全球导航卫星系统、定位终端、定位方法以及记录介质的制作方法

全球导航卫星系统、定位终端、定位方法以及记录介质的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种全球导航卫星系统的定位终端，其被配置为：从多个导航卫星和增强卫星接收多个导航信号和增强信号；在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多次观测收敛以通过连续观测提高定位的精度的过程中，获取预先记录在存储区域中的所述定位终端的位置的每个值以计算所述误差原因的每个值，并且使用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值以使所述误差原因的每个值收敛；以及依序执行定位计算。
【专利说明】
全球导航卫星系统、定位终端、定位方法以及记录介质
技术领域
[0001] 本发明涉及全球导航卫星系统、定位终端、定位方法以及记录介质，其能够通过使 用从人造卫星或类似物接收的信号波准确执行任意位置的定位。
【背景技术】
[0002] 近年来，许多位置的位置坐标的定位使用全球导航卫星系统（全球导航卫星系 统)。
[0003] 在作为代表性全球导航卫星系统的全球定位系统(GPS)中，可以通过使用从多个 GPS卫星(NAVSTAR)发送的多个GPS信号波确定GPS接收器(定位终端)的位置坐标。
[0004] 对于使用GPS信号的定位方法，由于各种研究和开发，现在可以由终端独自几乎实 时以约IOm的精度确定当前位置(定位终端的位置）。此实时定位使用叠加在GPS信号上的广 播星历。
[0005] 此外，作为用于提高定位精度的定位方法，存在使用精密星历的定位方法和涉及 使多个终端彼此合作地操作的定位方法。该精密星历通过例如国际GNSS服务(IGS)通过计 算卫星轨道的精确路径来获得。通过结合其他方法使用指示精确路径的这种精密星历，定 位终端虽然不能够执行实时定位，但可以将其定位精度提高至约l〇cm。
[0006] 涉及广播星历和精密星历的技术例如在专利文献1至3中公开。
[0007] 在专利文献1中，公开了一种被配置为通过使用由IGS控制的最终星历来执行高精 确度定位的GPS定位系统。此外，在专利文献1中，有对快速星历和最终星历的描述。
[0008] 在专利文献2中，公开了一种被配置为通过使用由IGS控制的最终星历来执行高精 度定位的GPS定位系统。在该系统中，只要在相同的位置收集数据约24小时用于定位，可获 得厘米量级的定位精度。
[0009] 在专利文献3中，公开了一种能够在定位终端执行基于多个导航信号的定位时减 少将在生成到相应卫星的伪距的计算(使各种数值收敛的计算处理）的开始之前执行的处 理所需的时间段的全球导航卫星系统。在本文献中公开的方法中，可以先确定的任意卫星 的信号传播时间被用于另一卫星的信号传播时间的计算。
[0010]现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献 1JP-B-3508655
[0013] 专利文献 2:JP-A-2001-133536
[0014] 专利文献 3: JP-A-2011-237333

【发明内容】

[0015] 发明要解决的问题
[0016] 提高定位精度和减少在完成定位之前所需要的时间段是定位系统中的普遍挑战。
[0017] 定位终端可以使用精密星历(最终星历）以提高其定位精度。然而，定位终端不能 立即获取精密星历。这是因为精密星历是通过在世界各地接收并积累从每个卫星输出的导 航信号之后计算精确的卫星轨道获得的。
[0018] 同时，用于能够几乎实时从通信网络或准天顶卫星获取基于过去数据估计的精密 星历的定位系统的方案正被付诸实施。通过使用这种(估计)精密星历，定位终端可以提高 其定位精度。
[0019] 以这种方式估计的精密星历今后被朝向定位终端(例如朝向车辆、移动电话、GPS 设备、船舶、农业机械或采矿机）广播为使用准天顶卫星或静止卫星的增强信号（校正信 息）。这使得各种类型的定位终端能够执行高精度定位，其结果是可以实现更好的服务。
[0020] 准天顶卫星在任何时间固定比静止卫星的仰角更高的仰角。因此，通过使用准天 顶卫星作为用于获取增强信号的来源，定位终端可以更准确地接收增强信息，而增强信号 不会受到阻挡信号的物体如建筑物的影响。增强信息包括关于形成现有定位系统的一组卫 星的校正信息、获取-辅助信息、完整性信息、精密星历等。
[0021] 在日本和大洋洲地区可以使用的增强信号包括Ll-SAIF信号或LEX信号，它们目前 由准天顶卫星广播。这些类型的增强信号包括精密星历、校正信息、获取-辅助信息、完整性 信息等。
[0022] 为了实现基于定位系统的准确定位，许多研究人员都在努力个别地消除(排除、减 少、缩减或降低)各种误差原因。各种误差原因的示例包括:电离层传播延迟、对流层传播延 迟、模糊度和多径传播。
[0023]定位终端可以获得并使用校正信息来解决一些误差原因。同时，在目前情况下不 提供用于找出每个误差原因的值的校正信息。此外，与模糊度和多径传播有关的误差原因 对于每个定位终端是不同的。因此，对于部分误差原因，如模糊度和多径传播，不提供校正 信息。校正信息用于许多精密单点定位(PPP)方法中。许多研究人员寻求用于由定位终端独 自执行精确定位的各种方法。
[0024] 本发明的发明人不知道实时（即时）去除与一些误差原因有关的有效误差原因的 方法。
[0025] 在精密单点定位中，在目前情况下，使模糊度、对流层传播延迟以及定位终端和卫 星系统时间之间的时钟差的估计值通过对从卫星发送的导航信号的多次观测收敛。一种确 定模糊度的真实值的方法被称为"模糊度分辨率(AR)"，并且用于AR的很多方法现在正在研 究中。
[0026] 在值收敛之前需要时间段，该时间段对于值中的每个值不同，并且当在使用精密 星历和载波相位测量值的方法中使用GPS卫星时，值可以分别在约下列时间段内收敛。 [0027] ?模糊度：约30分钟（1800秒）
[0028] ?对流层传播延迟:约10分钟(600秒）
[0029] ?定位终端和卫星系统时间之间的时钟差:最少几秒钟
[0030] 每个值的精度通过多次观测的积累依次提高。同时，存在需要时间来获取满意的 精度的问题。例如，为了要求给定的定位终端通过精密单点定位具有厘米量级的定位精度， 用于值如模糊度的收敛的时间段是必要的。在目前情况下，该时间段是在观测开始后约30 分钟。
[0031] 为了进一步提高即时性，期望出现对于定位终端使值中的每个值更快速收敛的方 法。通过这种方法的出现，例如，可以实现能够实时执行高度精确的单点定位的定位终端。
[0032]本发明提供一种全球导航卫星系统、一种定位终端、一种定位方法以及一种程序， 其能够通过采用新的方法在比具有同等精度的现有全球导航卫星系统更短的时间段内获 取高定位精度。
[0033]解决问题的手段
[0034]根据本发明的一个实施例，提供了一种全球导航卫星系统(GNSS)，包括:多个导航 卫星，其被配置为广播用于所述GNSS的导航信号；增强卫星，其被配置为广播与所述多个导 航卫星中的每个导航卫星有关的精密星历和校正信息被叠加在其上的增强信号；以及一个 或多个定位终端，其被配置为执行定位，其中所述一个或多个定位终端中的每个定位终端 被配置为:分别从所述多个导航卫星和所述增强卫星接收多个所述导航信号和所述增强信 号;在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多次观测收敛以通过连续观测提高基于所述 多个所述导航信号的定位的精度的过程中，针对呈现对于所述一个或多个定位终端中的每 个定位终端不同的值的一个或多个误差原因，获取预先记录在存储区域中的所述一个或多 个定位终端中的所述每个定位终端的位置的每个值以计算所述一个或多个误差原因的每 个值，并且使用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个 值以使所述一个或多个误差原因的每个值收敛；以及依次执行反映所述校正信息的至少一 部分、所述精密星历和所述一个或多个误差原因的每个值的定位计算。
[0035]根据本发明的一个实施例，提供了 一种定位终端，包括:广播波信号处理单元，其 被配置为接收至少多个导航信号以输出测距观测数据;校正单元，其被配置为在作为用于 提高定位的精度的校正的一部分使误差原因的每个值通过包括多次观测的连续观测收敛 的过程中，获取预先记录在存储区域中的所述定位终端的位置的每个值以计算所述误差原 因的每个值，使用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一 个值并且然后确定将被用于校正的所述误差原因的每个值，并且执行所述测距观测数据的 所述校正；以及定位计算单元，其被配置为通过基于由所述校正单元校正的所述测距观测 数据消除误差分量来执行定位计算以计算所述误差分量被消除的所述定位终端的所述位 置。
