專利名稱：基于衛(wèi)星的定位的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于衛(wèi)星的定位。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，有兩種正在運行的基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)，美國的GPS系統(tǒng)(全球定位系統(tǒng))和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)(全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng))。將來，還會有除此之外的被稱為GALILEO的歐洲系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通稱為GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))。
舉例而言，在GPS的導(dǎo)航星座中，包括超過20顆圍繞地球飛行的衛(wèi)星。每顆衛(wèi)星發(fā)送兩路載波信號L1和L2。這些載波信號L1的其中之一用于承載標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)(SPS)的導(dǎo)航消息和編碼信號。L1載波的相位由每個衛(wèi)星以不同的C/A(粗捕獲)碼調(diào)制。因此，不同的衛(wèi)星獲得不同信道用于傳輸。C/A碼是偽隨機噪聲(PRN)碼，其頻譜被擴頻為1MHz帶寬。PRN碼每1023位重復(fù)一次，其歷元(epoch)是1毫秒。按50bit/s比特率的導(dǎo)航信號，以其對L1信號的載波頻率進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)制。導(dǎo)航信息特別地包括星歷(ephemeris)和歷書(almanac)參數(shù)。星歷參數(shù)描述衛(wèi)星各自的軌道短截面(short-section)。當(dāng)衛(wèi)星處于各自所描述的截面的任何時候，一種算法可基于這些星歷參數(shù)估計衛(wèi)星的位置。歷書參數(shù)也相似，但其為更粗略的軌道參數(shù)，具有比星歷參數(shù)更長的有效時間。
位置待確定的GPS接收機接收由當(dāng)前可用衛(wèi)星傳送的信號，并基于所包含的不同C/A碼而檢測和追蹤由不同衛(wèi)星使用的信道。接下來，接收機確定由每顆衛(wèi)星所傳送的編碼的傳輸時間，這種確定通常基于經(jīng)編碼的導(dǎo)航消息中的數(shù)據(jù)，以及對C/A碼的歷元和碼片的計數(shù)。傳輸時間以及在接收機處測量的信號的到達(dá)時間允許確定該信號從衛(wèi)星傳播到該接收機所需要的飛行時間。通過將飛行時間與光速相乘，可將其轉(zhuǎn)換為位于接收機與各個衛(wèi)星之間的間距或距離。
接下來，計算出的間距與估計出的衛(wèi)星的位置允許計算接收機的當(dāng)前位置，因為該接收機位于一組衛(wèi)星的距離的交點上。
類似的，GNSS定位的通常方法是在要被定位的接收機處接收衛(wèi)星信號，以測量信號從所估計的衛(wèi)星位置傳播到該接收機所需要的時間，以便計算該接收機與該相對的衛(wèi)星之間的間距，并另外的利用該衛(wèi)星的估計位置，進(jìn)一步計算出該接收機的當(dāng)前位置。
通常，如上文對GPS的描述，用于調(diào)制載波信號的PRN信號被求值而用于定位。此類定位的精度典型地位于5到100米之間。
在一種被稱為實時動態(tài)(RTK)的優(yōu)選方法中，對載波的相位求值以支持在兩個接收機之間的相對定位。兩個接收機其中之一是要被定位的用戶接收機，而另一個接收機是被布置于已知位置的參照接收機。參照接收機的位置被認(rèn)為是非常準(zhǔn)確的?；谳d波信號相位的定位，實際上是在此兩臺接收機之間的相對定位。其基于用于形成雙差觀測的載波測量和PRN碼測量二者。涉及載波相位的可觀測的雙差是在兩個接收機處的特定衛(wèi)星信號的載波相位之差，與在兩個接收機處的另一顆衛(wèi)星的信號的載波相位之差的比較。相應(yīng)地，獲得涉及PRN碼的可觀測的雙差。當(dāng)僅考慮對于兩個接收機和不同衛(wèi)星的差值時，在衛(wèi)星信號中的例如由于噪聲水平、大氣擾動、多徑環(huán)境和衛(wèi)星幾何學(xué)(satellitegeometry)造成的不同誤差被抵償。因而，可利用可觀測的雙差以確定接收機彼此之間的相對位置。由于參考位置的地點是精確已知的，可將所確定的相對位置進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為絕對位置。對載波相位的求值將面臨在計算上具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，但其支持在厘米或分米級別精度的定位。
雖然當(dāng)形成雙差時，許多誤差源都被抵償，整數(shù)的模糊依然存在于可觀測的載波相位中。當(dāng)使用單頻接收機時，在所描述的基于載波相位的定位中，解決這些模糊是最重的計算負(fù)擔(dān)和最消耗時間的任務(wù)。由于使用多重頻率可降低涉及基于載波相位的定位的計算負(fù)載，因此可通過用例如GPS中的L1和L2的不同的載波頻率對信號求值以顯著地加速基于載波的定位。
起初，此類基于載波的定位主要為通常裝備雙頻接收機的測地學(xué)用戶所使用。而為個人用途而使用GNSS定位的用戶通常僅擁有單頻接收機。
利用可觀測的雙差的GNSS接收機的相對定位已在例如美國專利6,229,479 B1中描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明擴展了相對定位的可用性。
I.
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種包括GNSS系統(tǒng)接收機和無線通信模塊的組件，該GNSS系統(tǒng)接收機適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星的信號，該無線通信模塊適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，并適用于與至少一個其他組件交換有關(guān)由該GNSS接收機所接收的來自至少一顆衛(wèi)星的衛(wèi)星信號的信息，用于實現(xiàn)確定該組件相對于至少一個其他組件的位置。
本發(fā)明的第一方面基于如下考慮，即，存在一些情況，其中，期望相對用戶位置的厘米或分米級別精度。本發(fā)明的第一方面進(jìn)一步基于如下考慮，在一方面，此種精度無法通過單頻GNSS接收機實現(xiàn)。如果通過將使用傳統(tǒng)GNSS定位所獲得的用于兩個接收機的位置信息相減而確定兩個GNSS接收機之間的距離，那么，通?？蓪崿F(xiàn)在5米和150米之間的精度。然而，作為舉例，當(dāng)試圖在人群中定位朋友或小孩時，這樣的精度無法令人滿意。另一方面，在已知準(zhǔn)確位置的能允許更精確相對定位的參考臺并非全球可用的。
因此，提出了耦接到各GNSS接收機的無線通信模塊之間能夠?qū)崿F(xiàn)的精確相對定位。
本發(fā)明的第一方面的優(yōu)點是，對有關(guān)衛(wèi)星信號的信息的交換能夠?qū)崿F(xiàn)對兩個或更多組件的精確相對定位。來自若干接收機的有關(guān)衛(wèi)星信號的可用信號能夠?qū)崿F(xiàn)在厘米或分米級別精度的距離測量和相對定位。如果精確參考位置可用，可將相對定位轉(zhuǎn)換為絕對定位。因而，所提出的方法為定位裝備有GNSS接收機的無線通信模塊用戶提供了新的選擇。其無需額外的硬件。僅需要在GNSS接收機之間的通信和對測量數(shù)據(jù)的處理，至少前者利用了由無線通信模塊所提供的便利。
在本發(fā)明第一方面的實施方式中，組件進(jìn)一步包括處理元件，處理元件適用于通過比較對由該組件和至少一個其他組件所接收的信號的測量而確定該組件相對于至少一個其他組件的至少一個位置，例如通過形成本領(lǐng)域已知的雙差。如上所述，雙差的使用消除了衛(wèi)星信號中的多種誤差。在初始化期間，可用當(dāng)前的無線通信模塊管理所需的額外數(shù)據(jù)處理負(fù)載。當(dāng)成功的初始化之后，定位所需要的數(shù)據(jù)處理負(fù)載是可忽略的。可實現(xiàn)為專用模塊的處理元件可以運行例如定位軟件。其還可以運行任何其他涉及定位的軟件，以及甚至與定位無關(guān)的軟件。
來自諸如GPS、GALILEO和/或GLONASS的一種或多種GNSS系統(tǒng)的信號，可被用于創(chuàng)建位置信息。所提出的對衛(wèi)星信號的比較可基于例如來自不同系統(tǒng)的信號。而且，GNSS接收機可以是多頻GNSS接收機，這樣可對多種頻率執(zhí)行分別的比較。這樣降低了用于可能的整數(shù)模糊解算的勞動強度。
在本發(fā)明第一方面的另一個實施方式中，所提出組件的處理元件適用于使用從外部源接收的輔助數(shù)據(jù)，用于至少確定該組件的相對位置。也可接收來自不同的源的輔助數(shù)據(jù)。
另一方面，組件可包括適用于生成由至少一個其他組件所使用的輔助數(shù)據(jù)的處理元件，然后向該至少一個其他組件傳輸該輔助數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步實施方式中，組件還包括至少一個傳感器。此種傳感器可提供用于支持對組件的定位的測量數(shù)據(jù)。例如，氣壓計可提供可用于支持位置計算的有關(guān)組件的當(dāng)前高度的信息。舉例而言，加速度計或陀螺儀可提供可在GNSS接收機中為載波周跳補償而使用的測量數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步的實施方式中，可使無線通信模塊適用于使用經(jīng)由無線通信網(wǎng)絡(luò)的鏈路與至少一個其他模塊交換有關(guān)衛(wèi)星信號的信息，該鏈路例如蜂窩通信系統(tǒng)鏈路。此類無線通信系統(tǒng)鏈路可包括例如數(shù)據(jù)呼叫連接或類似于通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)連接的分組交換連接，對于分組交換連接，數(shù)據(jù)被插入到數(shù)據(jù)分組中。蜂窩鏈路可等同地包括短消息(SMS)連接，多媒體(MMS)連接，或控制信道連接。在后面的情況中，可為定位消息傳送而保留控制信道的部分容量。使用用于支持所提出的定位的控制信道將特別快速的實施定位。
蜂窩鏈路是能夠?qū)崿F(xiàn)兩個或更多組件間通信的最便捷的方式。
然而，可選地，也可以使用諸如無線局域網(wǎng)(WLAN)連接、BluetoothTM(藍(lán)牙)連接、超寬帶(UWB)連接或紅外連接的非蜂窩鏈路。非蜂窩鏈路的優(yōu)勢在于其將在蜂窩系統(tǒng)中的負(fù)載減到最小。
在空地或戶外，非蜂窩鏈路可在高達(dá)幾百米的距離上有效。對于諸如測量建筑物的拐角之間的距離、人與人之間的距離、用于比賽的距離等多種相對定位應(yīng)用，這樣的范圍是足夠的。
然而，由于在室內(nèi)或受遮蔽的環(huán)境中非蜂窩系統(tǒng)可能存在問題，所以也可以實現(xiàn)對蜂窩和非蜂窩鏈路二者的使用，以確保總是能夠選擇所涉及的組件之間的最優(yōu)的通信。
組件甚至可以使用超過一種連接類型同時建立兩個或更多連接。因而，可以防止在特定通信中的錯誤或問題，并同時最小化在通信網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載。舉例而言，一些在比賽中加以利用的、使用相對定位的組件可通過GPRS和使用WLAN或藍(lán)牙的其他方式而連接。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的組件的GNSS接收機和無線通信模塊可被集成到單一設(shè)備中，或以獨立的設(shè)備而實現(xiàn)。舉例而言，可將GNSS接收機作為附屬設(shè)備而附接到無線通信模塊?？捎扇魏魏线m的數(shù)據(jù)鏈路實現(xiàn)該附接，例如，固定電纜，藍(lán)牙鏈路，UWB鏈路或紅外鏈路。另一方面，可相對簡單地實現(xiàn)附件GNSS接收機。另一方面，整體的解決方案對用戶來說更加方便，因為他/她僅需要攜帶單一的設(shè)備。
