專利名稱：衛(wèi)星定位系統(tǒng)的基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)特定因子的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)中的 網(wǎng)絡(luò)特定變量的計(jì)算方法以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
全球或衛(wèi)星定位系統(tǒng)GNSS (例如，GPS、 GLONASS、伽利略等) 目前被用于或?qū)⒈挥糜诖罅课恢么_定的應(yīng)用中。由于物理?xiàng)l件，通過孤 立運(yùn)轉(zhuǎn)的站進(jìn)行接收的可實(shí)現(xiàn)的位置準(zhǔn)確度受到限制。
對(duì)于不同GNSS的情況來說，移動(dòng)單元(所謂的漫游者)的位置確 定是通過針對(duì)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)測(cè)量以及至少一個(gè)基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)測(cè) 量的數(shù)據(jù)接收來實(shí)現(xiàn)的。由于基準(zhǔn)站的位置已知并且該基準(zhǔn)站也接收同 一衛(wèi)星信號(hào)，所以可通過微分修正法來減少某些不準(zhǔn)確性及誤差。這種 誤差的示例為電離層或?qū)α鲗诱`差或由衛(wèi)星軌道引起的幾何誤差。根據(jù) 微分方法，與沒有基準(zhǔn)站的情況下利用漫游者相比，能夠獲得更高準(zhǔn)確 度。這種站根據(jù)接收到的衛(wèi)星信號(hào)連續(xù)向漫游者發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)設(shè)計(jì)， 這種數(shù)據(jù)可以是原始數(shù)據(jù)或經(jīng)處理的數(shù)據(jù)。然而，在實(shí)踐中，并非針對(duì) 每次測(cè)量處理重新建立基準(zhǔn)站，而是由可由不同用戶同時(shí)使用的固定安 裝的基準(zhǔn)站組成的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)來形成一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施。因此，從網(wǎng)絡(luò)發(fā)送網(wǎng) 絡(luò)修正參數(shù)，或者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的基準(zhǔn)站的測(cè)量來計(jì)算用于與位于漫游者 的鄰域中的站相對(duì)應(yīng)的虛擬基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)。US 5，899，957描述了一種發(fā)送 用于選定區(qū)域的GPS修正距離的方法和裝置。該文獻(xiàn)還包括針對(duì)這種方 法的現(xiàn)有技術(shù)的寬泛總述。
在Zebhauser B.E-, Euler H,J.， Keenan C.R.， WDbbena G. (2002)， "/i iVove/ y4p_praac/z Ae o/ /"yb環(huán)加'on加w i e/^e"ce iS她.ow臉M10^ 0 "/w附z'"g to A7UM Fw/wre F丄0"， ION (US Institute ofNavigation), National Technical Meeting 2002， San Diego中，也描述了基 準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)。
這種網(wǎng)絡(luò)通常具有大量基準(zhǔn)站，對(duì)于這些基準(zhǔn)站來說，由于受限的 計(jì)算能力，特別是在基于PC的系統(tǒng)的情況下，不能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 因此，可同時(shí)進(jìn)行處理的站的數(shù)量小于網(wǎng)絡(luò)中的總站數(shù)。因此，出于數(shù) 據(jù)處理目的，將網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，g卩，劃分成多組或多群可聯(lián)合處理基準(zhǔn)站， 這些組的組成必須滿足特定標(biāo)準(zhǔn)，例如關(guān)于誤差發(fā)生的特定標(biāo)準(zhǔn)。