[0036]根据本发明的一个实施例，提供了一种将由全球导航卫星系统的定位终端执行的 定位方法，包括：由所述定位终端从用于所述GNSS的多个导航卫星和被配置为输出精密星 历和校正信息的信息源获取多个导航信号、所述精密星历和所述校正信息;在使包括模糊 度的误差原因的每个值通过多次连续观测收敛以通过连续观测提高基于所述多个导航信 号的定位的精度的过程中由所述定位终端获取预先记录在存储区域中的所述定位终端的 位置的每个值以计算所述误差原因的每个值；由所述定位终端使用所述计算的每个值作为 将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值以使所述误差原因的每个值收敛；以 及由所述定位终端执行反映所述校正信息的至少一部分、所述精密星历和所述误差原因的 每个值的定位计算。
[0037]根据本发明的一个实施例，提供了一种程序，用于使包括在定位终端中的处理器 操作以:在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多次连续观测收敛以通过连续观测提高 基于多个导航信号的定位的精度的过程中获取预先记录在存储区域中的所述定位终端的 位置的每个值以计算所述误差原因的每个值；以及使用所述计算的每个值作为将被添加以 用于所述连续观测的初始值和/或一个值以使所述误差原因的每个值收敛。
[0038]根据本发明的一个实施例，提供了一种其上非瞬时地记录有程序的记录介质，所 述程序使包括在定位终端中的处理器操作以:在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多 次连续观测收敛以通过连续观测提高基于多个导航信号的定位的精度的过程中获取预先 记录在存储区域中的所述定位终端的位置的每个值以计算所述误差原因的每个值；以及使 用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值以使所述误 差原因的每个值收敛。
[0039]发明的效果
[0040] 根据本发明，可以提供所述全球导航卫星系统、所述定位终端、所述定位方法以及 所述记录介质，其能够在比具有同等精度的现有全球导航卫星系统更短的时间段内获取高 定位精度。
【附图说明】
[0041] 图1是用于说明根据本发明的一个实施例的全球导航卫星系统的配置图。
[0042]图2是用于说明根据本发明的所述实施例的定位终端的一部分的框图。
[0043] 图3是用于说明根据本发明的示例的用作定位终端的移动终端的框图。
[0044] 图4是用于示出根据示例的在定位终端中使模糊度的值收敛的处理的模拟的结果 (东-西）的图表。
[0045] 图5是用于示出根据示例的在定位终端中使模糊度的值收敛的处理的模拟的结果 (南-北)的图表。
[0046] 图6是用于示出根据示例的在定位终端中使模糊度的值收敛的处理的模拟的结果 (上下）的图表。
[0047] 图7是用于示出图4至图6中所示的改进的方法和现有方法之间的差异的图表。
【具体实施方式】
[0048] 现在，参照附图对本发明的实施例进行描述。
[0049] [第一实施例]
[0050] 参照图1至图7对本发明的实施例进行描述。
[0051]首先，对将在下面的描述中使用的用于使用导航卫星的定位方法的理论表达式进 行简要描述。下面的描述并非意在限制定位方法等。在下文中，为了描述即时性的障碍，描 述特定的定位方法作为示例。
[0052]以下逻辑表达式包括使用单个频率Li并且只使用码伪距测量值的观测方程（1)、 组合使用码伪距测量值和载波相位测量值的观测方程(2)和用于计算将共同使用的距离的 一般表达式(3)。
[0053] Pu = P+C( 5tu_5 ts )+Ι??+Τ+ε PLi (I)
[0054] Φ Li = P+C( Stu-Sts )_lLi+T+ffLi+NLi^.Li+e?Li (2)
[0055]
(3}
[0050]在表达式（I)中，计算伪距。在表达式(2)中，计算载波相位范围。在定位计算中，可 以通过组合使用多个卫星的观测方程求出未知值如定位终端的位置。
[0057] 变量如下。
[0058] PLi:伪距
[0059] Φ Li:载波相位范围
[0060] p:卫星天线相位中心位置和定位终端天线相位中心位置之间的几何距离
[0061] (：:光速（299,792,458.〇111/8)
[0062] Stu :定位终端和导航卫星系统时间(*)之间的时钟差
[0063] Sts:导航卫星和导航卫星系统时间之间的时钟差
[0064] ILi:电离层传播延迟
[0065] T:对流层传播延迟(*)
[0066] WLi:相饱和效应 [0067] NLi:模糊度（*)
[0068] XLi:波长
[0069] epLl :含有多径传播的伪距观测噪声
[0070] em含有多径传播的载波相位范围观测噪声
[0071] Xs，ys，Zs:卫星天线相位中心位置
[0072] Xu，yu, Zu:定位终端天线相位中心位置
[0073] R: Sagnac 效应
[0074] 类似地，逻辑表达式还包括只使用通过透过使用两个频率去除电离层传播延迟的 影响而获得的码伪距测量值的方法(4)和组合使用码伪距测量值和载波相位测量值的方法 (5)。
[0075] 在表达式(4)中，计算伪距。在表达式(5)中，计算载波相位范围。表达式(3)被用来 计算P。
[0076] PiF = P+C(5tu-Sts )+T+￡pif (4)
[0077 ] Φ if = P+C (Stu-Sts) +T+ff if+Nif^.if+ ε ?if (5)
[0078] 变量如下。省略了已经描述的部分变量。
[0079] Pif :伪距
[0080] ΦΙΡ:载波相位范围
[00811 Stu :定位终端和GPS卫星系统时间（*)之间的时钟差
[0082] Sts:导航卫星和导航卫星系统时间之间的时钟差
[0083] Τ:对流层传播延迟(*)
[0084] Wif:相饱和效应
[0085] Nif:模糊度（*)
[0086] λπ?:波长
[0087] εΡΙρ:含有多径传播的伪距观测噪声
[0088] εΦΙΡ:含有多径传播的载波相位范围观测噪声
[0089] 在上面给出的对逻辑表达式的变量的描述中，标有星号(*)的变量是通过在定位 终端侧使它们的估计值通过对从导航卫星发送的广播波的多次观测的积累而收敛来获得。
[0090] 将可以获取的变量的最合适的值适当分配给逻辑表达式，从而能够获取更合适的 定位精度。
[0091] 定位终端从多个导航卫星接收多个导航信号，并且继续使用从增强卫星获取的精 密星历和校正信息等的定位，从而由于误差原因的每个值的收敛而能够执行更令人满意准 确的定位。即使使用不使用校正信息的一部分或全部的定位，定位终端也可以执行令人满 意准确的定位，因为误差原因的每个值通过连续观测收敛。
[0092] 相比之下，如上所述，使用现有方法，在用于收敛的某个周期过去之前，只能以逐 步的方式来实现最终的高精度定位。为了使定位终端连同其他合适的校正方法在等待模糊 度的值收敛之后通过精密单点定位获得几厘米的量级的定位精度，如上所述，在目前情况 下，在模糊度的值收敛之前需要约30分钟的周期。
[0093] 此外，在由定位终端执行以使模糊度的值收敛的处理中，当连续观测被中断时，需 要再次执行估计。这是因为当连续观测被中断时，中断之后的模糊度的值与先前的值不连 续。考虑到这一事实，以移动终端为例，需要随时继续定位，并且因此出现如功率消耗增加 的问题。此外，在市区或其他这样的区域，很可能移动终端可能移动到不能执行观测的区域 并且然后观测被中断。在车载设备的情况下，当观测在车辆正在移动并且通过下方高架铁 路轨道、建筑物后面或类似物时被中断时，需要再次从开头执行估计。总之，在真实的环境 下完成使模糊度的值收敛的处理在实践中存在许多限制。同时，如果用户必需经受限制，则 用于实际操作的模式显著有限。
[0094] 现在，鉴于上述情况，对本发明的实施例进行描述。
[0095]图1是用于说明根据本实施例的全球导航卫星系统的配置图。
[0096]全球导航卫星系统包括：定位终端10，其被配置为执行定位；多个导航卫星20，其 被配置为广播用于该GNSS的导航信号；以及增强卫星30，其被配置为在将与个别导航卫星 有关的精密星历和校正信息叠加在增强信号上之后广播该信息。
[0097]导航卫星20中的每个导航卫星被配置为广播多频率导航信号。例如，可以使用常 用的GPS卫星作为导航卫星20。
[0098]增强卫星30被配置为在将包括精密星历本身或在包括在其中的个别卫星的时间 和轨道被校正之后可视为精密星历的信息(在下文中，考虑到此信息时称为"精密星历"）的 校正信息叠加在增强信号上之后广播该校正信息。此外，增强卫星30被配置为还在将包括 指示进行定位的区域的电离层传播延迟和对流层传播延迟的误差信息等的校正信息叠加 在增强信号上之后广播该校正信息。
[0099]此外，增强卫星30本身也可以用作导航卫星。省略了对用于支持增强卫星30的设 施等的描述。
[0100] 在以下的描述中，精密星历是从增强卫星30获取的，但精密星历可以经由通信网 络(例如移动通信网络、无线局域网（无线LAN)或蓝牙)获取。此外，即使当定位终端10不使 用精密星历时，通过透过使用定位终端10使其快速收敛的值如模糊度减少误差分量，定位 终端10能够增强其定位即时性和精度。