此外，GNSS接收機和無線通信模塊可使用獨立的資源或一種或多種共享的資源。舉例而言，可將天線、RF前端、實時鐘、參考振蕩器和/或電池實現(xiàn)為用于GNSS接收機和無線通信模塊的共享資源。涉及對用于兩個組件的振蕩器校準(zhǔn)的可用共享參考頻率，參看美國專利5,841,396、6,002,363和5,535,432，此處將其以引用的方式并入。如果定位計算將在組件內(nèi)部執(zhí)行，其所需要的數(shù)據(jù)處理也可用共享資源實現(xiàn)。共享的處理資源可以是例如無線通信模塊的資源，GNSS接收機向其提供未處理的測量數(shù)據(jù)。
在示例性的實現(xiàn)中，GNSS接收機基本上僅包括天線和RF前端，即，該GNSS信號處理的模擬部分。所有其余的功能，包括例如信號捕獲、跟蹤、偽距及偽距率測量、定位計算等，由軟件實現(xiàn)。該軟件可由諸如ARM處理器的微處理器或由諸如INTEL處理器的通用處理器運行。也可以例如組件的蜂窩或非蜂窩無線通信模塊的組件的另一個模塊中使用或共享該處理器。
GNSS接收機可被集成到具有無線通信模塊的相同外殼中，但并不是必須。在一個示例性的實現(xiàn)中，GNSS接收機和例如蜂窩引擎的無線通信模塊被集成到同一個印刷線路板(PWB)上。在一個可選的示例性實施方式中，GNSS接收機實現(xiàn)為獨立的芯片或芯片組。在芯片組的情況中，一個芯片可以提供例如所需要的RF處理，而另一個芯片提供所需要的基帶處理。如果GNSS接收機實現(xiàn)為獨立的芯片或芯片組，可通過諸如I2C、UART、SPI等硬件接口將其連接到無線通信模塊。
在本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步的實施方式中，無線通信模塊包括適用于實現(xiàn)與GNSS接收機通信的應(yīng)用編程接口(API)。依靠該API，可以實現(xiàn)特別是如下的功能從GNSS接收機向無線通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，向固定的服務(wù)器和/或另一個組件發(fā)送數(shù)據(jù)，從固定服務(wù)器和/或另一個組件接收數(shù)據(jù)，只要需要位置計算，在該組件或其他一些地方控制位置計算，和/或控制存儲有關(guān)所接收到的衛(wèi)星信號的數(shù)據(jù)的存儲器。
專用的API的優(yōu)勢在于其簡化了在組件中的控制任務(wù)。用這種方式，可以更簡單的控制存儲器和數(shù)據(jù)處理，因而可實現(xiàn)對存儲器和時間的節(jié)省。
特別地可用軟件實現(xiàn)該API。對于存儲這樣的API軟件，僅需要例如小于1K比特的少量的存儲器空間。
GNSS接收機可用特定格式向該API發(fā)送數(shù)據(jù)，例如使用在“用于差分GNSS服務(wù)的RTCM推薦標(biāo)準(zhǔn)”(海事無線電技術(shù)委員會104號RTCM特別委員會，2.2版，1998年1月15日)中定義的RTCM格式。
在本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步實施方式中，組件包括適用于將有關(guān)由該組件或由另一個組件所接收的衛(wèi)星信號的信息存儲到存儲元件的處理元件。該存儲元件可以是例如可移除媒介的一部分、無線通信模塊的一部分或GNSS接收機的一部分。該存儲元件可以相當(dāng)小，其可以提供例如小于1K字節(jié)的存儲器。但是應(yīng)該理解，也可以使用較大的存儲器。
如果比較來自不同GNSS接收機的測量數(shù)據(jù)，必須按時間對齊數(shù)據(jù)，或測量必須同步。如果將測量數(shù)據(jù)存儲在至少一個組件中，這是易于實現(xiàn)的。
在創(chuàng)建任何位置信息之前，甚至在定位啟動之前，可將測量數(shù)據(jù)存儲在存儲元件中。在這種情況下，當(dāng)定位啟動時，已經(jīng)有大量的測量數(shù)據(jù)開始可用。為創(chuàng)建位置信息而使用來自過去時間的測量數(shù)據(jù)也被稱為回溯。
在存儲器中存儲測量數(shù)據(jù)還允許縮短用于產(chǎn)生相對位置信息所需要的時間，因為對于定位計算有足夠的測量數(shù)據(jù)立即可用。而且，存儲器允許提高信息在精度和可靠性方面的質(zhì)量，同時維持短的定位時間。所緩沖的測量數(shù)據(jù)使得在計算出單獨的位置解之前收集測量數(shù)據(jù)成為可能。將與衛(wèi)星信號有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲到存儲器中也有利于此數(shù)據(jù)在任何通信鏈路上并以任何格式向諸如其他組件或一些服務(wù)器的一個或多個接收端的分發(fā)或傳送。舉例而言，通過這種方式，可以容易地與任意數(shù)量的參與者共享測量集。
對于與存儲元件交換數(shù)據(jù)，可使用諸如蜂窩或非蜂窩連接的任意類型的連接。而且，可使用諸如SMS、MMS等的任意種類的消息格式。
在本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步的實施方式中，無線通信模塊包括適用于使用戶能夠控制對組件的定位的用戶接口。這種用戶接口有利于對經(jīng)由無線通信模塊的基于GNSS的定位的使用。
由用戶接口提供的控制選項可包括對適用于確定組件相對于至少一個其他組件的至少一個位置的處理元件的控制。由用戶接口提供的控制選項可進(jìn)一步包括改變對組件的定位的精度級別。由用戶接口提供的控制選項可進(jìn)一步包括調(diào)整隱私設(shè)定，其能夠?qū)崿F(xiàn)對允許或可允許哪些其他組件接收有關(guān)該組件的地點信息的選擇。
就用于交換信號或數(shù)據(jù)的用戶接口而言，可以使用蜂窩鏈路或另一種鏈路，例如，GPRS連接、數(shù)據(jù)呼叫連接、SMS或MMS連接、BluetoothTM連接、紅外連接、WLAN連接和/或依靠諸如電纜的固定連接。
由于相對定位可以非常準(zhǔn)確，組件的用戶可能希望確切地知道該組件被放置的物理地點。在本發(fā)明的進(jìn)一步實施方式中，組件因而包括對該組件的此特定物理地點的指示。當(dāng)就該正在測量距離的“定位地點”通知用戶時，他/她將確切地知道在測量哪些物理地點之間的距離。
特別地，可由諸如在無線通信模塊中的軟件實現(xiàn)該用戶接口。
在本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步實施方式中，組件的處理元件適用于對可從特定衛(wèi)星獲得的導(dǎo)航數(shù)據(jù)求值。導(dǎo)航數(shù)據(jù)可用于支持由全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機所接收的衛(wèi)星信號的信號捕獲。特別地，導(dǎo)航數(shù)據(jù)可以是由定位服務(wù)器提供給組件的長期導(dǎo)航數(shù)據(jù)。在衛(wèi)星信號捕獲中對長期導(dǎo)航數(shù)據(jù)的使用已經(jīng)在例如美國專利6,587,789中加以描述，此處以引用的方式將其并入。
在本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步實施方式中，組件的處理元件適用于對該組件所處地點的可用的地形模型求值。地形模型可用于支持對由全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機所接收的衛(wèi)星信號的信號捕獲，對由全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機所接收的衛(wèi)星信號的跟蹤，和/或?qū)υ摻M件相對于至少一個其他組件的位置的確定。在基于衛(wèi)星的定位的范圍內(nèi)對地形模型的使用已經(jīng)在例如美國專利6,429,814和6,590,530中描述，此處以引用的方式將其并入。
對于本發(fā)明第一方面，進(jìn)一步提出包括至少兩個所提出的組件的系統(tǒng)。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)包括另外的無線通信網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)組件間的鏈路。
此外，可選地，該系統(tǒng)包括適用于支持對至少一個該組件定位的定位服務(wù)器。
在包括定位服務(wù)器的此類系統(tǒng)的一個實施方式中，該服務(wù)器包括處理裝置，其適用于再生對于各衛(wèi)星可用的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并適用于提供該導(dǎo)航數(shù)據(jù)用于支持對衛(wèi)星信號的捕獲?？苫趯πl(wèi)星信號的長期觀察而實現(xiàn)該再生。對導(dǎo)航數(shù)據(jù)的再生已經(jīng)在例如美國專利6,651,000，6,542,820和6,411,892中描述，此處以引用的方式將其并入。再生使得對導(dǎo)航數(shù)據(jù)的可用性的擴展成為可能，并對已知的輔助數(shù)據(jù)傳送方法提供了可選實施方式。
在此系統(tǒng)的另一個實施方式中，該服務(wù)器進(jìn)一步包括適用于存儲用于進(jìn)一步使用的各個衛(wèi)星的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的存儲器，由定位服務(wù)器的處理裝置再生該導(dǎo)航數(shù)據(jù)。所存儲的導(dǎo)航數(shù)據(jù)特別地可以是長期導(dǎo)航數(shù)據(jù)。此種長期數(shù)據(jù)及其使用已在例如美國專利6,560,534中描述，此處以引用的方式將其并入。長期數(shù)據(jù)可被從服務(wù)器存儲器中提取，并由該服務(wù)器使用，或被提供給一個組件。
對于本發(fā)明第一方面，還提出了用于支持對組件的定位的方法，該組件包括GNSS接收機和無線通信模塊，其中GNSS接收機適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星的信號，以及其中無線通信模塊適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)。該方法包括與至少一個其他組件交換有關(guān)從GNSS的至少一顆衛(wèi)星接收的信號的信息，用于實現(xiàn)對組件相對于至少一個其他組件的定位。所提出的單獨的方法包括對應(yīng)于所提出的組件的一個或多個所展示的實施方式的特征的功能的步驟。特別地，所提出的方法包括分別地提供API、提供用戶接口和在存儲元件存儲中測量數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^例如運行對應(yīng)的軟件而提供API和用戶接口。
對于本發(fā)明第一方面，還提出了用于支持對組件的定位的軟件代碼，該組件包括GNSS接收機和無線通信模塊，其中GNSS接收機適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星的信號，而其中無線通信模塊適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)在組件的處理元件中運行時，該軟件代碼引起與至少一個其他組件交換有關(guān)從GNSS的至少一顆衛(wèi)星接收的信號的信息，用于實現(xiàn)對組件相對于至少一個其他組件的位置的確定。所提出的單獨的軟件代碼用于實現(xiàn)所提出的組件的任何一種所展示的實施方式的特征的功能。特別地，所提出的軟件代碼分別實現(xiàn)所提出的API、實現(xiàn)所提出的用戶接口并控制存儲測量數(shù)據(jù)的存儲元件。
II.
