，但是需要運行在接收機處于很多衛星視線之內的環境中。為了獲取完整的位置、速度和時間估計(PVT)，該接收機需要在至少四個衛星視線之內。如果要解決的不確定性數量減少，處于視線之內的衛星的數量可以被減少。例如，完整PVT計算可以在要解決的一個或多個變量(所述變量是3D位置和時間信息)由其它信號或傳感器(例如高精度時鐘、高度計…)提供時，用視線之內少于四個衛星來計算。

在傳播條件包括該環境上的反射時，例如在城市環境中，該GPS定位的質量惡化到幾十米的數量級。此外，由于它們的載波長度，GNSS定位信號在穿過建筑材料(比如屋頂或墻壁)時明顯損失功率。由于這些原因，并且還由于衛星水平的傳輸功率水平限制和從該接收機到衛星的高傳播距離，依賴GPS信號在室內環境(接收機和衛星之間不是直接可見)中定位是幾乎不可能的。

自治室內解決方案已經在最近幾年內被開發出來，以便于提供室內定位。這些技術大部分依賴于機會化信號(Wi-Fi、藍牙、蜂窩發射塔ID、數字TV)的使用結合或不結合另一個信息(比如信號強度)來定位一個區域，但是它們提供較差的準確度。其它技術依賴于慣性傳感器的使用，其更適用于室內服務，但是它們很貴，要求準確的并且頻繁的校準，并且給出時間依賴的結果。在多路環境中提供準確結果的具體技術，比如超寬帶，也已經被開發出來。它們顯示出消耗無線電頻譜(RF)的缺點，因此受到限制性管理測量并且對該接收機無線電頻率鏈的設計增加重要約束。

其它室內解決方案是直接從GNSS定位技術導出的。例如，地面發射機，公知為偽衛星，可以被放置在室內位置的各個點處，用于發送至少四個類GNSS信號。其它設備，被稱為中繼器，被配置為從位于室外的天線獲取一個GNSS信號，與其它中繼器交替地放大并發送這一信號。該接收機從該GNSS信號獲得天線的位置并從與不同發射機做出的連續發射之間的每個衛星相關聯的偽范圍測量的演進的評估獲取它的相對于該中繼器的位置。還有公知的稱為repealite的設備，從外部天線獲取GNSS信號，連續地放大并發送所述信號，每個repealite還在重新發送該信號之前插入不用的延遲。

這些解決方案的每一個有其自己的優勢和缺點，但是提供準確的結果。但是，對這些方案(偽衛星、中繼器或repealite)中的一種的部署成本都非常高，因為大量專用設備要被安裝到室內位置以發送信號。另外，在專用于該GNSS傳輸的載波頻率處從地面站發送受到很多管理約束，以避免打擾現有GNSS網絡信號。如果該信號是在另一個頻帶中發送的，則用戶為了兼容需要購買、搬運和使用具體專用于這一目的的設備。在標準接收機中集成額外的接收模塊，例如在智能電話中，以便與使用另一個頻率發送的GNSS信號兼容也是一個問題，因為它會在該設備中占用一些空間并且消耗功率。