[0101] 增强卫星30不限于准天顶卫星。此外，可以根据需要将包含在增强信号中的校正 信息用于合适的用途。
[0102] 定位终端10被配置为从相应的导航卫星20接收导航信号用于定位。通过使用一组 四个或更多个导航信号来执行定位处理。
[0103] 此外，定位终端10被配置为从增强卫星30接收增强信号以从精密星历获取要使用 的导航卫星的时间和轨道、指示进行定位的区域的电离层传播延迟和对流层传播延迟的误 差?目息等。
[0104] 此外，定位终端10可以被配置为从要使用的所有导航卫星20接收两频率/三频率 广播波以去除电离层传播延迟分量，而不使用所接收的增强信号的校正信息（电离层校正 信息）。
[0105] 一般定位终端可以只通过使用已被接收以用于定位的不同卫星的一组导航信号 来执行定位。同时，对于只使用该组导航信号的定位，存在如下问题:精度低并且定位需要 的时间段长。
[0106] 鉴于此，当提高基于多个导航信号的定位的精度时，定位终端10使用校正信息和 精密星历来校正要用于定位计算的每个值。定位终端10然后执行基于到相应导航卫星20的 经校正距离的定位计算以输出终端的位置和当前时间。
[0107] 此外，定位终端10在以逐步的方式重复上述处理的同时执行使误差原因的每个值 通过连续观测收敛的计算处理。
[0108] 此时，定位终端10将终端的位置的值保存在存储区域中，该值是从不基于导航信 号的已知参数估计或确定的，并且使用该保存的值作为当使误差原因的每个值通过连续观 测收敛时将被添加的初始值或一个值。
[0109] 在该方法中，可以记录由终端本身计算的值，或者可以记录从另一信息源获取的 值，作为要被保存在存储区域中的值。作为另一示例，可以记录通过使用从另一信息源获取 的值而通过估计处理获得的值。例如，定位终端10可以使用作为终端的位置的通过GPS定位 在过去获得的位置坐标、通过使多个定位终端彼此实时合作地操作而计算的位置坐标、经 由通信装置从另一个设备通知的终端的位置坐标或从用户输入的位置坐标。
[0110] 用作信息源的设备可以Χ、5^Ρζ坐标的形式或以来自参考设备的相对坐标的形式 将通知目的地的终端位置的值通知给终端。终端位置的值可以具有任何格式，只要定位终 端10可以通过计算或类似物计算x、y和ζ坐标即可。
[0111] 通过上述处理的执行，不需要等待值如模糊度收敛所需的时间段，可以在初始阶 段输入接近模糊度或类似物的真实值的值作为初始值或作为样本值。因此，用这种方法，不 需要等待样本值通过连续观测的累积，可以快速确定(估计)接近模糊度或类似物的真实值 的满意的值。总之，可以缩短值收敛所需的时间段。此外，与使误差原因的每个值通过现有 的连续观测收敛的处理方法相比，定位终端10可以缩短在可以实现具有同等精度的定位之 前需要的时间段。
[0112] 此外，与同模糊度的确定有关的该处理同时，定位终端10接收已经在预定的时间 段内并且在接近终端的位置的区域内测量的对流层传播延迟量的值作为来自另一个设备 的外部信息并将该外部信息存储在存储区域中，并且使用对流层传播延迟量的该值作为将 被添加以用于连续观测的初始值或一个样本值。此时，天气的变化落入预定的天气变化水 平内的条件可被用作对流层传播延迟量的值的交换条件或附加条件。定位终端10可以基于 由终端通过观测获取的或从被配置为分发天气信息的系统获取的信息使用云量、降雨量或 大气压的变化作为天气变化水平来做出确定。
[0113] 之后，连同去除误差原因的另一种方法，通过使用依次确定的模糊度的值和对流 层传播延迟量的接收值，定位终端10依次执行定位计算以输出终端的位置和当前时间。
[0114] 如上所述，在作为用于提高定位精度的处理的使误差原因的每个值通过连续观测 收敛的过程中，定位终端10从所接收的导航信号以外的已知参数获取需要在终端中使用的 值来用于定位计算，并且采用每个值作为将被添加以用于连续观测的初始值或一个值。
[0115] 利用该配置，可以使其值至今已通过连续观测减小的误差原因比现有技术更令人 满意和快速地收敛。
[0116] 作为一种方法，当终止定位时，定位终端10将从不基于导航信号的已知参数估计 或确定的终端的位置的上述值作为终端的位置的每个值保存在存储单元的存储区域中，并 且然后终止定位。通过该配置，可以制备用于下一个测量的值以用于存储区域中。例如，当 终止应用程序如地图软件或终止定位处理时，定位终端10可以将终端的位置的每个值保存 在存储区域中。
[0117] 此外，定位终端10可以识别或者被通知终端的移动量，并且可以使用通过将移动 量与保存在存储区域中的位置的值相加而获得的值。例如，定位终端10可以针对终端的前 一位置计算或获取其移动量，并且使用所得到的值作为终端的当前位置的每个值。为了计 算移动量或作为要获取的值，可以适当组合使用终端的坐标、加速度和正确时间。在车载设 备的情况下，定位终端10可以由例如车载设备计算机通知其移动。作为另一示例，可以使用 短距离通信或广播。
[0118] 此外，定位终端10可以接收终端的位置的每个值作为外部信息。例如，安装在街道 上的传感器网络设备与时间相关联地测量终端的准确位置，并且经由通信装置或广播波通 知定位终端10测量的结果。定位终端10接收允许识别终端在过去所位于的准确位置和对应 于该过去位置的时间的信息，将所接收的信息记录在存储区域中，并且使用所记录的信息 来使模糊度等的值收敛。
[0119] 此外，定位终端10可以使用被获取为外部信息而保存在存储区域中的终端的位置 的每个值和所识别或通知的终端的移动量的值，以使该值如模糊度收敛。
[0120] 如上所述，定位终端10使用由终端在过去获取的位置坐标或从另一个设备获取的 位置坐标作为将被添加以用于连续观测的初始值和/或一个值。
[0121] 通过这个处理的执行，例如，定位终端10可以在初始阶段输入接近模糊度的真实 值的值作为初始值或样本值。因此，不需要等待样本值的积累，定位终端10可以快速确定接 近模糊度的真实值的满意的值作为其值。总之，这种定位方法可以实现缩短在模糊度的值 收敛之前现有方法所需的时间段的效果。
[0122] 接下来，描述定位终端10的示例性配置。定位终端的每个单元只需要通过适当组 合使用硬件和软件来实现。
[0123] 图2是用于说明定位终端10的一部分的框图。
[0124] 根据该实施例的定位终端10包括图2中所示的定位单元100。除了图2中所示的定 位单元100,定位终端10还包括天线、输入单元、输出单元、被配置为操作应用软件的控制单 元等。
[0125] 定位单元100包括广播波信号处理单元110、校正单元120以及定位计算单元130。 [0126]广播波信号处理单元110包括第一频率信号处理单元111到第η频率信号处理单元 Iln(其中η是2或更大的整数）。广播波信号处理单元110被配置为同时从多个导航卫星20和 增强卫星30接收用于GNSS的多频率信号以获取多个导航信号和增强信号。在简化定位单元 100的配置的情况下，广播波信号处理单元110可以被配置为仅处理单频信号，只要广播波 信号处理单元110可以从至少四个卫星接收导航信号即可。此外，可以从定位终端10或类似 物的通信装置获取精密星历和校正信息。
[0127] 校正单元120包括定位增强单元121、多频率电离层传播延迟校正单元122和距离 校正单元123。校正单元120被配置为从广播波信号处理单元110等接收各种类型的信息，并 且使用校正信息和精密星历执行提高基于多个导航信号的定位的精度的校正处理。校正单 元120进一步包括被配置为通过连续观测依次确定误差原因的每个值的连续观测单元124。
[0128] 定位增强单元121被配置为识别包含在所接收的增强信号中并且包括每个卫星的 时间和轨道、关于电离层和对流层的信息等的校正信息，以生成每条校正信息。此外，理想 的是定位增强单元121执行用于保证稳健的处理操作。
[0129] 多频率电离层传播延迟校正单元122被配置为基于从相应的导航卫星20发送的多 个导航信号之间的延迟的差计算电离层延迟分量而不使用包含在增强信号中的关于电离 层的信息，从而生成校正信息。
[0130]距离校正单元123被配置为能够使用增强信号、校正信息和精密星历来校正测距 观测数据的距离。此外，距离校正单元123被配置为通过使用用于校正的信息的值来校正该 距离，这些值由连续观测单元124依次输出，如下所述。
[0131] 连续观测单元124被配置为在使误差原因的每个值通过连续观测收敛的过程中从 存储器140获取记录在存储器140中的终端的位置的每个值，并且采用这样获取的每个值作 为将被添加以用于连续观测的初始值和/或一个值。此外，连续观测单元124可以被配置为 从终端内的存储区域而不是从存储器140获取记录在存储区域中的终端的位置的每个值。 此外，理想的是连续观测单元124还获取位置信息被获取的时间，其从存储区域被读取。
[0132] 此外，连续观测单元124被配置为当对流层传播延迟量被记录在存储器140(或终 端内的存储区域)中时采用此记录值作为将被添加以用于连续观测的初始值和/或一个值。