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了支持對組件的定位的定位服務(wù)器。假設(shè)這些組件適用于接收來自GNSS的至少一顆衛(wèi)星的信號。定位服務(wù)器包括適用于支持到至少兩個組件的通信鏈路的通信裝置。而且，定位服務(wù)器包括定位支持元件，其適用于接收來自至少一個第一組件的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息，以及適用于將該信息轉(zhuǎn)發(fā)到至少一個第二組件以使至少一個第二組件能夠確定其相對于至少一個第一組件的位置。也可以實現(xiàn)為專用模塊的定位支持元件可包括例如處理元件和由該處理元件所運行的定位支持軟件。
本發(fā)明第二方面基于如下考慮，即，當(dāng)組件為交換有關(guān)衛(wèi)星信號的數(shù)據(jù)而互相通信時，這樣的通信可能需要復(fù)雜且消耗時間的消息處理。因而，提出組件僅與相應(yīng)地適合的定位服務(wù)器通信，用于交換創(chuàng)建定位信息所必需的信息。
本發(fā)明的僅與定位服務(wù)器通信的第二方面的優(yōu)點是，比與一個或甚至幾個其他組件通信更加簡單并且時間效率更高。而且，定位服務(wù)器允許匿名互操作，即，所涉及的組件的用戶無需彼此了解。在直接蜂窩或非蜂窩通信中，相反，這是絕對必要的。匿名互操作也避免了對于組件搜索各自的可能適合并且希望相對定位的其他組件的必要性。
可以使用特定的格式交換衛(wèi)星信號相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如，用上面提到的RTCM格式。
繼而，可由第二組件直接地或再次通過定位服務(wù)器向第一組件提供有關(guān)所確定的位置的信息。一些組件可以是被動的，即，其僅能夠傳送有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息以及接收經(jīng)計算的位置信息。
在本發(fā)明第二方面的一種實施方式中，定位服務(wù)器還包括輔助數(shù)據(jù)組件，其適用于經(jīng)由通信裝置向組件提供輔助數(shù)據(jù)，用以支持基于所接收的衛(wèi)星信號的對該組件的定位。如果組件以與傳統(tǒng)GNSS接收機相同的方式工作，其需要有關(guān)衛(wèi)星的軌道信息以創(chuàng)建位置信息。在信號較弱的條件下，組件可能無法從所接收衛(wèi)星信號中的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中獲得此信息。因而，定位服務(wù)器可以向組件傳送諸如GPS中的星歷和歷書數(shù)據(jù)的輔助數(shù)據(jù)。輔助數(shù)據(jù)也可以包括軌道信息之外的其他信息，諸如參考時間、參考位置或衛(wèi)星完整性信息。輔助數(shù)據(jù)適用于加速定位，并且其可以提高GNSS接收機的靈敏度。組件也可以創(chuàng)建例如用于由其他組件所使用的輔助數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給定位服務(wù)器。
在本發(fā)明的第二方面的另一個實施方式中，定位服務(wù)器進(jìn)一步包括適用于通過對由此組件的用戶所提供的隱私設(shè)定求值而確定條件的隱私元件，在該條件下可以與特定組件交換數(shù)據(jù)。由于該服務(wù)器從一個組件向另一個傳送消息，其將引起隱私問題。如果第一組件的用戶請求與第二組件的相對定位，第二組件的用戶必須或者在“友好用戶”列表中包括第一組件的用戶，或者向第一組件給出許可。第二組件也可以具有其不希望與他/她在定位中互操作的用戶的黑名單列表。定位服務(wù)器可接收來自組件的此類隱私數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可作為例如定位相關(guān)消息的一部分、獨立的隱私消息，或當(dāng)需要時請求而得。
對于本發(fā)明第二方面，還提出了包括至少一個根據(jù)本發(fā)明第二方面的定位服務(wù)器和至少兩個組件的系統(tǒng)，該組件適用于從GNSS系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星接收信號，以及該組件適用于與至少一個定位服務(wù)器建立通信鏈路。
對于本發(fā)明的第二方面，還提出了用于支持對組件的定位的方法。假設(shè)該組件適用于接收來自GNSS系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星的信號。該方法包括在定位服務(wù)器從至少一個第一組件接收有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息，并將此信息向至少一個第二組件轉(zhuǎn)發(fā)，用以使該至少一個第二組件能夠確定其相對于至少一個第一組件的位置。該方法的實施方式可包括對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明第二方面的定位服務(wù)器的所展示的一種或多種實施方式的特征的功能的另外步驟。
對于本發(fā)明的第二方面，還提出了當(dāng)在定位服務(wù)器的處理元件中運行時，實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明第二方面所提出的方法的功能的軟件代碼。
III.
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提出了支持對組件的定位的進(jìn)一步的定位服務(wù)器。再次假設(shè)該組件適用于接收來自GNSS系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星的信號。定位服務(wù)器包括通信裝置和定位元件，該通信裝置適用于支持到至少兩個組件的通信鏈路，而該定位元件適用于接收來自至少兩個組件的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息，并適用于計算至少兩個組件相對于彼此的位置。也可由專用模塊實現(xiàn)的定位組件可包括例如處理元件和由該處理元件所運行的定位軟件。
本發(fā)明的第三方面出于如下考慮，即，用于組件的定位計算不必在可能具有有限的處理能力和電池容量的組件中完成，特別地，如果該組件是移動組件。所提出的能夠與至少兩個組件通信的定位服務(wù)器包括用于基于有關(guān)衛(wèi)星信號的信息而確定兩個組件相對于彼此的位置的處理裝置。
本發(fā)明第三方面具有允許在組件處顯著地節(jié)省數(shù)據(jù)處理能力和時間的優(yōu)點。
在本發(fā)明第三方面的一種實施方式中，定位元件還適用于向至少兩個組件中的至少一個和/或向第三方設(shè)備提供有關(guān)所確定的位置的信息。第三方也可直接與組件通信。但定位服務(wù)器有利于與第三方的互操作。
在本發(fā)明第三方面的另一個實施方式中，定位組件還適用于生成與至少兩個組件中至少一個的運動有關(guān)的信息，并適用于向至少兩個組件中的至少一個和/或第三方設(shè)備提供此另外信息。
第三方可使用定位和/或運動有關(guān)的數(shù)據(jù)，用以提供包括例如移動多用戶比賽的多種服務(wù)或應(yīng)用。
對于本發(fā)明的第三方面，還提出了包括根據(jù)本發(fā)明第三方面的至少一個定位服務(wù)器和至少兩個組件的系統(tǒng)，該組件適用于接收來自GNSS系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星的信號，而該組件還適用于與至少一個定位服務(wù)器建立通信鏈路。
對于本發(fā)明的第三方面，還提出了用于支持對組件的定位的方法。假設(shè)該組件適用于接收來自GNSS系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星的信號。該方法包括在定位服務(wù)器處接收來自至少兩個組件的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息，并計算該至少兩個組件相對于彼此的位置。該方法的實施方式可包括對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明第三方面的定位服務(wù)器的一種或多種所展示的實施方式的特征的功能的另外步驟。
對于本發(fā)明的第三方面，還提出了當(dāng)在定位服務(wù)器的處理元件中運行時，實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明第三方面所提出的方法的功能的軟件代碼。
IV.
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提出了支持對組件的定位的固定單元。再次假設(shè)該組件適用于接收來自GNSS的至少一顆衛(wèi)星的信號。固定單元包括適用于接收來自布置在已知地點的GNSS接收機和來自至少一個組件的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息的定位服務(wù)器。定位服務(wù)器還適用于基于所接收的有關(guān)衛(wèi)星信號的信息和基于GNSS接收機的已知地點而計算至少一個組件的絕對位置。定位計算可由例如運行定位軟件的處理元件實現(xiàn)。也可以將此類處理元件以專用模塊實現(xiàn)。
本發(fā)明的第四方面基于如下考慮，即，除了精確相對定位，在許多情況下，可能需要精確絕對定位。因而，提出使參考地點的精確位置和有關(guān)此地點所接收衛(wèi)星信號的信息對于服務(wù)器單元可用。因而，服務(wù)器單元能夠確定組件和該參考地點之間的相對位置，并基于參考地點的已知精確位置確定該組件的精確絕對位置。
本發(fā)明第四方面的優(yōu)點是其支持對組件的絕對定位。絕對定位可通過多種方式服務(wù)用戶，并且其能夠?qū)崿F(xiàn)多種應(yīng)用。所提出的絕對定位具有組件不依賴于由另一組件為確定其位置而進(jìn)行的測量的進(jìn)一步的優(yōu)點。僅需的額外努力是找到至少一個參考接收機的確切位置。
在本發(fā)明第四方面的一種實施方式中，固定單元包括至少一個GNSS接收機。GNSS接收機被布置于已知位置，并適用于從GNSS的至少一顆衛(wèi)星接收信號，而且適用于向定位服務(wù)器提供有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息。GNSS接收機可附接于定位服務(wù)器或集成于定位服務(wù)器，但同樣地，可位于與定位服務(wù)器有一定距離的地方，并依靠任何合適的通信鏈路耦接到定位服務(wù)器。
在本發(fā)明第四方面的進(jìn)一步實施方式中，所提出的固定單元的定位服務(wù)器適用于接收來自多個GNSS接收機的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息，其可以但并非必須形成所提出的固定單元的一部分。繼而，定位服務(wù)器可適用于為至少一個組件確定最接近的一個GNSS接收機。而且，其可適用于基于從至少一個組件和從所確定的最接近的GNSS接收機所接收的有關(guān)衛(wèi)星信號的信息，以及基于有關(guān)GNSS接收機的已知地點的信息而計算至少一個組件的絕對位置。
已知參考地點不應(yīng)該離要被定位的組件太遠(yuǎn)。當(dāng)許多GNSS接收機耦接到定位服務(wù)器時，可通過單一的定位服務(wù)器覆蓋較大的服務(wù)區(qū)域。
對于本發(fā)明的第四方面，還提出了包括根據(jù)本發(fā)明第四方面的至少一個固定單元和至少一個組件的系統(tǒng)，該組件適用于接收來自GNSS的至少一顆衛(wèi)星的信號，并適用于建立與至少一個固定單元的定位服務(wù)器的通信鏈路。
對于本發(fā)明的第四方面，還提出用于支持對組件的定位的方法。假設(shè)該組件適用于接收來自GNSS的至少一顆衛(wèi)星的信號。所提出的方法包括在定位服務(wù)器處接收來自至少一個組件的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息，以及從布置在已知地點的至少一個GNSS接收機接收有關(guān)所接收到的衛(wèi)星信號的信息。該方法還包括基于所接收到的有關(guān)衛(wèi)星信號的信息以及基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機的已知地點而計算至少一個組件的絕對位置。該方法的實施方式可包括對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明第四方面的固定單元的一種或多種所展示的實施方式的特征的功能的另外步驟。
對于本發(fā)明的第四方面，還提出當(dāng)在固定單元的定位服務(wù)器的處理元件中運行時，實現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明第四方面所提出的方法的功能的軟件代碼。
在本發(fā)明第四方面的變體中，固定單元的定位服務(wù)器自己無法確定絕對位置。而是，其將在GNSS接收機處所接收的有關(guān)衛(wèi)星信號的信息連同有關(guān)該GNSS接收機的已知地點的信息一起轉(zhuǎn)發(fā)給至少一個組件，用于使組件能夠確定其絕對位置。可通過例如運行定位支持軟件的處理元件實現(xiàn)對信息的收集和轉(zhuǎn)發(fā)。也可將處理元件實現(xiàn)為專用模塊。應(yīng)該理解，也可以在固定單元中、在系統(tǒng)中、在方法中和在軟件代碼中實現(xiàn)此變體。這些實施方式對應(yīng)于為本發(fā)明第四方面所描述的實施方式。
然而，涉及到本發(fā)明第四方面的變體，應(yīng)該注意，服務(wù)器通常能提供比例如移動組件的無線通信模塊更多的計算能力。
V.