一組或一群基準(zhǔn)站通常相互靠近，使得地理分布成為對(duì)基準(zhǔn)站分區(qū) 的基本標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)是要求指配到該組的地理分布或區(qū)域具有球 形形狀。目前，4到8個(gè)基準(zhǔn)站的組大小是希望的，其中這個(gè)限制將被指 定為基數(shù)條件。因此，如果分區(qū)生成了大小在該指定范圍內(nèi)的組，則對(duì) 于該組來說不必進(jìn)行進(jìn)一步分區(qū)。在極端情況下，當(dāng)然也能夠指定單一 量來代替值范圍，使得在假定對(duì)應(yīng)可分性的情況下，在分區(qū)之后所有組 都具有相同大小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種針對(duì)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的改進(jìn)的修正信息計(jì) 算方法。
另一目的是，準(zhǔn)許自動(dòng)或動(dòng)態(tài)地對(duì)基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分區(qū)。
另一目的是，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性，特別是針對(duì)基準(zhǔn)站的故障。
根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1或從屬權(quán)利要求所述的特征化特征可
實(shí)現(xiàn)這些目的，或者進(jìn)一步開發(fā)出解決方案。
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)
中的網(wǎng)絡(luò)特定變量的計(jì)算方法和用于執(zhí)行該計(jì)算方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) en
叩o
由于網(wǎng)絡(luò)中的變化，例如，諸如基準(zhǔn)站的故障或者切斷/接通，可取 的是，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)一種網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)、特別是動(dòng)態(tài)分區(qū)。于是，能夠 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)功能的變化。從而能夠例如按事件可控方式或 按固定速率來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)態(tài)分區(qū)。而且，動(dòng)態(tài)分區(qū)是以在網(wǎng)絡(luò)中包括移動(dòng)接收器單元(所謂的漫游者單元)為前提的。由于沒有靜態(tài) 定位，所以需要可適當(dāng)更新和靈活的分區(qū)。
將全體基準(zhǔn)站分區(qū)成多組或多群可以按其一般形式表達(dá)如下。
假定
'n個(gè)目標(biāo)或基準(zhǔn)站的集合x (Xl，…，Xn) = : X，在d維空間中的 點(diǎn)或位置的情況下，Xj= (Xjl，…，Xjd)也成立
'成本函數(shù)H: {1，…，k}"—沢，其表達(dá)向一組指配一目標(biāo)的成本， 針對(duì)與其它組目標(biāo)不同的目標(biāo)的指配會(huì)引起比指配相似目標(biāo)更高的成本。
求解
指配因子C e{l，...,/t}"，其中，
。將c廣y^;c,指配給組j o c = arg minc i/(cbc)
根據(jù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分區(qū)形成組的所謂分類方法依據(jù)它們表示目標(biāo)的方 法而有所不同，例如，在歐幾里德空間或距離矩陣中，以矢量方式選擇 成本函數(shù)(例如，L2標(biāo)準(zhǔn)或Kullback-Leibler散度)以及最佳化或指配算 法。已知方法例如為k均值分群或主分量分析。
根據(jù)本發(fā)明，將基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)建模為內(nèi)聚且邊緣加權(quán)的圖形，其中， 基準(zhǔn)站表示由邊緣連接的節(jié)點(diǎn)。這里，將由邊緣連接的各基準(zhǔn)站之間的 距離輸入到指配給邊緣的加權(quán)函數(shù)中，根據(jù)本發(fā)明，這能夠使用具體是 L2或歐幾里德標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。然而，原則上也可以使用其它標(biāo)準(zhǔn)或存儲(chǔ)在 目錄中的己測(cè)量距離，該距離可能己被修正。