[0133] 之后，连续观测单元124确定将使其通过连续观测收敛的每个值(模糊度、对流层 传播延迟以及定位终端和卫星导航系统时间之间的时钟差）并且依次通知距离校正单元 123所确定的值。
[0134] 通过该通知，距离校正单元123可以获取允许获取更准确的定位结果的测距观测 数据。
[0135] 在确定模糊度的现有方法中，通过长期连续观测估计模糊度的真实值。
[0136] 相比之下，在推导模糊度时，连续观测单元124使用高度精确的各种参数来估计 (计算)模糊度的理论值。接下来，连续观测单元124将模糊度的理论值提供给卡尔曼滤波器 以用于作为将被添加以用于连续观测的初始值和/或一个值来估计真实值。
[0137] 通过该处理，可以预期以下效果:初始周期期间的协方差的值可以设定得较小。因 此，可以通过采用这种定位方法缩短模糊度收敛所需的时间段。
[0138] 类似地，在确定对流层传播延迟量的现有方法中，通过长时间连续观测来估计对 流层传播延迟量的影响。
[0139] 相比之下，在推导对流层传播延迟量时，连续观测单元124给出估计值作为将被添 加以用于连续观测的初始值和/或一个值。
[0140] 通过该处理，可以预期以下效果:初始周期期间的协方差的值可以设定得较小。因 此，可以通过采用这种定位方法缩短对流层传播延迟量收敛所需的时间段。
[0141] 定位计算单元130被配置为基于单独经受校正处理的多条测距观测数据计算终端 的位置。
[0142] 通过定位计算单元130获得的位置和时间被用于必要的用途(例如当前时间的指 示、当前位置的指示、路线搜索、简单测量、某人的安全的检查、比赛事件的确定、灾害警报、 自动汽车驾驶、自主机器人控制或者无人驾驶飞机的控制）。此外，定位单元100 (定位计算 单元130)随时或在预定的定时（例如，当定位被终止时或当位置和时间到应用程序的供应 被停止时)将这样获取的位置和时间记录在存储器140中。
[0143] 存储器140可以不像图2中所示布置在定位单元100内，并且可以被布置在任何位 置，只要存储器140是可以由连续观测单元124访问的存储区域即可。例如，存储器140可被 布置在校正单元120内，或定位计算单元130的存储区域可被用作存储器140。此外，定位终 端10的工作存储器、定位终端10的快闪存储器或类似物可被用作存储区域。
[0144] 连续观测单元124可以不像图2中所示布置在定位单元100内，并且可被布置在任 何位置，只要连续观测单元124可以访问存储器140并且可以确定将使其通过连续观测收敛 的值(模糊度、对流层传播延迟以及定位终端和导航卫星系统时间之间的时钟差）的全部或 至少一部分以依次通知距离校正单元123所确定的值即可。例如，布置在定位单元100外部 的微控制器可以用作连续观测单元124。作为另一示例，作为定位终端的移动电话的中央处 理单元(CPU)或车载设备的CPU可以操作为连续观测单元124。
[0145] 如上所述，根据本实施例，可以提供能够在短时间段内获取高定位精度的全球导 航卫星系统、定位终端和定位方法。
[0146] 现在，描述通过上述连续观测单元124计算模糊度的理论值的方法的两个示例。
[0147] 以下给出的逻辑表达式包括使用单个频率Li的方法(6)、使用两个频率以去除电 离层传播延迟的影响的方法(7)和用于计算将共同使用的距离的一般表达式(8)。
[0148] N7/Li = ( Φ LiV7-C(δtu-δts)+iLi-r-ffLi)/ALi (6)
[0149] N77IF= ( Φ ifV7-C (δ tu-δ ts Aif (7)
[0150]
(8)
[0151」变量如下。省略了已经描述的部分变量。
[0152] N〃 Li:模糊度(理论值）
[0153] P〃：卫星天线相位中心位置和用户接收机天线相位中心位置(从存储区域读取定 位终端天线相位中心位置)之间的几何距离
[0154] T〃：对流层传播延迟(从存储区域读取）
[0155] X〃u，y〃u，z〃u:定位终端天线相位中心位置(从存储区域读取）
[0156] N〃IF:模糊度(理论值）
[0157] 计算模糊度的理论值新要求的参数是x〃u、y〃u和z〃u，代替 &1、5^和211，并且1'〃代替1'。 在这些值中，代替T 〃，可以实际上将T用于估计值，但预期精度通过使用T 〃可以改善。
[0158] 可以使用以下值作为分配给X"u、y〃4PZ〃 u的值。
[0159] 1.在先前定位的终止的时候的定位结果的值
[0160] 2.通过基于速度信息或类似物校正在先前定位的终止的时候或者紧接在观测的 中断之前的定位结果而获得的位置值
[0161] 3.通过基于速度信息或类似物校正从外部通知的位置信息而获得的位置值
[0162] 可以采用从外部传感器或定位信号获取的值作为速度信息。
[0163] 例如，在使用值"1."的情况下，也就是说，在使用在先前观测的终止的时候的定位 结果的值的情况下，在这种情况下的系统配置可以使用被配置为输出精密星历和校正信息 的信息源(例如增强卫星30)、多个导航卫星20和被配置为执行精密单点定位的定位终端10 来实现。
[0164] 在该系统配置中，定位终端10执行当终止定位时将位置坐标记录在终端内的存储 单元的存储区域中并且然后等待的处理和当重新开始定位时从在定位终止时被记录在存 储区域中的值获取终端的位置的位置坐标并且使用这个值作为将被添加以用于模糊度的 连续观测的初始值和/或一个值的处理。通过添加该处理，结果是可以获取高度精确的定位 结果的速度增加。
[0165] 此外，在使用值"2."或"3."的情况下，也就是说，在使用通过基于速度信息或类似 物校正所述值而获得的位置的值的情况下，定位终端10使用从外部传感器或定位信号获取 的速度信息来估计当前位置坐标。可以通过例如考虑速度、移动方向、已经过去的时间段计 算移动量并且基于该移动量和已知位置坐标外推当前位置坐标来实现该估计处理。
[0166] 对流层传播延迟量T 〃包括地球表面以上高达4km分布的水蒸气的量作为未有效地 通过公知的方法建模的可变因数。
[0167] 利用估计对流层传播延迟量的许多方法，对流层传播延迟量收敛到大约接近其真 实值的值。此外，对流层传播延迟量随着时间的推移发生的变化通常并不剧烈。因此，定位 终端10可以基于已经过去的时间段确定是否使用在先前定位的终止的时候的估计值。此 外，定位终端10可以使用天气是否已经改变的信息作为确定的基础。定位终端10可以经由 通信或类似物获取由邻近定位终端或类似物估计的对流层传播延迟量的估计值。
[0168] [示例]
[0169] 接下来，通过举例的方式描述本发明。
[0170]在以下描述中，现有GPS卫星被用作导航卫星，并且准天顶卫星被用作增强卫星。
[0171] 图3是用于说明用作定位终端的移动终端200的框图。
[0172] 图3中所示的移动终端200是包括能够接收移动通信服务的无线通信单元的移动 终端。此外，移动终端200被配置为基于应用程序操作硬件如CPU以向用户提供各种服务。 [0173]如图3中所示，除了也内置于其中的控制单元(CPU)、只读存储器(R0M)、随机存取 存储器(RAM)、输入/输出单元、各种传感器、无线通信单元等，移动终端200还包括内置于其 中的上述定位单元100。此外，如图3中所示，定位单元100可以使用内置的GPS天线。应当理 解的是，定位单元100可以使用外部的GPS天线。
[0174] 本示例的移动终端200(定位单元100)被配置为从大量的卫星(GPS卫星和准天顶 卫星)接收两频率信号以获取终端的位置和当前时间。移动终端200被配置为从GPS卫星接 收多个导航信号和从准天顶卫星接收精密星历等以提高基于多个导航信号的定位的精度。
[0175] 在此定位过程中，当执行使误差原因的每个值通过连续观测收敛的处理时，执行 上述方法。这样一来，可以快速获取高度精确的定位结果。
[0176] 响应于由应用程序(控制单元)发出的请求或以自主的方式，移动终端200的定位 单元100获取多个GPS信号波(L1C/A)以开始定位。此时，定位单元100识别从准天顶卫星广 播的增强信号和精密星历连同GPS信号波(L1C/A)并且使用这些信号用于校正处理。
[0177] 接下来，描述由移动终端200执行的处理操作的示例。
[0178] 移动终端200使多频率信号处理单元110将经由GPS天线接收的两频率导航信号适 当分离成所需信号。此外，移动终端200分离与每个GPS卫星有关的增强信号，其是从作为增 强卫星的准天顶卫星广播的。此外，移动终端200从每个信号分离要用于定位的信息，如精 密星历。
[0179]校正单元120从每个卫星的L1C/A信号获取测距观测数据，并且识别包含在增强信 号中的校正信息，其中包括GPS卫星的时间和轨道和关于电离层的信息等。校正单元120将 所识别的增强信号如校正信息用于合适的用途以提高定位速度和定位精度。此时，在该处 理操作中，不使用包含在增强信号中的关于电离层的信息，并且执行通过使用两个频率之 间的延迟的差的量消除电离层延迟分量的处理。这样一来，可以进一步提高精密单点定位 的定位精度。