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提出了用于支持對組件的定位的定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)該組件適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星的信號。所提出的定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)包括多個適用于彼此通信的定位服務(wù)器。每個定位服務(wù)器還適用于建立到一個或多個組件的連接?？赏ㄟ^例如運行定位支持軟件的處理元件而在每個定位服務(wù)器中實現(xiàn)該通信。也可以將處理元件實現(xiàn)為專用模塊。
本發(fā)明的第五方面基于如下考慮，即，定位服務(wù)器就其計算能力、覆蓋面積以及部分地就其易用性方面可能受到限制。因而，提出將若干定位服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中彼此連接，這些服務(wù)器可以在網(wǎng)絡(luò)中交換信息。
本發(fā)明第五方面的優(yōu)點是定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)以多種方式實現(xiàn)定位服務(wù)器之間的互操作。
在本發(fā)明第五方面的一種實施方式中，網(wǎng)絡(luò)的每個定位服務(wù)器適用于為各自所連接的組件基于有關(guān)由該組件所接收的衛(wèi)星信號的信息而執(zhí)行定位計算。當(dāng)必須同時為許多組件執(zhí)行定位計算時，定位服務(wù)器可能達(dá)到其計算能力的極限。因此，至少一個定位服務(wù)器還適用于也為連接到其他定位服務(wù)器的至少一個的組件而執(zhí)行至少一部分定位計算。因而，在定位服務(wù)器其中之一比其余定位服務(wù)器中之一的負(fù)載更大的情況下，定位服務(wù)器可分?jǐn)偲溆嬎阖?fù)載。
在本發(fā)明第五方面的另一種實施方式中，網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器適用于彼此交換有關(guān)由連接到至少一個定位服務(wù)器的組件所接收的衛(wèi)星信號的信息。因而，可將連接到定位服務(wù)器其中之一的組件變?yōu)閷ζ渌ㄎ环?wù)器可見。作為結(jié)果，連接到不同定位服務(wù)器的組件可彼此定位。因而，增加了相對定位的有效性。
在本發(fā)明第五方面的另一種實施方式中，網(wǎng)絡(luò)的至少一個定位服務(wù)器的絕對位置可用。而且，至少一些定位服務(wù)器適用于接收來自GNSS的至少一顆衛(wèi)星的信號。如果無法知道組件所直接連接的定位服務(wù)器的絕對位置，該組件可利用所確定的定位服務(wù)器之間的相對位置，從網(wǎng)絡(luò)的另一臺定位服務(wù)器請求絕對位置。因而，此實施方式使絕對定位具有更廣泛的有效性。
對于本發(fā)明的第五方面，還提出包括根據(jù)本發(fā)明第五方面的定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)和至少一個組件的系統(tǒng)。該組件適用于接收來自GNSS的至少一顆衛(wèi)星的信號，并適用于與定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器建立通信鏈路。
對于本發(fā)明的第五方面，還提出了用于支持對組件的定位的方法。假設(shè)該組件適用于接收來自GNSS的至少一顆衛(wèi)星的信號。該方法包括在定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的至少兩個定位服務(wù)器之間交換信息，用以支持在至少一個組件處的定位，該組件適用于與一個定位服務(wù)器建立通信鏈路。該方法的實施方式可包括對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明第五方面的網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器的一種或多種所展示的實施方式的特征的功能的另外步驟。
對于本發(fā)明的第五方面，還提出了用于支持對組件的定位的軟件代碼，該組件適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星的信號。當(dāng)在定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器的處理元件中運行時，該軟件代碼實現(xiàn)下列步驟與定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中的至少一個其他定位服務(wù)器交換信息用以支持對至少一個組件的定位，該組件適用于建立與定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器的通信鏈路。該軟件代碼的實施方式可實現(xiàn)對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明第五方面的網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器的一種或多種所展示的實施方式的特征的功能的另外步驟。
VI.
本發(fā)明的所有方面的組件可以是或者固定單元或者移動單元。本發(fā)明的所有方面的無線通信模塊可以是例如蜂窩引擎或終端，或者WLAN引擎或終端等。蜂窩終端可以是蜂窩電話或任何其他類型的蜂窩終端，例如包括用于經(jīng)由蜂窩網(wǎng)絡(luò)建立鏈路的裝置的膝上電腦。
應(yīng)該理解，可將所提出的任何軟件代碼都存儲在軟件程序產(chǎn)品中。
可使用例如數(shù)據(jù)呼叫連接、GPRS連接或其他一些分組交換連接、SMS連接、MMS連接或WLAN連接的任何類型的無線連接而實現(xiàn)任何所提及的定位服務(wù)器和組件之間的通信。
除了能實現(xiàn)的絕對定位，能實現(xiàn)的相對定位也可在多種不同情況下加以利用。例如，其可用于在人群中搜尋或者查找小孩或朋友等的地點。其還可進(jìn)一步用于查找例如在停車場中的車輛的設(shè)備的地點。其還可以進(jìn)一步用于對朋友、對運動員、對比賽者或小孩等的緊密追蹤。例如，可在顯示屏上將被追蹤組件的路線對實施追蹤的移動用戶變?yōu)榭梢?。?dāng)規(guī)劃建筑或建設(shè)建筑等時，該相對定位還可以進(jìn)一步用于測量距離。
如果兩個組件之間的距離已知，用戶可以利用該信息幫助對位置信息的創(chuàng)建。這尤其應(yīng)用于兩個或多個組件間的間距為0或者非常接近于0的情況。
準(zhǔn)確的距離測量之外，所提出的相對定位也可用于產(chǎn)生多種其他位置相關(guān)的信息。此類信息可包括例如準(zhǔn)確方向測量。例如，可準(zhǔn)確地測量相對于衛(wèi)星的方位角和高度角，并將其用于方向測量。在所涉及的GNSS接收機其中之一是固定的的情況下，其他有用的信息包括角速度測量、差別間距測量、相對速度測量和絕對速度測量。此外，能實現(xiàn)的定位可用于估計兩個組件的運動軌跡焦點，或用于估計兩個組件的碰撞時間或相遇時間。
組件可包括例如軟件代碼，其適用于估計組件和/或至少一個其他組件的絕對速度、組件和至少一個其他組件之間的相對速度、組件和至少一個其他組件之間的角速度、組件和/或至少一個其他組件的軌跡、組件和至少一個其他組件之間的軌跡、組件和至少一個其他組件的相遇時間、組件和至少一個其他組件的相遇地點、和/或組件和/或至少一個其他組件的運動方向?？赏ㄟ^例如用戶接口向組件的用戶可選地連同地圖等而展示該估計，或?qū)⒃摴烙嬘糜谄渌恍┠康摹?br>

通過下文連同附圖加以考慮的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他目的和特征將變得明了。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的系統(tǒng)的原理圖；圖2是示出了在圖1的系統(tǒng)中確定相對位置的流程圖；圖3是示出了形成圖1的系統(tǒng)中的移動單元的第一選項的原理圖；圖4是示出了形成圖1的系統(tǒng)中的移動單元的第二選項的原理圖；圖5是示出了形成圖1的系統(tǒng)中的移動單元的第三選項的原理圖；圖6是示出了形成圖1的系統(tǒng)中的移動單元的第四選項的原理圖；圖7是示出了圖1的系統(tǒng)中的移動單元中的API的原理框圖；圖8是示出了在圖1的系統(tǒng)中的存儲器中存儲測量數(shù)據(jù)的第一方法的原理圖；圖9是示出了在圖1的系統(tǒng)中的存儲器中存儲測量數(shù)據(jù)的第二方法的原理圖；圖10是示出了在圖1的系統(tǒng)中的存儲器中存儲測量數(shù)據(jù)的第三方法的原理圖；圖11是示出了對圖1的系統(tǒng)中的用戶接口加以使用的流程圖；圖12是示出了在圖1的系統(tǒng)中的移動單元上的定位點；圖13是示出了對用于支持在圖1的系統(tǒng)中的移動單元之間的數(shù)據(jù)交換的服務(wù)器的使用的原理框圖；圖14是示出在圖1的系統(tǒng)中，對提供計算能力的服務(wù)器的使用的原理框圖；圖15是比較絕對和相對定位的原理圖；圖16是示出了對圖1的系統(tǒng)中對絕對定位的支持的原理框圖；圖17是示出了對用于在圖1的系統(tǒng)中定位的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的使用的原理框圖；圖18是示出了對圖1的系統(tǒng)中的絕對位置的鏈?zhǔn)酱_定的原理框圖。
具體實施例方式
圖1展示了系統(tǒng)的概貌，在該系統(tǒng)中通過舉例的方式可實現(xiàn)本發(fā)明的四個方面。該系統(tǒng)允許至少確定移動單元的相對位置。
系統(tǒng)包括多個移動單元1，在圖1中示出其中兩個。每個移動單元1包括互相耦接的蜂窩電話2和GNSS接收機3。GNSS接收機3能夠接收由屬于一個或多個例如GPS和GALILEO的GNSS的衛(wèi)星S1、S2所傳送的信號。兩個移動單元1的GNSS接收機3是空間上分離的，例如，相距10公里。應(yīng)該理解，諸如100公里的更大距離也是可能的，但該距離越短，可認(rèn)為相對定位的性能將會越好。在圖1中，由位于GNSS接收機3之間的虛基線指示該距離。不同的移動單元1的蜂窩電話2能夠使用蜂窩鏈路或非蜂窩鏈路彼此通信。
該系統(tǒng)還包括彼此互連的多個定位服務(wù)器4、5、6。移動單元1的至少一個能夠接入至少一個服務(wù)器4。服務(wù)器其中之一4還鏈接到固定的GNSS接收機7，GNSS接收機7被放置在已知地點。此外，可將第三方設(shè)備8耦接到服務(wù)器其中之一6。
現(xiàn)在將結(jié)合圖2到18描述可在該系統(tǒng)中實現(xiàn)的本發(fā)明的不同方面。
圖2是示出了示例性的對圖1的系統(tǒng)中的移動單元1的相對定位的流程圖。
假設(shè)要確定第一移動單元1相對于第二移動單元1的相對位置。在圖2的左側(cè)展示了被稱為用戶移動單元的第一移動單元的操作。在圖2的右側(cè)展示了被稱為參考移動單元的第二移動單元的操作。
首先，用戶移動單元生成并向參考移動單元傳送初始化請求。參考移動單元接收該請求。
兩個移動單元的GNSS接收機3如普通的GNSS接收機一樣工作。即，他們捕獲、跟蹤和解碼衛(wèi)星信號。此外，他們能夠以已知的方式計算獨立的位置。
當(dāng)傳送初始化請求時，兩個移動單元的GNSS接收機3還實施編碼測量和載波相位測量。在兩個移動單元上對來自至少兩顆不同的衛(wèi)星S1、S2的信號實施這些測量。
兩個移動單元的編碼測量和載波相位測量必須對齊。即，在用戶移動單元處在特定時間點作出的測量必須與在參考移動單元處在相同時間點作出的測量對齊。如果這是不可能的，那么，在一個接收機處在特定時間點作出的測量必須被外推或內(nèi)插，以便將這些測量與另一個接收機的測量同步。
參考移動單元向用戶移動單元發(fā)送測量結(jié)果。用戶移動單元接收這些測量結(jié)果并將其與自己的測量結(jié)果對齊。接下來，用戶移動單元使用所對齊的結(jié)果，用以形成新的可觀察的載波和編碼測量。
為此，用戶移動單元為每路衛(wèi)星信號形成兩個移動單元之間的單差(SD)。特定衛(wèi)星Sj的載波相位的單差是在由參考移動單元的GNSS接收機3測量的衛(wèi)星Sj的載波相位和由用戶移動單元的GNSS接收機3測量的衛(wèi)星Sj的載波相位之間的差。類似地，特定衛(wèi)星Sj的編碼的單差是在參考移動單元的GNSS接收機3測量的衛(wèi)星Sj的編碼與用戶移動單元的GNSS接收機3測量的衛(wèi)星Sj的編碼之間的差。這兩者都可被簡化如下SD(j)＝signal(Sj-＞用戶移動單元的GNSS接收機)-signal(Sj-＞參考移動單元的GNSS接收機)其中，SD(j)是對于特定衛(wèi)星Sj的載波相位或編碼的單差。在圖1的例子中，j可以取值1和2。
接下來，用戶移動單元通過將為不同衛(wèi)星Si、Sj所確定的單差相減，而分別形成對于編碼和載波相位的雙差(DD)。這可被簡化如下DD＝SD(j)-SD(i)＝[signal(Sj-＞用戶移動單元的GNSS接收機)-signal(Sj-＞參考移動單元的GNSS接收機)]-[signal(Si-＞用戶移動單元的GNSS接收機)-signal(Si-＞參考移動單元的GNSS接收機)]其中，DD是對于特定的衛(wèi)星對Si和Sj的載波相位或編碼的雙差。在圖1的例子中，j可以等于1而i可以等于2。
繼而，可如本領(lǐng)域已知的使用雙差產(chǎn)生平滑編碼測量。
接下來，用已知方式計算浮點解。可在用已知方式進(jìn)行的整數(shù)模糊度解算中進(jìn)一步處理浮點解。當(dāng)求解出模糊度之后，可執(zhí)行非常精確的相對定位。然而，由于模糊度解算是消耗時間的任務(wù)，也可以直接使用浮點解。因而，在圖2中僅用虛線指出執(zhí)行整數(shù)模糊度解算的步驟。使用該浮點解可達(dá)到的精度大約是30到60厘米，而用成功的附加整數(shù)模糊度解算可達(dá)到的精度是在厘米級。
繼而，處理結(jié)果可被用于形成偽距或距離，并用于以已知方式由偽距或距離計算用戶移動單元的相對位置。最終，可向參考移動單元傳送該位置信息，或由參考移動單元接收該位置信息。
應(yīng)該理解，可將定位擴展到多于兩個移動單元。此外，可對由相同衛(wèi)星發(fā)出但使用不同頻率的信號求值。而且，可對來自多于兩顆衛(wèi)星的信號求值。
所描述的在用戶移動單元和參考移動單元之間的傳輸可利用多種通信鏈路。
當(dāng)可用的時候，可以使用例如類似于無線LAN連接、BluetoothTM連接、UWB連接或紅外連接的非蜂窩鏈路。當(dāng)在特定環(huán)境中此類連接出現(xiàn)問題時，可使用蜂窩鏈路替代。蜂窩鏈路依賴于經(jīng)由蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)(未示出)的移動單元1的蜂窩電話2之間的常規(guī)連接。蜂窩鏈路可利用例如數(shù)據(jù)呼叫連接、GPRS連接、SMS連接、MMS連接或經(jīng)由控制信道的連接，在GPRS連接中，定位數(shù)據(jù)被插入數(shù)據(jù)分組。如果涉及多于兩個移動單元1，也可在不同移動單元之間使用不同類型的鏈路。