而且，其它變量，如天線 或接收參數(shù)、基準(zhǔn)站的海拔、測(cè)量數(shù)、使用系統(tǒng)的數(shù)量(如GLONASS、 GPS、伽利略等)以及地形特定參數(shù)或大氣參數(shù)，也可被輸入到加權(quán)函數(shù) 中。地形特定參數(shù)取決于基準(zhǔn)站之間的地形，如存在山脈或靠近海岸。 這種變量例如可以根據(jù)數(shù)字地形或海拔模型導(dǎo)出，并且描述例如對(duì)大氣 效應(yīng)的建模的對(duì)應(yīng)影響。大氣參數(shù)或者可以根據(jù)針對(duì)基準(zhǔn)站的本地測(cè)量 導(dǎo)出，或者按網(wǎng)格或區(qū)域描述基準(zhǔn)站所在的較大環(huán)境的條件。
在對(duì)圖形進(jìn)行生成和分區(qū)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在算法上注意并考慮兩個(gè)條件。第一，必須生成內(nèi)聚圖形作為起始條件；這意味著該圖形的全部節(jié)點(diǎn)彼 此直接或間接(即，經(jīng)由其它節(jié)點(diǎn)和邊緣)連接，這被稱為連通性條件。 第二，在分區(qū)時(shí)應(yīng)當(dāng)生成多組特定數(shù)量的目標(biāo)或基準(zhǔn)站，這個(gè)數(shù)量必需 對(duì)應(yīng)于指定值范圍。這個(gè)條件被稱為基數(shù)條件。
為了生成內(nèi)聚圖形，原則上，最初通過邊緣連接全部節(jié)點(diǎn)，但也可 以考慮預(yù)選，這縮減了實(shí)際連接的數(shù)量。這種連接預(yù)選(其具有尤其與 最佳化計(jì)算時(shí)間相關(guān)的實(shí)用性)的示例要求基于指定適當(dāng)距離閾值，應(yīng) 用連通性條件并且獲得內(nèi)聚圖形，而無需按瑣碎方式在每種情況下都通 過邊緣將每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接至所有其它節(jié)點(diǎn)。通常來說，為了生成連接圖形， 通過邊緣彼此連接其距離低于所述距離閾值的所有節(jié)點(diǎn)。如果距離閾值 滿足既定網(wǎng)絡(luò)的連通性條件，則隨之產(chǎn)生被連接并由此將所有節(jié)點(diǎn)經(jīng)由 其它節(jié)點(diǎn)間接或直接地連接在一起的圖形。該距離閾值的典型量級(jí)為
70km。如果該距離閾值選擇得太大，則要計(jì)算的邊緣數(shù)太高；另一方面， 如果該距離閾值選擇得太小，則可能導(dǎo)致無法獲得內(nèi)聚圖形并因此違反 或未保持所述連通性條件。因此，距離閾值可平均為70km，但也可以高 達(dá)100km或更大。后一情況例如是針對(duì)其中必須評(píng)估載波相位觀測(cè)并且 必須實(shí)時(shí)(即，不超過幾分鐘的延遲)確定它們的整體模糊度的網(wǎng)絡(luò)的 情況。在不根據(jù)載波相位觀測(cè)的評(píng)估來確定這種整體模糊度的網(wǎng)絡(luò)的情 況下，并且僅評(píng)估除載波相位以外的觀測(cè)(即，例如碼相位觀測(cè)評(píng)估) 的網(wǎng)絡(luò)的情況下，這個(gè)距離閾值還可以是這些量級(jí)的倍數(shù)，即典型為150 km 或300km。因此，可根據(jù)觀測(cè)類型的可獲性(即，可觀測(cè)的)并且/或者 根據(jù)這些網(wǎng)絡(luò)的要生成的數(shù)據(jù)成果，來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)確定。簡單鏈接是具有 距離闞值和針對(duì)可獲觀測(cè)類型或要生成的數(shù)據(jù)成果的關(guān)聯(lián)值的基準(zhǔn)表。 隨后，根據(jù)當(dāng)前可觀測(cè)的或要實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)成果來選擇距離閾值。
在現(xiàn)有技術(shù)中討論了用于導(dǎo)出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)成果的合適變量和用于距離 閾值的可計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。
因而，在Skone S.H. (2001)， " T7ze /w/ a" o/wag"幼'c加/my o" (7尸/S 戸/。顧"ce"， Journal of Geodesy 75 (2001) 9/10， 457-468中， 描述了基于電離層折射的誤差影響的相關(guān)距離的導(dǎo)出。
7在WUbbena， Bagge， Seeber， B6der， Hankemeier (1996 )，《Uwc一