[0180]此外，在使误差原因的每个值通过连续观测收敛的过程中，校正单元120从RAM获 取从不基于此时观测到的导航信号的已知参数估计的终端的位置的每个值以加速模糊度 的收敛。此外，校正单元120从RAM获取电离层延迟量的估计值以加速电离层延迟量的收敛。 在RAM中，预先存储当开始或重新开始定位时要使用的由终端记录的值和由定位终端200经 由无线通信单元获取的值。
[0181] 可以使用程序或电路网络通过表达式(7)和(8)来体现用于实现此的方法。
[0182] 定位计算单元130被配置为基于单独经受校正处理的到相应卫星的距离等执行定 位计算以获取终端的位置。此外，定位计算单元130被配置为从导航信号提取当前时间。根 据需要在移动终端200内部使用输出的位置信息和时间信息。此外，位置信息和时间信息同 时被记录在RAM中。位置信息和时间信息可被记录在RAM以外的存储器中或定位单元100内 的存储区域中。
[0183] 接下来，给出测量结果的示例的描述，所述测量结果是通过在定位终端10中使用 上述方法获得以使模糊度的估计快速收敛。
[0184] 图4至图7是用于示出当从存储区域获取从不基于此时观测到的导航信号的已知 参数估计的终端的位置的每个值时获得的结果的图表，并且获取的值被用于将被插入以用 于连续观测的值的计算。
[0185] 图4至图6分别是东西（图4)、南北（图5)以及上下（图6)的结果的说明图。图7是图4 至图6中所示的改进的方法和现有方法之间的差别的说明图。
[0186] 在各图表中的10秒的点处，输入从存储区域获取的位置坐标用于计算为将被插入 的值。如图表中所示，用这种方法，在输入将被插入以用于连续观测的值之后，模糊度的估 计值和其真实值之间的误差显著下降。总之，可以缩短可以实现准确定位之前需要的时间 段。
[0187] 因此，这种定位方法可以增强实时执行定位所需的服务的便利性。此外，这种定位 方法也有利于定位终端的移动。例如，可以将这种定位方法用于各种用途，以用于车辆、移 动电话、智能电话或类似物处的精确定位。
[0188] 更具体地描述，当移动体(定位终端)通过其中移动体被从外部屏蔽的环境(例如 隧道、地下停车场，或在结构的内部)时，移动体(定位终端)针对模糊度执行重新估计处理 所需的资源和时间减少。这是因为当使用该方法重新开始观测时，可以缩短获取高度准确 的值所需的时间段。当观测被瞬时中断时，不总是需要执行针对流层延迟的重新估计处理 和针对定位终端和卫星系统时间之间的时钟差的重新估计处理，并且可以适当使用在观测 的中断之前获取的值。重新估计处理可以被配置为当例如定位终端识别到预定的时间段过 去或预定的天气变化时执行。
[0189] 可以适当地通过硬件和软件的组合来实现定位终端的组件。在其中所述组件是硬 件和软件的组合的模式中，通过在RAM中部署根据本发明的控制程序并且使微型计算机、控 制单元(CPU)和其他件硬件如程序所编程的那样操作来将组件中的一个组件或多个组件实 现为各种装置。可以将程序非瞬时地记录在记录介质中以分配。记录在记录介质中的程序 经由有线通信、无线通信或记录介质本身被读取到存储器上，并且运行控制单元等。记录介 质的示例包括光盘、磁盘、半导体存储器装置和硬盘。
[0190] 如在实施例的上述描述中所描述，根据本发明，能够提供一种全球导航卫星系统、 一种定位终端和一种定位方法，其能够在比具有同等精度的现有全球导航卫星系统更短的 时间段内获取高定位精度。还能够提供一种用于执行该定位方法的程序和一种其上非瞬时 地记录有该程序的记录介质。
[0191] 此外，本发明的具体配置不限于上述实施例，并且本发明内涵盖不脱离本发明的 要旨的修改，如块组件的分离和组合和程序的交汇。
[0192] 此外，也可以如下描述上述实施例和示例的一部分或全部。注意，以下说明并不意 图限制本发明。
[0193] [补充说明1]
[0194] -种定位终端，其被配置为：
[0195] 从被配置为广播用于GNSS的导航信号的多个导航卫星接收多个导航信号，并且从 被配置为输出精密星历和校正信息的信息源获取所述精密星历和所述校正信息；
[0196] 在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多次观测收敛以通过连续观测提高基 于所述多个导航信号的定位的精度的过程中，针对呈现取决于与另一终端的关系而不同的 值的一个或多个误差原因，使用通过获取预先记录在存储区域中的所述定位终端的位置的 每个值而计算的一个或多个误差原因的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始 值和/或一个值，并且然后在使与所述模糊度有关的至少一个误差分量通过所述连续观测 收敛的同时依次计算基于所述所接收的多个导航信号的所述定位终端的位置。
[0197] [补充说明2]
[0198] -种定位终端，包括：
[0199] 广播波信号处理单元，其被配置为从被配置为广播用于GNSS的导航信号的多个导 航卫星接收至少多个所述导航信号以输出测距观测数据；
[0200] 校正单元，其被配置为在作为用于提高基于所述多个所述导航信号的定位的精度 的校正的一部分使与模糊度和对流层传播延迟有关的误差原因的每个值通过包括多次观 测的连续观测收敛的过程中，针对呈现取决于与另一终端的关系而不同的值的所述模糊度 和所述对流层传播延迟，采用通过获取预先记录在存储区域中的所述定位终端的位置的每 个值而计算的所述误差原因的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一 个值，并且然后确定将被用于校正的值作为所述误差原因的每个值以校正所述测距观测数 据；以及
[0201] 定位计算单元，其被配置为基于由所述校正单元依次校正的所述测距观测数据消 除与所述模糊度和所述对流层传播延迟有关的误差分量以依次计算所述误差分量被消除 的所述定位终端的位置。
[0202] [补充说明3]
[0203] 一种定位终端，包括：
[0204]广播波信号处理单元，其被配置为接收至少多个导航信号以输出测距观测数据； [0205]校正单元，其被配置为在作为用于提高定位的精度的校正的一部分使误差原因的 每个值通过包括多次观测的连续观测收敛的过程中，获取预先记录在存储区域中的所述定 位终端的位置的每个值以计算所述误差原因的每个值，使用所述计算的每个值作为将被添 加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值并且然后确定将被用于校正的所述误差原因 的每个值，并且执行所述测距观测数据的所述校正；以及
[0206]定位计算单元，其被配置为通过基于由所述校正单元校正的所述测距观测数据消 除误差分量来执行定位计算以计算所述误差分量被消除的所述定位终端的位置。
[0207][补充说明4]
[0208] 根据上述补充说明所述的定位终端，其中所述定位终端被配置为：
[0209] 接收用于所述GNSS的多个导航信号，并且从被配置为输出精密星历和校正信息的 信息源获取所述精密星历和所述校正信息；
[0210] 当通过所述连续观测提高所述定位的所述精度时由所述校正单元使用基于记录 在所述存储区域中的所述定位终端的所述位置的每个值计算的模糊度的值作为将被添加 以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值以使将被用于校正的所述模糊度的所 述值收敛;以及
[0211] 由所述定位计算单元执行反映所述校正信息的至少一部分、所述精密星历和所述 误差原因的每个值的定位计算。
[0212] [补充说明5]
[0213] 根据上述补充说明所述的定位终端，其中所述校正单元被配置为当使包括呈现对 于每个定位终端不同的值的模糊度和对流层传播延迟的误差原因收敛时，从所述存储区域 获取与所述定位终端的所述位置有关的每个值以用作将被添加的所述初始值和/或所述一 个值以确定包括所述模糊度和所述对流层传播延迟的所述误差原因的每个值。
[0214] [补充说明6]
[0215] 根据上述补充说明所述的定位终端，其中所述定位终端被配置为：
[0216]由广播波信号处理单元从多个导航卫星中的每个导航卫星接收多频率导航信号， 并且接收从所述增强卫星广播的增强信号；
[0217]当通过所述连续观测提高所述定位的所述精度时由所述校正单元使用基于记录 在所述存储区域中的所述定位终端的所述位置的每个值计算的所述误差原因的每个值作 为将被添加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值以使将被用于校正的所述 误差原因的每个值收敛，并且基于从所述多个导航卫星发送的所述多频率导航信号之间的 延迟的差计算关于电离层延迟分量的校正信息而不使用包含在所述增强信号中的电离层 校正信息；以及
[0218] 由所述定位计算单元执行反映关于所述电离层延迟分量的所述计算的校正信息、 所述精密星历和所述误差原因的每个值的定位计算。
[0219] [补充说明7]
[0220] 根据上述补充说明所述的定位终端，其中所述定位终端被配置为：
[0221] 当终止定位时将所述定位终端的所述位置的每个值保存在所述存储区域中并且 然后终止所述定位；以及