已提到，各個移動單元1的蜂窩電話2和GNSS接收機3彼此連接。這一點可通過多種途徑實現(xiàn)。在圖3到圖6中展示了四種不同的實施方式。
如圖3中所示，移動單元1可以是單一設(shè)備，在其中集成了蜂窩電話2和GNSS接收機3。蜂窩電話2和GNSS接收機3還可以依賴于用于定位的共享資源30，特別地依賴于共享的數(shù)據(jù)處理單元。共享資源30可以是以任何方式包括的用于蜂窩電話、可能適用于定位目的的資源，或?qū)Ｓ糜诙ㄎ荒康乃峁┑馁Y源。繼而，GNSS接收機3將向共享資源30提供GNSS測量結(jié)果用以處理。然而，應(yīng)該理解，如果要以操作傳統(tǒng)GNSS接收機同樣的方式操作GNSS接收機3，在GNSS接收機3中必須能夠執(zhí)行一些數(shù)據(jù)或信號處理。
如圖4中所示，可等同地實現(xiàn)蜂窩電話2和GNSS接收機3為獨立設(shè)備。可將GNSS接收機3實現(xiàn)為例如蜂窩電話2的附屬設(shè)備。繼而通過一些通信鏈路將GNSS接收機3耦接到蜂窩電話2。該通信鏈路可以是例如固定電纜、BluetoothTM連接、紅外連接或超寬帶連接。同樣在這種情況中，蜂窩電話2和GNSS接收機3可利用共享資源30用于定位。尤其是，共享資源可被布置于蜂窩電話2中，GNSS接收機3向其提供GNSS測量結(jié)果。
圖5再次示出了移動單元1，其中將蜂窩電話2和GNSS接收機3集成到單一設(shè)備中。然而，在這種情況下，蜂窩電話2和GNSS接收機3包括用于定位的獨立的資源50、51，特別是獨立的數(shù)據(jù)處理單元。獨立資源50、51可交換經(jīng)處理的數(shù)據(jù)和命令，而不僅是測量結(jié)果。
最后，圖6再次示出了作為獨立設(shè)備的蜂窩電話2和GNSS接收機3。類似于圖4中的，蜂窩電話2和GNSS接收機3包括用于定位的獨立資源50、51，其彼此交換經(jīng)處理的數(shù)據(jù)和命令。
應(yīng)該指出，圖1的系統(tǒng)的移動單元1不必都以同樣方式實現(xiàn)。
在移動單元1中，蜂窩電話2要與GNSS接收機3通信。
圖7是示出了本發(fā)明的示例性實施方式的框圖，其中由專用應(yīng)用編程接口API實現(xiàn)此類通信。
在圖7中，移動單元1的蜂窩電話2包括用軟件實現(xiàn)的API 70。API 70是運行于蜂窩電話2中的定位應(yīng)用71的接口。應(yīng)用70、71二者可由例如蜂窩電話2的獨立處理元件50運行。定位應(yīng)用71可實現(xiàn)例如結(jié)合圖2所描述的計算。蜂窩電話2還包括通信裝置72。特別地，通信裝置72可包括經(jīng)由蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)通信的發(fā)射機和接收機。此外，其可以包含例如紅外收發(fā)機、BluetoothTM收發(fā)機等。圖7還展示了相同移動單元1的GNSS接收機3、存儲器73和傳感器74。傳感器74可以是例如氣壓計。
當(dāng)GNSS接收機3以例如RTCM格式的特定格式向蜂窩電話2發(fā)送有關(guān)定位的測量時，蜂窩電話2接收該消息并使用API 70對其進(jìn)行解析。
此外，API 70利用通信裝置72使蜂窩電話2能夠經(jīng)由蜂窩或非蜂窩連接向定位服務(wù)器4、5、6和/或一個或多個其他移動單元1發(fā)送數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)可包括由定位應(yīng)用71基于由GNSS接收機3所提供的測量數(shù)據(jù)而創(chuàng)建的輔助數(shù)據(jù)。此外，API 70利用通信裝置72使蜂窩電話2能夠經(jīng)由蜂窩或非蜂窩連接從其他移動單元1或定位服務(wù)器4、5、6接收數(shù)據(jù)。API 70也可以實現(xiàn)接收來自傳感器74的測量數(shù)據(jù)。通過例如氣壓計的測量提供了有關(guān)移動單元1的當(dāng)前高度的指示，定位應(yīng)用71可將該指示用于幫助位置計算。而且，API 70允許控制由定位應(yīng)用71進(jìn)行的位置計算，以及控制測量存儲器73。
測量存儲器73可以是例如蜂窩電話2的存儲器的部件。作為優(yōu)選的，其可以是類似存儲卡的可被靈活地插入電話2并被再次拔出的可移除媒介的部件。進(jìn)一步作為優(yōu)選地，測量存儲器可以是GNSS接收機3的部件。
測量存儲器73可用于存儲定位相關(guān)的消息和/或定位相關(guān)的數(shù)據(jù)。當(dāng)在蜂窩電話2中創(chuàng)建任何位置信息之前，以及甚至當(dāng)由來自用戶或第三方的請求激活定位之前，可將測量結(jié)果也存儲在存儲器73中。這樣確保當(dāng)定位被激活時，該測量結(jié)果已經(jīng)可用。使用在過去時間點的測量結(jié)果用于創(chuàng)建位置信息也被稱為回溯。為能夠執(zhí)行相對定位，必須將來自兩個或更多GNSS接收機3的測量結(jié)果在時間上對齊或同步，這可能需要對測量結(jié)果的外推，或?qū)y量結(jié)果的其他調(diào)整。當(dāng)測量結(jié)果預(yù)先存儲在作為測量緩沖器的存儲器中時，這是有利的。
圖8到10是通過舉例的方式示出了不同的回溯可能性的圖。
在圖8中所展示的方法中，用戶移動單元的GNSS接收機3在常規(guī)間隔執(zhí)行編碼和載波相位測量，編碼和載波相位測量被存儲在測量存儲器73中。當(dāng)在用戶移動單元處激活定位時，向參考移動單元發(fā)送初始化請求。因此，參考移動單元的GNSS接收機3也開始編碼和載波相位測量。
當(dāng)用戶移動單元接收來自參考移動單元的測量數(shù)據(jù)時，將這些數(shù)據(jù)與存儲在存儲器73中的測量數(shù)據(jù)對齊。繼而如結(jié)合圖2所描述的使用兩組測量數(shù)據(jù)以創(chuàng)建位置信息。
在圖9中所展示的方法中，參考移動單元1的GNSS接收機3在常規(guī)間隔執(zhí)行編碼和載波相位測量，編碼和載波相位測量被存儲在測量存儲器73中。當(dāng)在用戶移動單元處激活定位時，向參考移動單元發(fā)送初始化請求。同時，用戶移動單元的GNSS接收機3開始編碼和載波相位測量。當(dāng)接收到初始化請求時，參考移動單元向用戶移動終端傳輸所存儲的測量數(shù)據(jù)和新的測量數(shù)據(jù)。繼而，用戶移動終端如結(jié)合圖2所描述的使用所接收到的測量數(shù)據(jù)和其自己的測量數(shù)據(jù)來創(chuàng)建位置信息。
在圖10中所展示的方法中，用戶移動單元的GNSS接收機3在常規(guī)間隔執(zhí)行編碼和載波相位測量，編碼和載波相位測量被存儲在測量存儲器73中。此外，某一參考移動單元的GNSS接收機3在常規(guī)間隔執(zhí)行編碼和載波相位測量，編碼和載波相位測量被存儲在測量存儲器中。當(dāng)在用戶移動單元處激活定位時，向參考移動單元發(fā)送初始化請求。隨后，參考移動單元向用戶移動單元傳送所存儲的測量數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶移動單元接收到來自參考移動單元的測量數(shù)據(jù)時，將這些測量數(shù)據(jù)與存儲在用戶移動單元的存儲器73中的測量數(shù)據(jù)相對齊。繼而如結(jié)合圖2所描述的使用兩組測量數(shù)據(jù)來創(chuàng)建位置信息。
可由例如用戶移動單元的用戶利用移動單元的用戶接口UI來激活和/或控制移動單元1的定位。
圖11是示出了在此類用戶接口和用戶之間，涉及相對定位的精度的示例性對話的流程圖。在左側(cè)，展示了由用戶接口在移動單元的顯示器上展示的選項，而在右側(cè)，指出了用戶可能的選擇。
在初始化定位前，用戶接口可能向用戶詢問相對定位的期望精度。用戶可以選擇例如10米的精度。當(dāng)實現(xiàn)了該精度時，用戶接口通知用戶10米的期望精度已經(jīng)實現(xiàn)，并向該用戶詢問現(xiàn)在是否要確定更高精度的相對位置。用戶現(xiàn)在可請求例如更高精度的相對位置。當(dāng)已經(jīng)實現(xiàn)了更高的精度時，用戶接口就有關(guān)所實現(xiàn)的精度(例如10厘米精度)通知用戶。而且，用戶接口向用戶詢問是否仍需要確定更高精度的相對位置。用戶現(xiàn)在可能例如拒絕更高精度的定位，從而終止定位。通過選擇精度，用戶可影響例如定位所需的時間。
例如通過改變所考慮的頻率的數(shù)量，改變參考移動單元1的數(shù)量，使用或忽略整數(shù)模糊度解算等，可由移動單元1改變定位的精度。
利用用戶接口，繼而，用戶可設(shè)置期望精度級別，例如厘米級、分米級或N米級，其中N是可選擇的整型。作為優(yōu)選地或附加地，用戶可設(shè)定將用于定位的時間，例如，最小、最大和默認(rèn)時間。而且，可使用戶能夠定義優(yōu)選的所要執(zhí)行的動作，如果超出了預(yù)設(shè)時間，或者無法實現(xiàn)預(yù)設(shè)的或所選擇的精度，則執(zhí)行這些動作。如圖11中的示例，一旦實現(xiàn)了期望精度級別，用戶接口會詢問用戶是否希望繼續(xù)擁有更高級別的精度。
可被移動單元1的用戶接口支持的用戶控制選項還包括，例如，從定位服務(wù)器4或從至少一個其他移動單元1請求相對定位，在蜂窩電話2的顯示器上顯示地圖或多幅地圖，在可從顯示器中看到的地圖上查找移動單元1的地點，下載地圖，下載能利用相對定位的應(yīng)用和數(shù)據(jù)，下載對用于蜂窩電話2或者GNSS接收機3的移動定位軟件的更新，在顯示器上標(biāo)記興趣點(POI)，在顯示器上標(biāo)記其他移動單元1的位置，作為跟蹤功能的一部分在顯示器上標(biāo)記移動單元1途經(jīng)的路線和其他移動單元1途經(jīng)的路線，下載、使用并創(chuàng)建類似于指引方向的導(dǎo)航方向，下載并使用其他定位應(yīng)用等。
用戶接口也可以使參考移動單元的用戶能夠定義不同的隱私設(shè)置。參考移動單元的用戶可定義例如他/她的相對定位對誰可見。實踐中，這可通過例如將一些其他用戶定義為“友好用戶”而實現(xiàn)?！坝押糜脩簟辈槐卣埱笤S可以知曉參考移動單元的位置，而是自動地被提供GNSS測量結(jié)果。如果另一個請求GNSS測量數(shù)據(jù)的用戶不是“友好用戶”，則必須向被請求位置的用戶要求許可。可經(jīng)由通信連接請求許可，并可將其顯示在參考移動單元的蜂窩電話2的顯示器上。也可將某些用戶定義為“被拒絕的用戶”，在任何情況下，都不會向其傳遞位置。這樣，用戶不必為他們的請求所打擾。
圖12是示出了對移動單元1中的用戶接口的示例性集成的原理圖。
移動單元1包括作為蜂窩電話2的部件的顯示器120和鍵盤121。其還包括經(jīng)由鍵盤121接收輸入并經(jīng)由顯示器120展示信息和選項的UI應(yīng)用122。UI應(yīng)用122可由例如運行于蜂窩電話2的共享的或獨立的資源30、50中的軟件實現(xiàn)。UI應(yīng)用122還能夠為運行于共享的或獨立的資源30、50、51中的定位應(yīng)用71提供命令，并經(jīng)由蜂窩電話2的通信裝置72與其他設(shè)備通信。這些通信裝置72可以與如結(jié)合圖2所描述的用于在用戶移動單元和參考移動單元之間通信的那些通信裝置相同。通信裝置72也可以實現(xiàn)與所展示的用于在用戶移動單元和參考移動單元之間通信的相同類型的蜂窩和/或非蜂窩鏈路。
通過移動單元1的物理地點的簡單展示給出用戶接口的附加外部部件125，其表示基于GNSS測量而被定位的移動單元1的確切部位。此信息對于具有厘米級別精度的定位是重要的。
圖2到圖12涉及圖1系統(tǒng)的移動單元1的實施方式，而圖13到圖18涉及圖1系統(tǒng)的移動單元1與一個或多個定位服務(wù)器4、5、6的可能交互。然而，必須注意到，與此類定位服務(wù)器的交互并不是所提出的定位所要求的，而是實現(xiàn)了另外的選擇。
如上文所述，移動單元1可使用蜂窩或非蜂窩鏈路彼此直接通信。
圖13是展示了示范性可選實施方式的框圖，其中每個移動單元1僅必須與定位服務(wù)器4建立連接用以交換測量數(shù)據(jù)。
定位服務(wù)器4包括通信裝置130，其實現(xiàn)與多個移動單元1以例如數(shù)據(jù)呼叫連接、GPRS連接、SMS連接、MMS連接或WLAN連接的形式通信。每個移動單元1包括相對應(yīng)的通信裝置。此外，定位服務(wù)器4包括定位支持元件131、隱私檢查元件132和輔助數(shù)據(jù)元件133。每個這些元件131、132、133包括至少運行于服務(wù)器4的處理單元中的軟件。
當(dāng)用戶移動單元1對參與定位感興趣時，其通知定位服務(wù)器4并提供其地點。定位服務(wù)器4以確認(rèn)消息作為響應(yīng)。移動單元1隨后向定位服務(wù)器4以例如RTCM格式發(fā)送GNSS測量數(shù)據(jù)。接下來，定位服務(wù)器4向用戶移動單元1轉(zhuǎn)發(fā)來自其他移動單元1的GNSS測量數(shù)據(jù)。任何數(shù)據(jù)交換都在定位服務(wù)器4中經(jīng)由其通信裝置130實現(xiàn)，而任何定位相關(guān)的處理都由定位支持元件131實現(xiàn)。一旦經(jīng)由定位服務(wù)器4接收到來自其他移動單元1的GNSS測量數(shù)據(jù)，用戶移動單元1執(zhí)行結(jié)合圖2所描述的計算以確定其相對位置。
繼而，可由用戶移動單元1向定位服務(wù)器4傳遞所確定的位置信息，定位服務(wù)器4將該位置信息轉(zhuǎn)發(fā)給其他所涉及的自己不執(zhí)行位置計算的移動單元1。作為優(yōu)選地，用戶移動單元1也可以直接向另一個移動單元1發(fā)送所確定的位置信息。因而，一些移動單元1可能是僅提供GNSS測量數(shù)據(jù)而自身不實現(xiàn)任何相對定位計算的被動移動單元1。
由于定位服務(wù)器4在移動單元1之間傳遞機密信息，所以提供了隱私元件132。隱私元件132還包括軟件存儲空間。在該軟件存儲空間中，為每個移動單元1存儲“友好用戶”列表和“被拒絕的用戶”列表。由定位服務(wù)器4的定位支持元件131以與前文對由移動單元1所存儲的對應(yīng)列表類似的方式利用這些列表。移動單元1可經(jīng)由通信裝置130向定位服務(wù)器4提供作為傳送用于定位的消息的一部分的，作為專用隱私消息的，和/或基于定位服務(wù)器4的請求的隱私數(shù)據(jù)。隨后，由例如接收此隱私數(shù)據(jù)的定位支持元件130對隱私元件132尋址。
輔助數(shù)據(jù)元件133生成包括例如GPS系統(tǒng)的星歷和歷書數(shù)據(jù)、參考時間、參考位置或衛(wèi)星完整性信息的輔助數(shù)據(jù)，并基于請求經(jīng)由通信裝置130向移動單元1提供這些數(shù)據(jù)。移動單元1可在普通衛(wèi)星定位中利用此信息。作為優(yōu)選地，移動單元1可創(chuàng)建輔助數(shù)據(jù)并向定位服務(wù)器4提供該數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的另一個示例性實施方式中，定位服務(wù)器不限于在移動單元之間轉(zhuǎn)發(fā)有關(guān)定位的消息。其也可以為特定移動單元組創(chuàng)建自身的位置信息，以便減少在該移動單元處的處理負(fù)載。這在圖14中示出。