Esta6/油'"g i e/e柳ce A^fworfo"， paper presented at ION 96， Kansas
City,禾口 Georgiadou Y & Kleusberg A. (1998 )， " O" /owo—en'c c/e/a少gec^/c re/""'ve G尸61 po礎(chǔ)om'"g"， 1987， manuscripta geodetica (1988) 13: 1-8中，公開了確定距離相關(guān)誤差并由此確定適于導(dǎo)出和建 立距離閾值的變量以及有關(guān)載波相位模糊度的可解析性的信息。
隨后對(duì)由此生成的內(nèi)聚且邊緣加權(quán)圖形進(jìn)行分區(qū)，即，將其劃分成 多組基準(zhǔn)站，根據(jù)基準(zhǔn)站的數(shù)量和選擇的基數(shù)條件，將執(zhí)行若干到大量 的分區(qū)步驟，直到所有組滿足基數(shù)條件為止。
作為生成圖形之后的第一步驟，通過導(dǎo)出最小生成樹(spanning tree ) 來去除圖形中的邊緣。多種方法都適于這個(gè)目的，特別是根據(jù)本發(fā)明的 其中在每種情況下都能選擇局部最佳解決方案的貪婪方法(greedy approach),這是考慮到轉(zhuǎn)換時(shí)間特性。這些方法的示例是例如在 "/wfrWwc"ow fo爿/gon說臘"by Thomas A. Cormen ， Charles E. Leiserson ， Ronald Rives" Clifford Stein, The MIT Press, 2nd Edition, ISBN: 0262032937， pages 567-573中描述的普里姆算法或克魯斯卡爾算法。
使用最小生成樹具有如下一些優(yōu)點(diǎn)
-用于最小生成樹的分區(qū)算法較快(o q五iloglH)，
-可以一次實(shí)現(xiàn)分區(qū)，
-可容易地或者花費(fèi)較小努力即可整合基數(shù)條件和連通性條件。 接著，從導(dǎo)出的最小生成樹中去除具有最高權(quán)重的邊緣，假定隨后 獲得的局部樹沒有落到基數(shù)條件的下限之下。接著，根據(jù)相同原理對(duì)由 此形成的局部樹進(jìn)行進(jìn)一步分區(qū)，假定它們沒有超出基數(shù)條件的上限， 直到對(duì)于最終獲得的所有局部樹來說滿足基數(shù)條件為止。滿足這個(gè)條件 的局部樹表示要通過分區(qū)建立的多組基準(zhǔn)站。當(dāng)所有局部樹滿足基數(shù)條 件時(shí)或者當(dāng)不可能再實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的可容許分區(qū)(例如，當(dāng)要分區(qū)的一-個(gè) 或更多個(gè)剩余局部樹不可能在保持基數(shù)條件的同時(shí)被分區(qū))時(shí)，結(jié)束分 區(qū)過程。這是例如當(dāng)局部樹包含9個(gè)節(jié)點(diǎn)并且基數(shù)條件要求各組具有5
8個(gè)節(jié)點(diǎn)作為下限而7個(gè)節(jié)點(diǎn)作為上限的強(qiáng)度時(shí)的情況。
為了避免要被分區(qū)的局部樹的如下情況，即其節(jié)點(diǎn)數(shù)大于基數(shù)條件 的上限但又不能對(duì)其分區(qū)，因?yàn)榉謪^(qū)后其節(jié)點(diǎn)數(shù)會(huì)落入基數(shù)條件的下限 之下的情況，可以根據(jù)
<formula>formula see original document page 9</formula>
來選擇基數(shù)條件，作為進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)，其中，rimax是基數(shù)條件的上限，而
n,是基數(shù)條件的下限。使用這個(gè)規(guī)則的結(jié)果是可對(duì)所獲局部樹進(jìn)行分區(qū)
直到它們滿足基數(shù)條件為止。
分區(qū)之后，針對(duì)各組分別計(jì)算組特定修正變量，該組特定修正變量 隨后被再次組合，以導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)特定修正參數(shù)。針對(duì)這種情況的一個(gè)方法 是使用被指配給一個(gè)以上的組或?qū)儆谝粋€(gè)以上的組的基準(zhǔn)站。為了這個(gè) 目的，在去除邊緣時(shí)，將通過這些邊緣連接的兩個(gè)站中的一個(gè)視為屬于 所得多個(gè)組或局部樹中的兩個(gè)，并因此在計(jì)算修正參數(shù)時(shí)加以考慮。