[0222]当已经新开始定位时从所述存储单元的所述存储区域获取已针对其终止定位的 所述定位终端的所述位置的先前值，并且通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被 添加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。
[0223][补充说明8]
[0224] 根据上述补充说明所述的定位终端，其中所述定位终端被配置为计算或获取所述 定位终端的移动量，并且使用通过将所述移动量与从所述存储区域获取的所述定位终端的 所述位置的先前值相加而获得的值以通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被添 加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。
[0225] [补充说明9]
[0226] 根据上述补充说明所述的定位终端，其中所述定位终端被配置为：
[0227] 接收所述定位终端的所述位置的每个值作为外部信息并且将所述每个值记录在 所述存储区域中；以及
[0228] 当已经新开始定位时获取记录在所述存储区域中并且从所述外部信息获取的所 述定位终端的所述位置的每个值，以通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被添加 以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。
[0229] [补充说明10]
[0230] 根据上述补充说明所述的定位终端，其中所述定位终端被配置为：
[0231] 接收所述定位终端的所述位置的每个值和所述定位终端的时间作为外部信息并 且将所述每个值和所述时间记录在所述存储区域中；以及
[0232] 从所述时间计算或获取所述定位终端的移动量，并且使用通过将所述移动量与记 录在所述存储区域中并且从所述外部信息获取的所述定位终端的所述位置的每个值相加 而获得的值，以通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被添加以用于所述连续观测 的所述初始值和/或所述一个值。
[0233] [补充说明11]
[0234] 根据上述补充说明所述的定位终端，其中所述定位终端被配置为：
[0235] 接收在预定的时间段和/或预定的天气变化水平内并且在接近所述定位终端的所 述位置的区域内测量的对流层传播延迟量的值作为外部信息并且将所述接收的值记录在 所述存储区域中；以及
[0236] 使用记录在所述存储区域中作为将被用作将被添加以用于所述连续观测的所述 初始值和/或所述一个值的所述对流层传播延迟量的所述值并且从所述外部信息获取的所 述对流层传播延迟量的所述值，以连同模糊度的值确定所述对流层传播延迟量的所述值。
[0237] [补充说明12]
[0238] -种将由全球导航卫星系统的定位终端执行的定位方法，包括：
[0239] 由所述定位终端从用于所述GNSS的多个导航卫星和被配置为输出精密星历和校 正信息的信息源获取多个导航信号、所述精密星历和所述校正信息；
[0240] 在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多次连续观测收敛以通过连续观测提 高基于所述多个导航信号的定位的精度的过程中由所述定位终端获取预先记录在存储区 域中的所述定位终端的位置的每个值以计算所述误差原因的每个值；
[0241] 由所述定位终端使用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初 始值和/或一个值以使所述误差原因的每个值收敛;以及
[0242] 由所述定位终端执行反映所述校正信息的至少一部分、所述精密星历和所述误差 原因的每个值的定位计算。
[0243] [补充说明I3]
[0244] 根据上述补充说明所述的定位方法，其中所述定位终端被配置为当使包括呈现对 于每个定位终端不同的值的模糊度和对流层传播延迟的误差原因收敛时，从所述存储区域 获取与所述定位终端的所述位置有关的每个值以用作将被添加的所述初始值和/或所述一 个值以确定包括所述模糊度和所述对流层传播延迟的所述误差原因的每个值。
[0245] [补充说明14]
[0246] 根据上述补充说明所述的定位方法，其中所述定位终端被配置为：
[0247] 从多个导航卫星中的每个导航卫星接收多频率导航信号，并且接收从所述增强卫 星广播的增强信号；
[0248] 当通过所述连续观测提高所述定位的所述精度时使用基于记录在所述存储区域 中的所述定位终端的所述位置的每个值计算的所述误差原因的每个值作为将被添加以用 于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值以使将被用于校正的所述误差原因的每个 值收敛，并且基于从所述多个导航卫星发送的所述多频率导航信号之间的延迟的差计算关 于电离层延迟分量的校正信息而不使用包含在所述增强信号中的电离层校正信息；以及
[0249] 执行反映关于所述电离层延迟分量的所述计算的校正信息、所述精密星历和所述 误差原因的每个值的定位计算。
[0250] [补充说明15]
[0251] 根据上述补充说明所述的定位方法，其中所述定位终端被配置为：
[0252] 当终止定位时将所述定位终端的所述位置的每个值保存在所述存储区域中并且 然后终止所述定位；以及
[0253]当已经新开始定位时从所述存储单元的所述存储区域获取已针对其终止定位的 所述定位终端的所述位置的先前值，并且通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被 添加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。
[0254] [补充说明16]
[0255] 根据上述补充说明所述的定位方法，其中所述定位终端被配置为计算或获取所述 定位终端的移动量，并且使用通过将所述移动量与从所述存储区域获取的所述定位终端的 所述位置的先前值相加而获得的值以通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被添 加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。
[0256] [补充说明17]
[0257] 根据上述补充说明所述的定位方法，其中所述定位终端被配置为：
[0258] 接收所述定位终端的所述位置的每个值作为外部信息并且将所述每个值记录在 所述存储区域中；以及
[0259] 当已经新开始定位时获取记录在所述存储区域中并且从所述外部信息获取的所 述定位终端的所述位置的每个值，以通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被添加 以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。
[0260] [补充说明I8]
[0261] 根据上述补充说明所述的定位方法，其中所述定位终端被配置为：
[0262] 接收所述定位终端的所述位置的每个值和所述定位终端的时间作为外部信息并 且将所述每个值和所述时间记录在所述存储区域中；以及
[0263] 从所述时间计算或获取所述定位终端的移动量，并且使用通过将所述移动量与记 录在所述存储区域中并且从所述外部信息获取的所述定位终端的所述位置的每个值相加 而获得的值，以通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被添加以用于所述连续观测 的所述初始值和/或所述一个值。
[0264] [补充说明I9]
[0265] 根据上述补充说明所述的定位方法，其中所述定位终端被配置为：
[0266] 接收在预定的时间段和/或预定的天气变化水平内并且在接近所述定位终端的所 述位置的区域内测量的对流层传播延迟量的值作为外部信息并且将所述接收的值记录在 所述存储区域中；以及
[0267] 使用记录在所述存储区域中作为将被用作将被添加以用于所述连续观测的所述 初始值和/或所述一个值的所述对流层传播延迟量的所述值并且从所述外部信息获取的所 述对流层传播延迟量的所述值，以连同模糊度的值确定所述对流层传播延迟量的所述值。
[0268] [补充说明20]
[0269] -种用于定位的程序，用于使包括在定位终端中的处理器操作以：
[0270] 在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多次连续观测收敛以通过连续观测提 高基于多个导航信号的定位的精度的过程中获取预先记录在存储区域中的所述定位终端 的位置的每个值以计算所述误差原因的每个值;以及
[0271] 使用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值 以使所述误差原因的每个值收敛。
[0272] [补充说明21]
[0273] -种用于定位的程序，用于使包括在定位终端中的处理器操作以：