圖14展示了定位服務(wù)器6、鏈接到定位服務(wù)器6的多個移動單元1和等同地鏈接到定位服務(wù)器6的第三方設(shè)備8。
定位服務(wù)器6包括通信裝置130和處理元件140。
可由移動單元1其中之一請求或由第三方設(shè)備8請求而初始化對移動單元1的定位。在定位服務(wù)器6處經(jīng)由通信裝置130接收該請求并將其轉(zhuǎn)發(fā)到處理元件140。處理元件140請求并隨后接收經(jīng)由通信裝置130的來自多個移動單元1的GNSS測量數(shù)據(jù)。處理單元140運行定位軟件，該定位軟件確定移動單元1彼此之間的相對位置，并經(jīng)由通信裝置130向所涉及的移動單元1和/或第三方設(shè)備8發(fā)送位置信息。確定相對位置包括如結(jié)合圖2所描述的例如確定單差，確定雙差，形成平滑雙編碼差、計算浮點解，執(zhí)行整數(shù)模糊度解算、形成偽距或距離，以及計算該相對位置。第三方設(shè)備8可使用所得信息以提供不同的服務(wù)或應(yīng)用。作為優(yōu)選地，第三方設(shè)備8也可直接與移動單元1通信以接收有關(guān)其相對位置的信息。
此外，處理元件140可創(chuàng)建并提供其他有關(guān)移動單元1的信息，例如，絕對和/或相對速度，角速度，估計軌跡，時間和/或估計的相遇地點，和/或移動單元1的方向。
應(yīng)該理解處理元件140也可以運行屬于圖13的定位支持元件131、隱私元件132和輔助數(shù)據(jù)元件133的任何軟件，以及在處理服務(wù)器中實現(xiàn)的任何其他軟件。
到目前為止，僅處理了對移動單元1的相對定位。然而在本發(fā)明的一些實施方式中，也允許可靠的絕對定位。
圖15示出了相對定位和絕對定位之間的差別。
在圖15的上半部，指示出用戶移動單元的位置150和參考移動單元的假定位置151。根據(jù)圖2中所展示的方法，可以確定用戶移動單元相對于參考移動單元的精確相對位置。然而，如果參考移動單元僅有關(guān)于其位置151的有偏差信息可用，那么可基于相對定位而確定的用戶移動單元的任何絕對位置150也是有偏差的。
在圖15的下半部，指示出用戶移動單元的位置152和參考移動單元的已知位置153。根據(jù)在圖2中所展示的方法，可確定用戶移動單元相對于參考移動單元的精確相對位置。這里，還假設(shè)參考移動單元具有可用的關(guān)于其位置153的精確信息。因此，可基于參考移動單元的正確位置和所確定的精確相對位置而確定用戶移動單元的正確位置152。
由箭頭指出了圖15的上半部分中的有偏差的參考位置151與圖15的下半部分中的正確的參考位置153之間的誤差。該誤差正好導(dǎo)致了用戶移動單元位置150相對于精確用戶移動單元位置152的相同誤差。
圖16是示出了本發(fā)明示例性實施方式的框圖，其中可確定移動單元的精確絕對位置。
圖16展示了連接有多個GNSS接收機7、160、161的定位服務(wù)器4?？蓪NSS接收機7、160、161物理地連接到定位服務(wù)器4，其也可以彼此遠(yuǎn)離。此外，移動單元1被連接到定位服務(wù)器4。
在定位服務(wù)器4處獲知GNSS接收機7、160、161的準(zhǔn)確地點。定位服務(wù)器4還能訪問在這些GNSS接收機7、160、161處所執(zhí)行的GNSS測量。
當(dāng)移動單元1向定位服務(wù)器4傳送初始化請求時，定位服務(wù)器4首先確定位置上最接近于移動單元1的GNSS接收機7。
繼而，定位服務(wù)器4從多種所鏈接的移動單元1中接收GNSS測量數(shù)據(jù)，并從最接近的GNSS接收機7獲得測量數(shù)據(jù)?；谒邮諟y量數(shù)據(jù)，定位服務(wù)器4確定移動單元1的相對位置。此外，定位服務(wù)器4確定移動單元1其中之一相對于GNSS接收機7的相對位置?；贕NSS接收機7的準(zhǔn)確地知道的地點，現(xiàn)在，定位服務(wù)器4還能夠計算移動單元1的絕對位置。由于相對定位的精度可以非常高，所計算出的移動單元1的絕對位置的精度依賴于GNSS接收機7的已知位置的精度。
優(yōu)選地，定位服務(wù)器4可類似于參考圖13所描述的，僅收集全部所需的信息，并向移動單元1其中之一提供該信息以執(zhí)行計算。
最后，如在作為舉例的圖1、圖17和圖18中所示，定位也可利用定位服務(wù)器4、5、6互相連接的網(wǎng)絡(luò)。
圖17展示了三個互相連接的定位服務(wù)器4、5、6的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)可與例如在圖1中示出的相同?？墒褂美缫蛱鼐W(wǎng)連接、GPRS連接或WLAN連接等而使定位服務(wù)器4、5、6互相連接。每個定位服務(wù)器4、5、6能如結(jié)合圖14所描述的為所附接的移動單元1實現(xiàn)定位計算。
對于定位服務(wù)器其中之一6，連接有包括移動單元1-1的大量的移動單元1。而對于另一個定位服務(wù)器5，僅連接有單一的移動單元1，即移動單元1-2。對于第三定位服務(wù)器4，連接有包括移動單元1-3的兩個移動單元1。
由于到定位服務(wù)器4、5、6的移動單元1的不對等分布，定位服務(wù)器6可同定位服務(wù)器4和5分?jǐn)偲溆嬎阖?fù)載。
而且，定位服務(wù)器4、5、6彼此間可共享定位信息，以實現(xiàn)對連接到不同定位服務(wù)器4、5、6的移動單元1的相對定位。例如在圖17中，移動單元1-2和1-3可利用位于定位服務(wù)器4和定位服務(wù)器5之間的用于交換由移動單元1-2和移動單元1-3所提供的必需GNSS測量數(shù)據(jù)的鏈路而確定其相對位置。
即使既不知道移動單元所鏈接的定位服務(wù)器的精確位置，也不知道連接到該定位服務(wù)器的GNSS接收機的精確位置，也可以支持對移動單元的絕對定位。如同將結(jié)合圖18而更詳細(xì)解釋的，如果已知任何一個定位服務(wù)器的精確位置或附接到任何一個定位服務(wù)器的GNSS接收機的精確位置，在這種情況下使用網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)絕對定位。
圖18再次展示了三個定位服務(wù)器4、5、6的網(wǎng)絡(luò)。每個定位服務(wù)器4、5、6包括允許在各自的服務(wù)器的地點的GNSS測量的GNSS接收機(未示出)。此外，已知定位服務(wù)器其中之一4的準(zhǔn)確絕對位置。
第一移動單元1-4被連接到定位服務(wù)器6。第二移動單元1-5可被連接到定位服務(wù)器6和定位服務(wù)器4。
現(xiàn)在，將確定移動單元1-4的精確絕對位置。
在一種可選方式中，類似于參考圖2所描述的，基于GNSS測量確定相對于定位服務(wù)器5的位置的定位服務(wù)器4的精確位置。另外，類似于參考圖2所描述的，基于GNSS測量確定相對于定位服務(wù)器5的位置的定位服務(wù)器6的精確位置。另外，類似于參考圖2所描述的，基于GNSS測量確定相對于定位服務(wù)器6的位置的移動單元1-4的精確位置?；谒玫囊苿訂卧?-4相對于定位服務(wù)器4的位置的總計相對位置，并基于定位服務(wù)器4的已知絕對位置，可確定移動單元1-4的確切絕對位置。
在另一種可選實施方式中，基于GNSS測量確定相對于定位服務(wù)器4的位置的移動單元1-5的精確位置。此外，基于GNSS測量確定相對于移動單元1-5的位置的定位服務(wù)器6的精確位置。此外，基于GNSS測量確定相對于定位服務(wù)器6的位置的移動單元1-4的精確位置?；谒玫降囊苿訂卧?-4相對于定位服務(wù)器4的位置的總計相對位置，并基于定位服務(wù)器4的已知絕對位置，可例如通過定位服務(wù)器4的處理元件或通過定位服務(wù)器6的處理元件確定移動單元1-4的確切絕對位置。
而且，當(dāng)存在許多定位服務(wù)器4、5、6以及許多連接到這些定位服務(wù)器4、5、6的移動單元1時，在網(wǎng)絡(luò)中可聚集大量的測量數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可用于建模大氣層及其部分，用于建模對流層，用于建模電離層等。
應(yīng)該注意，所描述的實施方式僅構(gòu)成本發(fā)明的多種可能實施方式中被選出的一些。此外，可單獨地或在與至少一個其他所述實施方式的組合中使用任何所描述的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種組件(1)包括-全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)，其適用于從至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)接收信號；以及-無線通信模塊(2)，其適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，并且適用于與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)由所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)從至少一顆衛(wèi)星所接收的衛(wèi)星信號的信息，用于實現(xiàn)對所述組件(1)相對于至少一個其他組件(1)的位置的確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，進(jìn)一步包括處理元件(30、50、51、71)，其適用于通過將對由所述組件(1)所接收的衛(wèi)星信號的測量與對由至少一個其他組件(1)所接收的所述衛(wèi)星信號的測量進(jìn)行比較來確定所述組件(1)相對于至少一個其他組件(1)的至少一個相對位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的組件(1)，其中所述處理元件(30、50、51、71)適用于在對所述組件(1)的至少所述相對位置進(jìn)行確定中使用從外部源(4)所接收的輔助數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，進(jìn)一步包括處理元件(30、50、51、71)，其適用于生成用于傳輸?shù)街辽僖粋€其他組件(1)的輔助數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，進(jìn)一步包括至少一個傳感器(74)，其提供用于支持對所述組件(1)定位的測量數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，其中所述無線通信模塊(2)適用于使用經(jīng)由所述無線通信網(wǎng)絡(luò)的鏈路與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)衛(wèi)星信號的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的組件(1)，其中所述鏈路包括以下至少之一-數(shù)據(jù)呼叫連接；-分組交換連接；-短消息連接；-多媒體消息連接；以及-控制信道連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，其中所述無線通信模塊(2)適用于使用不同于蜂窩通信系統(tǒng)的鏈路的另一種鏈路與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)衛(wèi)星信號的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，其中所述無線通信模塊(2)適用于使用蜂窩通信系統(tǒng)的鏈路與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)衛(wèi)星信號的信息，并使用不同于蜂窩通信系統(tǒng)的鏈路的另一種鏈路與至少一個另外組件交換有關(guān)衛(wèi)星信號的信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，其中所述組件(1)是在其中集成了所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和所述無線通信模塊(2)的單個設(shè)備。
11.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)作為附屬設(shè)備附接到所述無線通信模塊(2)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和所述無線通信模塊(2)包括獨立的處理元件(50、51)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和所述無線通信模塊(2)包括至少一個共享元件(30)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，其中所述無線通信模塊(2)包括應(yīng)用編程接口(70)，其適用于實現(xiàn)與所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)通信。
15.根據(jù)權(quán)利要求14中所述的組件(1)，其中所述應(yīng)用編程接口(70)提供下列功能中的至少一種-從所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)向所述無線通信模塊(2)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；-向固定服務(wù)器(4)和/或另一組件(1)發(fā)送數(shù)據(jù)；-接收來自固定服務(wù)器(4)和/或來自另一組件(1)的數(shù)據(jù)；-控制位置計算；-控制用于存儲有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的數(shù)據(jù)的存儲器(73)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，進(jìn)一步包括處理元件(30、50、51、71)，其適用于將涉及由所述組件(1)或另一組件(1)所接收的衛(wèi)星信號的信息存儲在存儲元件(73)中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16中所述的組件(1)，其中所述存儲元件(73)是可移除媒介、所述無線通信模塊(2)以及所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)至少其一的部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，其中所述無線通信模塊(2)包括用戶接口(122)，其適用于使用戶能夠控制對所述組件(1)的定位。