下面，參照附圖中示意性示出的工作實(shí)施例，純粹通過示例方式， 對(duì)根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述。具體地說，
圖1示出了利用基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)的修正傳輸?shù)氖疽鈭D2示出了要分區(qū)的基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例；
圖3示出了網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聚邊緣加權(quán)圖形的生成的示意圖4示出了針對(duì)表示所述網(wǎng)絡(luò)的圖形導(dǎo)出最小生成樹的示意圖5-6示出了對(duì)最小生成樹的分區(qū)的示意圖7示出了要被分區(qū)成多個(gè)組的基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)示例的示意圖； 圖8示出了該真實(shí)示例的基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)的圖，該網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被分區(qū)成多 個(gè)組；以及
圖9示出了在分區(qū)時(shí)確定屬于至少兩個(gè)組的基準(zhǔn)站的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的修正值K的計(jì)算，以及從由基準(zhǔn)站3的網(wǎng)絡(luò)向作為接收單元的移動(dòng)漫游者單元1的修正K的傳輸。漫 游者單元1和基準(zhǔn)站都接收來自全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星2的衛(wèi)星信號(hào)S。在
網(wǎng)絡(luò)中接收到的衛(wèi)星信號(hào)s經(jīng)局部或者成組處理并且作為組特定修正被 傳遞至中央計(jì)算單元4。在那里實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)特定修正K的計(jì)算，隨后通過 發(fā)送單元的發(fā)送器5將該網(wǎng)絡(luò)特定修正K發(fā)送至漫游者單元1的接收器 la。接收到的網(wǎng)絡(luò)特定修正K在此基于漫游者單元1的衛(wèi)星接收器la所 接收的衛(wèi)星信號(hào)S，用于增加定位準(zhǔn)確度。不考慮在此選擇的表示法和包 括具有發(fā)送器4且單向通信的網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算方法還適用于雙 向通信。
圖2示出了要被分區(qū)成多個(gè)組的、由十二個(gè)連續(xù)編號(hào)的基準(zhǔn)站組成 的網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例，為清楚起見，簡化了該實(shí)施例?；鶖?shù)條件指示2到4 個(gè)基準(zhǔn)站的組是可容許的。在這種情況下，連通性條件例如被規(guī)定為70km。
圖3的示意圖中實(shí)現(xiàn)了計(jì)算方法中的生成網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聚邊緣加權(quán)圖形 的第一步驟。在本實(shí)施例中，通過以節(jié)點(diǎn)之間的距離作為權(quán)重的邊緣來 連接表示基準(zhǔn)站的并且距離小于70 km的所有節(jié)點(diǎn)。規(guī)定了歐幾里德距 離，但是也能將諸如例如大氣、天線相關(guān)或地理影響的其它參數(shù)輸入到 加權(quán)函數(shù)中，但為清楚起見在此未示出。因此，第一步驟的結(jié)果是僅考 慮距離作為加權(quán)函數(shù)的內(nèi)聚邊緣加權(quán)圖形。
圖4示意性示出了導(dǎo)出表示網(wǎng)絡(luò)的圖形的最小生成樹。在本實(shí)施例 中，從節(jié)點(diǎn)1開始，利用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的普里姆算法導(dǎo)出最小生成 樹。為了執(zhí)行該過程，在每種情況中，環(huán)繞已經(jīng)屬于所得生成樹的節(jié)點(diǎn) 繪制外界，并且從與這個(gè)外界相交的所有邊緣中，選擇具有最低權(quán)重的 邊緣，以延伸該生成樹。將連接至此邊緣的節(jié)點(diǎn)添加至該生成樹。在本 實(shí)施例中，三個(gè)邊緣交叉成圍繞節(jié)點(diǎn)1的虛構(gòu)環(huán)(其中，到節(jié)點(diǎn)4的具 有60.9的邊緣具有最低權(quán)重)，以便將具有對(duì)應(yīng)邊緣的節(jié)點(diǎn)4添加至該生 成樹。