[0274] 获取多个导航信号、精密星历和校正信息；以及
[0275] 在使包括模糊度的误差原因的每个值通过包括多次观测的连续观测收敛以通过 连续观测提高基于所述多个导航信号的定位的精度的过程中，针对呈现取决于与另一终端 的关系而不同的值的一个或多个误差原因，使用通过获取预先记录在存储区域中的所述定 位终端的位置的值而计算的所述一个或多个误差原因的每个值作为将被添加以用于所述 连续观测的初始值和/或一个值，并且然后在使与所述模糊度有关的至少一个误差分量通 过所述连续观测收敛的同时依次计算基于所述所接收的多个导航信号的所述定位终端的 所述位置。
[0276] [补充说明22]
[0277] -种用于定位的程序，用于使包括在定位终端中的处理器操作以：
[0278] 在作为用于提高基于所述多个所述导航信号的定位的精度的校正的一部分使与 模糊度和对流层传播延迟有关的误差原因的每个值通过包括多次观测的连续观测收敛的 过程中，针对呈现取决于与另一终端的关系而不同的值的所述模糊度和所述对流层传播延 迟，采用通过获取预先记录在存储区域中的所述定位终端的位置的每个值而计算的所述误 差原因的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值，并且然后确定 将被用于校正的值作为所述误差原因的每个值以校正测距观测数据；以及
[0279]基于所述经依次校正的测距观测数据消除与所述模糊度和所述对流层传播延迟 有关的误差分量以依次计算所述误差分量被消除的所述定位终端的所述位置。
[0280] [补充说明23 ]
[0281] -种用于定位的程序，用于使包括在定位终端中的处理器操作以在作为用于提高 定位的精度的校正的一部分使误差原因的每个值通过包括多次观测的连续观测收敛的过 程中，获取预先记录在存储区域中的所述定位终端的位置的每个值以计算所述误差原因的 每个值，使用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值 并且然后确定将被用于校正的所述误差原因的每个值，并且执行测距观测数据的所述校 正。
[0282] [补充说明M]
[0283] 根据上述补充说明所述的用于定位的程序，其中所述用于定位的程序使所述处理 器使用所述经校正的测距观测数据来依次执行定位计算。
[0284] [补充说明25 ]
[0285] 根据上述补充说明所述的用于定位的程序，其中所述用于定位的程序使所述处理 器操作以：
[0286] 获取用于GNSS的所述多个导航信号、所述精密星历和所述校正信息；
[0287] 当通过所述连续观测提高所述定位的所述精度时使用基于记录在所述存储区域 中的所述定位终端的所述位置的每个值计算的所述模糊度的值作为将被添加以用于所述 连续观测的所述初始值和/或所述一个值以使将被用于校正的所述模糊度的所述值收敛； 以及
[0288] 执行反映所述校正信息的至少一部分、所述精密星历和所述误差原因的每个值的 定位计算。
[0289] [补充说明洲]
[0290] 根据上述补充说明所述的用于定位的程序，其中所述用于定位的程序使所述处理 器操作以当使包括呈现对于每个定位终端不同的值的模糊度和对流层传播延迟的误差原 因收敛时，从所述存储区域获取与所述定位终端的所述位置有关的每个值以用作将被添加 的所述初始值和/或所述一个值以确定包括所述模糊度和所述对流层传播延迟的所述误差 原因的每个值。
[0291] [补充说明27]
[0292]根据上述补充说明所述的用于定位的程序，其中所述用于定位的程序使所述处理 器操作以：
[0293]从多个导航卫星中的每个导航卫星接收多频率导航信号，并且接收从所述增强卫 星广播的增强信号；
[0294] 当通过所述连续观测提高所述定位的所述精度时使用基于记录在所述存储区域 中的所述定位终端的所述位置的每个值计算的所述误差原因的每个值作为将被添加以用 于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值以使将被用于校正的所述误差原因的每个 值收敛，并且基于从所述多个导航卫星发送的所述多频率导航信号之间的延迟的差计算关 于电离层延迟分量的校正信息而不使用包含在所述增强信号中的电离层校正信息；以及
[0295] 执行反映关于所述电离层延迟分量的所述计算的校正信息、所述精密星历和所述 误差原因的每个值的定位计算。
[0296] [补充说明28]
[0297] 根据上述补充说明所述的用于定位的程序，其中所述用于定位的程序使所述处理 器操作以：
[0298] 当终止定位时将所述定位终端的所述位置的每个值保存在所述存储区域中并且 然后终止所述定位；以及
[0299]当已经新开始定位时从所述存储单元的所述存储区域获取已针对其终止定位的 所述定位终端的所述位置的先前值，并且通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被 添加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。
[0300][补充说明29 ]
[0301]根据上述补充说明所述的用于定位的程序，其中所述用于定位的程序使所述定位 终端操作以计算或获取所述定位终端的移动量，并且使用通过将所述移动量与从所述存储 区域获取的所述定位终端的所述位置的先前值相加而获得的值以通过计算确定在当前时 间模糊度的值以用作将被添加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。
[0302][补充说明30]
[0303] 根据上述补充说明所述的用于定位的程序，其中所述用于定位的程序使所述定位 终端操作以：
[0304] 接收所述定位终端的所述位置的每个值作为外部信息并且将所述每个值记录在 所述存储区域中；以及
[0305]当已经新开始定位时获取记录在所述存储区域中并且从所述外部信息获取的所 述定位终端的所述位置的每个值，以通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被添加 以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。
[0306][补充说明3I]
[0307] 根据上述补充说明所述的用于定位的程序，其中所述用于定位的程序使所述定位 终端操作以：
[0308] 接收所述定位终端的所述位置的每个值和所述定位终端的时间作为外部信息并 且将所述每个值和所述时间记录在所述存储区域中；以及
[0309] 从所述时间计算或获取所述定位终端的移动量，并且使用通过将所述移动量与记 录在所述存储区域中并且从所述外部信息获取的所述定位终端的所述位置的每个值相加 而获得的值，以通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被添加以用于所述连续观测 的所述初始值和/或所述一个值。
[0310][补充说明32]
[0311] 根据上述补充说明所述的用于定位的程序，其中所述用于定位的程序使所述定位 终端操作以：
[0312] 接收在预定的时间段和/或预定的天气变化水平内并且在接近所述定位终端的所 述位置的区域内测量的对流层传播延迟量的值作为外部信息并且将所述接收的值记录在 所述存储区域中；以及
[0313] 使用记录在所述存储区域中作为将被用作将被添加以用于所述连续观测的所述 初始值和/或所述一个值的所述对流层传播延迟量的所述值并且从所述外部信息获取的所 述对流层传播延迟量的所述值，以连同模糊度的值确定所述对流层传播延迟量的所述值。 [0 314][补充说明33]
[0315] -种其上非瞬时地记录有根据上述补充说明中任一项所述的用于定位的程序的 记录介质。
[0316] [补充说明22]
[0317] -种其上非瞬时地记录有用于定位的程序的记录介质，
[0318]所述用于定位的程序使定位终端的处理器操作以：
[0319] -种其上非瞬时地记录有程序的记录介质，
[0320]所述程序使包括在定位终端中的处理器操作以：
[0321] 在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多次连续观测收敛以通过连续观测提 高基于多个导航信号的定位的精度的过程中获取预先记录在存储区域中的所述定位终端 的位置的每个值以计算所述误差原因的每个值;以及
[0322] 使用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值 以使所述误差原因的每个值收敛。
[0323] 工业实用性
[0324] 根据本发明，可以提高全球导航卫星系统的即时性和定位精度。通过使用这种方 法，对于基于单点定位或类似物的许多服务实现有益的效果。这种服务的示例包括导航服 务、当前位置指示服务、跟踪服务、安全服务、游戏服务以及组合使用这些服务中的两个或 更多个服务的服务。在这些服务中，存在对允许快速获取更准确的位置信息的方案的需求。
[0325] 此外，通过将这种方法与其他有效的校正方法相结合，可以快速通过单点定位实 现厘米量级的精度。