19.根據(jù)權(quán)利要求18中所述的組件(1)，其中由所述用戶接口(122)提供的控制選項包括對處理元件(30、50、51、71)的控制，所述處理元件適用于確定所述組件(1)相對于至少一個其他組件(1)的至少一個位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18中所述的組件(1)，其中由所述用戶接口(122)提供的控制選項包括基于所述交換的信息而改變對所述組件(1)的定位的精度級別。
21.根據(jù)權(quán)利要求18中所述的組件(1)，其中由所述用戶接口(122)提供的控制選項包括調(diào)整隱私設(shè)定，所述隱私設(shè)定實現(xiàn)對被允許接收涉及所述組件(1)的地點的信息的其他組件(1)的選擇。
22.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，進(jìn)一步包括對確定了位置的組件(1)的特定物理地點(125)的指示。
23.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，進(jìn)一步包括處理元件，其適用于對可用于衛(wèi)星的導(dǎo)航數(shù)據(jù)求值，用于支持對由所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)所接收的衛(wèi)星信號的捕獲。
24.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，進(jìn)一步包括處理元件，其適用于估算所述組件(1)所處的地點可用的地形模型，用于支持對由所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)所接收的衛(wèi)星信號的捕獲、對由所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)所接收的衛(wèi)星信號的跟蹤、和對所述組件(1)相對于至少一個其他組件(1)的位置的確定的至少一種。
25.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的組件(1)，進(jìn)一步包括適用于估算下面至少一項的軟件代碼所述組件(1)和至少一個其他組件(1)中至少一個的絕對速度；所述組件(1)和至少一個其他組件(1)之間的相對速度；所述組件(1)和至少一個其他組件(1)之間的角速度；所述組件(1)和至少一個其他組件(1)中至少一個的軌跡；所述組件(1)和至少一個其他組件(1)之間的軌跡；所述組件(1)和至少一個其他組件(1)的相遇時間；所述組件(1)和至少一個其他組件(1)的相遇地點；以及所述組件(1)和至少一個其他組件(1)中至少一個的運動方向。
26一種系統(tǒng)，包括至少兩個根據(jù)權(quán)利要求1到25中任一項所述的組件(1)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26中所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括實現(xiàn)在所述至少兩個組件(1)之間的通信鏈路的無線通信網(wǎng)絡(luò)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26中所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括適用于支持對至少一個所述組件(1)進(jìn)行定位的定位服務(wù)器。
29.根據(jù)權(quán)利要求28中所述的系統(tǒng)，其中所述定位服務(wù)器包括處理裝置，其適用于為各個衛(wèi)星再生可用的導(dǎo)航數(shù)據(jù)以及提供所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)，用于支持對衛(wèi)星信號的捕獲。
30.根據(jù)權(quán)利要求29中所述的系統(tǒng)，其中所述定位服務(wù)器進(jìn)一步包括存儲器，其適用于為進(jìn)一步使用而存儲由所述定位服務(wù)器的所述處理裝置所再生的用于各衛(wèi)星的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
31.一種用于支持對組件(1)的定位的方法，所述組件(1)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和無線通信模塊(2)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，而其中所述無線通信模塊(2)適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述方法包括使用用于與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)接收的信號的信息的所述無線通信模塊(2)用以實現(xiàn)對所述組件(1)相對于所述至少一個其他組件(1)的位置的確定。
32.一種用于支持對組件(1)的定位的方法，所述組件(1)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和無線通信模塊(2)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，而其中所述無線通信模塊(2)適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，并適用于與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)接收的信號的信息，用于實現(xiàn)對所述組件(1)相對于所述至少一個其他組件(1)的位置的確定，所述方法包括提供應(yīng)用編程接口(70)，所述應(yīng)用編程接口(70)實現(xiàn)所述無線通信模塊(2)和所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)之間的通信。
33.一種用于支持對組件(1)的定位的方法，所述組件(1)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和無線通信模塊(2)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，而其中所述無線通信模塊(2)適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，并適用于與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)接收的信號的信息，用于實現(xiàn)對所述組件(1)相對于所述至少一個其他組件(1)的位置的確定，所述方法包括將涉及由所述組件(1)或另一個組件(1)所接收的衛(wèi)星信號的信息存儲在存儲元件(73)中。
34.一種用于支持對組件(1)的定位的方法，所述組件(1)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和無線通信模塊(2)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，而其中所述無線通信模塊(2)適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，并適用于與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)接收的信號的信息，用于實現(xiàn)對所述組件(1)相對于所述至少一個其他組件(1)的位置的確定，所述方法包括在所述無線通信模塊(2)中提供用戶接口(122)，所述用戶接口(122)使用戶能夠控制對所述組件(1)的定位。
35.一種用于支持對組件(1)的定位的軟件代碼(71)，所述組件(1)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和無線通信模塊(2)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，而其中所述無線通信模塊(2)適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述軟件代碼當(dāng)在所述組件(1)的處理元件(30、50)中運行時，實現(xiàn)下列步驟-引起與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)接收的信號的信息，用于實現(xiàn)對所述組件(1)相對于所述至少一個其他組件(1)的位置的確定。
36.一種用于支持對組件(1)的定位的軟件代碼(70)，所述組件(1)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和無線通信模塊(2)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，而其中所述無線通信模塊(2)適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，并適用于與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)接收的信號的信息，用于實現(xiàn)對所述組件(1)相對于所述至少一個其他組件(1)的位置的確定，所述軟件代碼(70)當(dāng)在所述無線通信模塊(2)的處理元件(30、50)中運行時，實現(xiàn)應(yīng)用編程接口，所述應(yīng)用編程接口實現(xiàn)所述無線通信模塊(2)和所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)之間的通信。
37.一種用于支持對組件(1)的定位的軟件代碼(71)，所述組件(1)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和無線通信模塊(2)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，而其中所述無線通信模塊(2)適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，并適用于與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)接收的信號的信息，用于實現(xiàn)對所述組件(1)相對于所述至少一個其他組件(1)的位置的確定，所述軟件代碼(71)當(dāng)在所述組件(1)的處理元件(30、50)中運行時，實現(xiàn)下列步驟-引起將涉及由所述組件(1)或另一個組件(1)所接收的衛(wèi)星信號的信息存儲在存儲元件(73)中。
38.一種用于支持對組件(1)的定位的軟件代碼(122)，所述組件(1)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)和無線通信模塊(2)，其中所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(3)適用于接收來自至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，而其中所述無線通信模塊(2)適用于接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，并適用于與至少一個其他組件(1)交換有關(guān)從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)接收的信號的信息，用于實現(xiàn)對所述組件(1)相對于所述至少一個其他組件(1)的位置的確定，所述軟件代碼(122)當(dāng)在所述無線通信模塊(2)的處理元件(30、50)中運行時，實現(xiàn)用戶接口，所述用戶接口使用戶能夠控制對所述組件(1)的定位。
39.一種支持對組件(1)的定位的定位服務(wù)器(4)，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述定位服務(wù)器(4)包括-通信裝置(130)，其適用于支持到至少兩個組件(1)的通信鏈路；以及-定位支持元件(131)，其適用于接收來自至少一個第一組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息，并適用于向至少一個第二組件(1)轉(zhuǎn)發(fā)所述信息，用于使所述至少一個第二組件(1)能夠確定其相對于所述至少一個第一組件(1)的位置。
40.根據(jù)權(quán)利要求39中所述的定位服務(wù)器(4)，還包括輔助數(shù)據(jù)元件(133)，其適用于經(jīng)由所述通信裝置(130)向組件(1)提供輔助數(shù)據(jù)，用于支持基于所接收到的衛(wèi)星信號而對所述元件(1)的定位。
41.根據(jù)權(quán)利要求39中所述的定位服務(wù)器(4)，還包括隱私元件(132)，其適用于確定條件，在所述條件下可通過對由所述組件(1)的用戶提供的隱私設(shè)置進(jìn)行評測而與特定組件(1)交換數(shù)據(jù)。
42.一種包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求39到41中任一項所述的定位服務(wù)器(4)和至少兩個組件(1)的系統(tǒng)，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，并且所述組件(1)適用于建立與所述至少一個定位服務(wù)器(4)的通信鏈路。
43.一種用于支持對組件(1)的定位的方法，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述方法包括在定位服務(wù)器(4)處-接收來自至少一個第一組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；以及-向至少一個第二組件(1)轉(zhuǎn)發(fā)所述信息，用于使所述至少一個第二組件(1)能夠確定其相對于所述至少一個第一組件(1)的位置。
44.一種用于支持對組件(1)的定位的軟件代碼(131)，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述軟件代碼(131)當(dāng)運行于定位服務(wù)器(4)的處理元件中時，實現(xiàn)下列步驟-接收來自至少一個第一組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；以及-向至少一個第二組件(1)轉(zhuǎn)發(fā)所述信息，用于使所述至少一個第二組件(1)能夠確定其相對于所述至少一個第一組件(1)的位置。
45.一種用于支持對組件(1)的定位的定位服務(wù)器(6)，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述定位服務(wù)器(4)包括通信裝置(130)，其適用于支持到至少兩個組件(1)的通信鏈路；以及定位元件(140)，其適用于接收來自至少兩個組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息，以及適用于計算所述至少兩個組件(1)相對于彼此的位置。
46.根據(jù)權(quán)利要求45中所述的定位服務(wù)器(6)，其中所述定位元件(140)還適用于向所述至少兩個組件(1)中的至少一個和/或向第三方設(shè)備(8)提供有關(guān)所確定的位置的信息。