環(huán)繞節(jié)點(diǎn)1和4繪制的線現(xiàn)在與原始三個(gè)邊緣中的兩個(gè)交叉并且 節(jié)點(diǎn)4與3之間的邊緣具有權(quán)重56。因?yàn)檫@是具有最低權(quán)重的邊緣，所 以將其與節(jié)點(diǎn)3 —起添加至生成樹。由于點(diǎn)1和3經(jīng)由節(jié)點(diǎn)4連接，所 以可以去除節(jié)點(diǎn)1與3之間的直接邊緣。根據(jù)這種漸進(jìn)方法，導(dǎo)出最小生成樹，但根據(jù)本發(fā)明還可以使用其它方法，諸如其它貪婪方法，例如 克魯斯卡爾算法。
圖5基于示意圖說明了最小生成樹的分區(qū)。在該圖形中，標(biāo)識(shí)具有 最高權(quán)重的邊緣，在本實(shí)施例中，標(biāo)識(shí)了節(jié)點(diǎn)7與11之間的邊緣，其具
有63.2的權(quán)重。由于根據(jù)邊緣的距離得出的分別具有5個(gè)和7個(gè)節(jié)點(diǎn)的 兩個(gè)局部樹仍不能滿足基數(shù)條件，所以要進(jìn)一步細(xì)分，這在圖6中例示出。
在左側(cè)局部樹中，由于為了使得隨后形成的圖形不違反基數(shù)條件或 者不能被進(jìn)一步分區(qū)，不能去除節(jié)點(diǎn)1與4之間的具有權(quán)重60.9的較承: 邊緣、節(jié)點(diǎn)2與3之間的具有權(quán)重60.2的較重邊緣以及最后節(jié)點(diǎn)12與7 之間的具有權(quán)重58.2的較重邊緣，所以去除節(jié)點(diǎn)3與12之間的具有權(quán)重 56.4的邊緣。這意味著僅當(dāng)一邊緣是在去除其之后，能產(chǎn)生滿足基數(shù)條 件或者可被進(jìn)一步分區(qū)的局部樹的最高權(quán)重邊緣時(shí)，容許去除該邊緣。 根據(jù)去除具有權(quán)重56.4的邊緣所得出兩個(gè)組分別具有4個(gè)和3個(gè)節(jié)點(diǎn)， 使得對(duì)于這兩個(gè)部分來說，滿足基數(shù)條件，從而不需要進(jìn)一步分區(qū)。
對(duì)于右側(cè)局部樹來說，具有權(quán)重61.1的邊緣同樣不是最高權(quán)重邊緣。 然而，它是在去除后不會(huì)違反基數(shù)條件或者去除后留下的圖形能夠被進(jìn) --步分區(qū)的最高權(quán)重邊緣。在這種情況下，去除該邊緣導(dǎo)致分別具有2 個(gè)和3個(gè)節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)組，在兩種情況中都滿足基數(shù)條件。通過表示為圖 形并隨后進(jìn)行算法分區(qū)，可以自動(dòng)對(duì)基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分區(qū)。具體來說， 可通過重復(fù)執(zhí)行計(jì)算步驟或其分區(qū)步驟并且隨后計(jì)算組特定修正及網(wǎng)絡(luò) 特定修正，來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)際操作條件的連續(xù)適應(yīng)或者反復(fù)適應(yīng)，乃至 動(dòng)態(tài)適應(yīng)。
圖7示出了要被劃分成多個(gè)組的并且具有大量基準(zhǔn)站的網(wǎng)絡(luò)的真實(shí) 示例，該網(wǎng)絡(luò)過覆蓋德國巴伐利亞州的聯(lián)邦國土并且按分區(qū)狀態(tài)在圖8 中示出。忽略基準(zhǔn)站的海拔分布，并且在每種情況中示出的到每組中的 中心站的連接線僅用于例示作用。
作為實(shí)施例，圖9示出了在分區(qū)時(shí)屬于至少兩個(gè)組的基準(zhǔn)站的確定。 為了這個(gè)目的，在對(duì)最小生成樹進(jìn)行分區(qū)期間，在每一個(gè)分區(qū)步驟中，
ii把要去除的一個(gè)邊緣的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)指配給兩個(gè)所得局部樹，以便 在局部樹之間并因此也在組之間獲得鏈接，該鏈接又允許對(duì)組特定修正 進(jìn)行組合，以便計(jì)算網(wǎng)絡(luò)特定修正。在圖9中的左側(cè)局部圖中，去除節(jié)