[0326] 本申请要求2013年12月27日提交的日本专利申请No.2013-271986的优先权，其全 部公开内容通过引用并入本文。
[0327] 附图标记列表
[0328] 10定位终端
[0329] 20导航卫星
[0330] 30增强卫星
[0331] 100定位单元(定位装置）
[0332] 110广播波信号处理单元(广播电波信号处理装置）
[0333] 111第一频率信号处理单元
[0334] Iln第η频率信号处理单元
[0335] 120校正单元(校正装置）
[0336] 121定位增强单元(定位增强装置）
[0337] 122多频率电离层传播延迟校正单元(多频率电离层传播延迟校正装置）
[0338] 123距离校正单元(距离校正装置）
[0339] 124连续观测单元(连续观测装置，AC(模糊度收敛)装置）
[0340] 130定位计算单元(定位计算装置）
[0341] 140存储器(记录装置、记录区）
[0342] 200移动终端
【主权项】
1. 一种全球导航卫星系统(GNSS)，包括： 多个导航卫星，所述多个导航卫星被配置为广播用于所述GNSS的导航信号； 增强卫星，所述增强卫星被配置为广播增强信号，在所述增强信号上低价与所述多个 导航卫星中的每个导航卫星有关的精密星历和校正信息；以及 一个或多个定位终端，所述一个或多个定位终端被配置为执行定位， 其中，所述一个或多个定位终端中的每个定位终端被配置为： 分别从所述多个导航卫星和所述增强卫星接收多个所述导航信号和所述增强信号； 在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多次观测进行收敛，以通过连续观测提高基 于所述多个所述导航信号的定位的精度的过程中，针对呈现对于所述一个或多个定位终端 中的每个定位终端不同的值的一个或多个误差原因，获取预先记录在存储区域中的所述一 个或多个定位终端中的每个定位终端的位置的每个值，以计算所述一个或多个误差原因的 每个值，并且使用所计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个 值，以使得所述一个或多个误差原因的每个值收敛;以及 依次执行反映所述校正信息的至少一部分、所述精密星历和所述一个或多个误差原因 的每个值的定位计算。2. -种定位终端，包括： 广播波信号处理单元，所述广播波信号处理单元被配置为接收至少多个导航信号以输 出测距观测数据； 校正单元，所述校正单元被配置为在作为用于提高定位的精度的校正的一部分而使误 差原因的每个值通过包括多次观测的连续观测进行收敛的过程中，获取预先记录在存储区 域中的所述定位终端的位置的每个值，以计算所述误差原因的每个值，使用所计算的每个 值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值，并且然后确定将被用于校正 的所述误差原因的每个值，并且执行所述测距观测数据的校正；以及 定位计算单元，所述定位计算单元被配置为通过基于由所述校正单元校正的所述测距 观测数据消除误差分量来执行定位计算，以计算所述误差分量被消除的所述定位终端的所 述位置。3. 根据权利要求2所述的定位终端，其中，所述定位终端被配置为： 接收用于GNSS的所述多个导航信号，并且从被配置为输出精密星历和校正信息的信息 源获取所述精密星历和所述校正信息； 当通过所述连续观测提高所述定位的精度时，由所述校正单元使用基于记录在所述存 储区域中的所述定位终端的所述位置的每个值计算的模糊度的值，作为将被添加以用于所 述连续观测的所述初始值和/或所述一个值，以使得将被用于校正的所述模糊度的值收敛； 以及 由所述定位计算单元执行反映所述校正信息的至少一部分、所述精密星历和所述误差 原因的每个值的定位计算。4. 根据权利要求2或3所述的定位终端，其中，所述校正单元被配置为，当使得包括呈现 对于每个定位终端不同的值的模糊度和对流层传播延迟的误差原因进行收敛时，从所述存 储区域获取与所述定位终端的位置有关的每个值，以用作将被添加的所述初始值和/或所 述一个值，以确定包括所述模糊度和所述对流层传播延迟的所述误差原因的每个值。5. 根据权利要求2至4中任一项所述的定位终端，其中，所述定位终端被配置为： 由所述广播波信号处理单元从多个导航卫星中的每个导航卫星接收多频率导航信号， 并且接收从所述增强卫星广播的增强信号； 当通过所述连续观测提高所述定位的所述精度时，由所述校正单元使用基于记录在所 述存储区域中的所述定位终端的位置的每个值计算的所述误差原因的每个值作为将被添 加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值，以使得将被用于校正的所述误差 原因的每个值进行收敛，并且基于从所述多个导航卫星发送的所述多频率导航信号之间的 延迟的差，而不使用包含在所述增强信号中的电离层校正信息，来计算关于电离层延迟分 量的校正信息；以及 由所述定位计算单元执行反映关于所述电离层延迟分量的所计算的校正信息、所述精 密星历和所述误差原因的每个值的定位计算。6. 根据权利要求2至5中任一项所述的定位终端，其中，所述定位终端被配置为： 当终止定位时，将所述定位终端的所述位置的每个值保持在所述存储区域中并且然后 终止所述定位；以及 当已经新开始定位时，从所述存储单元的所述存储区域获取已针对其终止定位的所述 定位终端的所述位置的先前值，并且通过计算来确定在当前时间模糊度的值以用作将被添 加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。7. 根据权利要求2至6中任一项所述的定位终端，其中，所述定位终端被配置为计算或 获取所述定位终端的移动量，并且使用通过将所述移动量与从所述存储区域获取的所述定 位终端的所述位置的先前值相加而获得的值，以通过计算来确定在当前时间模糊度的值以 用作将被添加以用于所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。8. 根据权利要求2至7中任一项所述的定位终端，其中，所述定位终端被配置为： 接收所述定位终端的所述位置的每个值作为外部信息并且将所述每个值记录在所述 存储区域中；以及 当已经新开始定位时获取记录在所述存储区域中并且从所述外部信息获取的所述定 位终端的位置的每个值，以通过计算来确定在当前时间模糊度的值以用作将被添加以用于 所述连续观测的所述初始值和/或所述一个值。9. 根据权利要求2至8中任一项所述的定位终端，其中，所述定位终端被配置为： 接收所述定位终端的所述位置的每个值和所述定位终端的时间作为外部信息，并且将 所述每个值和所述时间记录在所述存储区域中；以及 从所述时间计算或获取所述定位终端的移动量，并且使用通过将所述移动量与记录在 所述存储区域中并且从所述外部信息获取的所述定位终端的位置的每个值相加而获得的 值，来通过计算确定在当前时间模糊度的值以用作将被添加以用于所述连续观测的所述初 始值和/或所述一个值。10. 根据权利要求2至9中任一项所述的定位终端，其中，所述定位终端被配置为： 接收在预定的时间段和/或预定的天气变化水平内并且在接近所述定位终端的位置的 区域内测量的对流层传播延迟量的值作为外部信息，并且将所接收的值记录在所述存储区 域中；以及 使用记录在所述存储区域中作为将被用作将被添加以用于所述连续观测的所述初始 值和/或所述一个值的所述对流层传播延迟量的值，并且从所述外部信息获取所述对流层 传播延迟量的所述值，以连同模糊度的值一起确定所述对流层传播延迟量的值。11. 一种将由全球导航卫星系统(GNSS)的定位终端执行的定位方法，包括： 由所述定位终端从用于所述GNSS的多个导航卫星和被配置为输出精密星历和校正信 息的信息源获取多个导航信号、所述精密星历和所述校正信息； 在使得包括模糊度的误差原因的每个值通过多次连续观测收敛以通过连续观测提高 基于所述多个导航信号的定位的精度的过程中，由所述定位终端获取预先记录在存储区域 中的所述定位终端的位置的每个值以计算所述误差原因的每个值； 由所述定位终端使用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值 和/或一个值以使所述误差原因的每个值收敛;以及 由所述定位终端执行反映所述校正信息的至少一部分、所述精密星历和所述误差原因 的每个值的定位计算。12. -种非瞬时地记录有程序的记录介质， 所述程序使得包括在定位终端中的处理器进行操作，以便于： 在使包括模糊度的误差原因的每个值通过多次连续观测收敛以通过连续观测提高基 于多个导航信号的定位的精度的过程中，获取预先记录在存储区域中的所述定位终端的位 置的每个值以计算所述误差原因的每个值;以及 使用所述计算的每个值作为将被添加以用于所述连续观测的初始值和/或一个值以使 所述误差原因的每个值收敛。
【文档编号】G01S19/44GK105849589SQ201480071279
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月24日
【发明人】曾我广志, 大岛由实, 大泽知也, 谷山晓
【申请人】日本电气株式会社