47.根據(jù)權(quán)利要求45中所述的定位服務(wù)器(6)，其中所述定位元件(140)還適用于生成與所述至少兩個組件(2)中至少一個的運動相關(guān)的附加信息，并適用于向所述至少兩個組件(1)的至少一個和/或向第三方設(shè)備(8)提供所述附加信息。
48.一種包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求45到47中任一項所述的定位服務(wù)器(6)和至少兩個組件(1)的系統(tǒng)，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，并且所述組件(1)適用于建立與所述至少一個定位服務(wù)器(4)的通信鏈路。
49.一種用于支持對組件(1)的定位的方法，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述方法包括在定位服務(wù)器(4)處-接收來自至少兩個第一組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；以及-計算所述至少兩個組件(1)相對于彼此的位置。
50.一種用于支持對組件(1)的定位的軟件代碼，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述軟件代碼當(dāng)運行于定位服務(wù)器(4)的處理元件(140)中時，實現(xiàn)下列步驟-接收來自至少二個第一組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；以及-計算所述至少兩個組件(1)相對于彼此的位置。
51.一種支持對組件(1)的定位的固定單元，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述固定單元包括定位服務(wù)器(4)，所述定位服務(wù)器(4)適用于接收有關(guān)所接收的來自布置在已知地點的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)和來自至少一個組件(1)的衛(wèi)星信號的信息，并且所述定位服務(wù)器(4)適用于基于所接收的有關(guān)衛(wèi)星信號的信息和所述全球?qū)Ш较到y(tǒng)接收機(7、160、161)的所述已知地點而計算所述至少一個組件(1)的絕對位置。
52.根據(jù)權(quán)利要求51中所述的固定單元，進(jìn)一步包括至少一個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)，其布置在已知地點并適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信息，以及適用于向所述定位服務(wù)器(4)提供有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息。
53.根據(jù)權(quán)利要求51中所述的固定單元，其中所述定位服務(wù)器(4)適用于接收有關(guān)所接收的來自多個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的衛(wèi)星信號的信息，其中所述定位服務(wù)器(4)適用于為所述至少一個組件(1)確定所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)中最接近的一個，以及其中所述定位服務(wù)器(4)適用于基于有關(guān)所接收的來自所述至少一個組件(1)和來自所述確定的最接近的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7)的衛(wèi)星信號的信息，并基于有關(guān)所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7)的所述已知地點的信息，計算所述至少一個組件(1)的所述絕對位置。
54.一種包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求51到53中任一項中所述的固定單元和至少一個組件(1)的系統(tǒng)，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，并且所述組件(1)適用于建立與所述至少一個固定單元的定位服務(wù)器(4)的通信鏈路。
55.一種用于支持對組件(1)的定位的方法，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述方法包括在定位服務(wù)器(4)處-接收來自至少一個組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；-接收來自布置在已知地點的至少一個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；以及-基于所述接收的有關(guān)衛(wèi)星信號的信息并基于所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的所述已知地點而計算所述至少一個組件(1)的絕對位置。
56.一種用于支持對組件(1)的定位的軟件代碼，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述軟件代碼當(dāng)運行于定位服務(wù)器(4)的處理元件(140)中時，實現(xiàn)下列步驟-接收來自至少一個組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；-接收來自布置在已知地點的至少一個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；以及-基于所述接收的有關(guān)衛(wèi)星信號的信息并基于所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的所述已知地點而計算所述至少一個組件(1)的絕對位置。
57.一種支持對組件(1)的定位的固定單元，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述固定單元包括定位服務(wù)器(4)，所述定位服務(wù)器(4)適用于接收有關(guān)所接收的來自布置在已知地點的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的衛(wèi)星信號的信息，并且適用于將所述信息連同有關(guān)所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的所述已知地點的信息一起，向至少一個組件(1)轉(zhuǎn)發(fā)，用以使所述組件(1)能夠確定其絕對位置。
58.根據(jù)權(quán)利要求57中所述的固定單元，進(jìn)一步包括至少一個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)，其布置在已知地點，并適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，以及適用于向所述定位服務(wù)器(4)提供有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息。
59.根據(jù)權(quán)利要求57中所述的固定單元，其中所述定位服務(wù)器(4)適用于接收有關(guān)所接收的來自多個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的衛(wèi)星信號的信息，適用于為所述至少一個組件(1)確定所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)中最接近的一個，以及適用于將來自所述最接近的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息連同有關(guān)所述最接近的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的所述已知地點的信息一起，向至少一個組件(1)轉(zhuǎn)發(fā)。
60.一種包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求57到59中任一項中所述的固定單元和至少一個組件(1)的系統(tǒng)，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，并且所述組件(1)適用于建立與所述至少一個固定單元的定位服務(wù)器(4)的通信鏈路。
61.一種用于支持對組件(1)的定位的方法，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述方法包括在定位服務(wù)器(4)處-接收來自至少一個組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；-接收來自布置在已知地點的至少一個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；以及-將所述信息連同有關(guān)所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的所述已知地點的信息一起向至少一個組件(1)轉(zhuǎn)發(fā)，用以使所述組件(1)能夠確定其絕對位置。
62.一種用于支持對組件(1)的定位的軟件代碼，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述軟件代碼當(dāng)運行于定位服務(wù)器(4)的處理元件(140)中時，實現(xiàn)下列步驟-接收來自至少一個組件(1)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；-接收來自布置在已知地點的至少一個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的有關(guān)所接收的衛(wèi)星信號的信息；以及-將所述信息連同有關(guān)所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(7、160、161)的所述已知地點的信息一起向至少一個組件(1)轉(zhuǎn)發(fā)，用以使所述組件(1)能夠確定其絕對位置。
63.一種用于支持對組件(1)的定位的定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)包括多個適用于彼此通信的定位服務(wù)器(4、5、6)，其中每個定位服務(wù)器(4、5、6)適用于建立到一個或更多所述組件(1)的連接。
64.根據(jù)權(quán)利要求63中所述的定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，其中每個所述定位服務(wù)器(4、5、6)適用于基于有關(guān)由所述組件(1)所接收的衛(wèi)星信號的信息而為各自所連接的組件(1)執(zhí)行定位計算，以及其中至少一個所述定位服務(wù)器(4、5、6)適用于也為連接到至少一個其他所述定位服務(wù)器(4、5、6)的組件(1)執(zhí)行定位計算的至少一部分。
65.根據(jù)權(quán)利要求63中所述的定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，其中所述定位服務(wù)器(4、5、6)適用于彼此交換有關(guān)由連接到至少一個所述定位服務(wù)器(4、5、6)的組件(1)所接收的衛(wèi)星信號的信息。
66.根據(jù)權(quán)利要求63中所述的定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，其中至少一個所述定位服務(wù)器(4、5、6)的所述絕對位置可用，而至少一些所述定位服務(wù)器(4、5、6)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號。
67.一種包括根據(jù)權(quán)利要求63到66中任一項中所述的定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)和至少一個組件(1)的系統(tǒng)，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，并且所述組件(1)適用于建立與所述定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器(4、5、6)的通信鏈路。
68.一種用于支持對組件(1)的定位的方法，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述方法包括在定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的至少兩個定位服務(wù)器(4、5、6)之間交換信息，用于支持至少一個組件(1)的定位，所述組件(1)適用于建立到所述定位服務(wù)器(4、5、6)其中之一的通信鏈路。
69.一種用于支持對組件(1)的定位的軟件代碼，所述組件(1)適用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的至少一顆衛(wèi)星(S1、S2)的信號，所述軟件代碼當(dāng)運行于定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器(4)的處理元件(140)中時，實現(xiàn)下列步驟-與所述定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的至少一個其他定位服務(wù)器(4、5、6)交換信息，用于支持對至少一個組件(1)的定位，所述組件(1)適用于建立到所述定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器(4、5、6)的通信鏈路。
全文摘要
本發(fā)明涉及組件(1)的定位。組件(1)包括GNSS接收機(3)和無線通信模塊(2)，并可以使用蜂窩鏈路或非蜂窩鏈路與其他組件(1)交換GNSS信息。基于在該組件(1)處的GNSS測量而確定組件(1)之間的相對位置。API 70支持GNSS接收機(3)和無線通信模塊(2)之間的通信。通過用戶接口(122)使定位成為可控制的。定位服務(wù)器(4、6)可將信息從一個組件(1)轉(zhuǎn)發(fā)到另一組件，或者可以處理用于組件(1)的位置計算。依靠布置在已知地點并耦接到此類服務(wù)器(4)的GNSS接收機(7)實現(xiàn)絕對定位。定位服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)在定位服務(wù)器(4、5、6)之間的信息交換。
文檔編號G01S5/00GK101048671SQ200480044274
公開日2007年10月3日 申請日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者H·塞羅, J·西爾雅蘭納 申請人:諾基亞公司