點(diǎn)7與11之間的具有權(quán)重63.2的邊緣。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)中的節(jié)點(diǎn)7被視為屬于 兩個(gè)組，如右側(cè)局部圖中所示，并且對(duì)其進(jìn)行計(jì)算方面的處理。包含這 種屬于多個(gè)局部樹或多個(gè)組的"冗余"節(jié)點(diǎn)可以發(fā)生在分區(qū)處理期間內(nèi)， 例如，通過基數(shù)條件的適應(yīng)來進(jìn)行，或者僅在完成分區(qū)之后，例如僅在 分區(qū)之后通過將公共節(jié)點(diǎn)也指配給它們的相應(yīng)第二組來進(jìn)行。在后一情 況中，分區(qū)算法不需要考慮任何多重從屬關(guān)系。
雖然選擇了系統(tǒng)特定實(shí)施例，但原則上根據(jù)本發(fā)明的方法也可應(yīng)川 于任何衛(wèi)星定位系統(tǒng)，如GPS、伽利略或者GLONASS。
權(quán)利要求
1、一種用于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的修正計(jì)算方法，所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)包括作為基準(zhǔn)站的接收單元的網(wǎng)絡(luò)，所述修正計(jì)算方法包括以下步驟分區(qū)步驟，其將所述網(wǎng)絡(luò)分區(qū)成多組基準(zhǔn)站，計(jì)算步驟，其計(jì)算組特定修正變量，組合步驟，其組合所述組特定修正變量，導(dǎo)出步驟，其導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)特定修正參數(shù)，在所述分區(qū)步驟期間通過內(nèi)聚邊緣加權(quán)圖形中的節(jié)點(diǎn)來表示所述基準(zhǔn)站，在所述內(nèi)聚邊緣加權(quán)圖形的生成過程中，將由邊緣連接的節(jié)點(diǎn)之間的距離輸入到加權(quán)函數(shù)中，具體地根據(jù)普里姆算法或克魯斯卡爾算法，從所述圖形導(dǎo)出最小生成樹，通過在每種情況下從所述最小生成樹中去除下述邊緣來對(duì)所述最小生成樹進(jìn)行分區(qū)，以便建立多個(gè)組，所述邊緣具有最高權(quán)重，并且去除該邊緣導(dǎo)致所得局部樹在每種情況下或者兩個(gè)所得局部樹都滿足節(jié)點(diǎn)數(shù)的基數(shù)條件，具體是具有下限nmin和上限nmax的基數(shù)條件，或者具有大于所述基數(shù)條件的節(jié)點(diǎn)數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的修正計(jì)算方法，其特征在于，只有當(dāng)兩個(gè) 節(jié)點(diǎn)之間的距離，特別是其歐幾里德距離不超過指定距離閾值時(shí)，才生 成連接所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的邊緣。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的修正計(jì)算方法，其特征在于，在所述圖形中生成不超過所述距離閾值的所有邊緣。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2和3中的任一項(xiàng)所述的修正計(jì)算方法，其特征在 于，所述距離閾值被自動(dòng)確定為觀測(cè)數(shù)據(jù)的可獲性和/或要生成的網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)成果的可獲性的函數(shù)。
5、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的修正計(jì)算方法，其特征在于，將如下參數(shù)輸入到所述加權(quán)函數(shù)中所述基準(zhǔn)站的參數(shù)，從所述基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)出的參數(shù)，地形特定參數(shù)，以及/或大氣參數(shù)。
6、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的修正計(jì)算方法，其特征在于，作為基數(shù)條件，可允許節(jié)點(diǎn)數(shù)處于4到8的范圍中。
7、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的修正計(jì)算方法，其特征在于， 選擇所述基數(shù)條件，使得
8、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的修正計(jì)算方法，其特征在于， 在所述分區(qū)步驟期間，將至少一個(gè)基準(zhǔn)站指配給至少兩個(gè)組。
9、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的修正計(jì)算方法，其特征在于， 所述網(wǎng)絡(luò)的所述接收單元中的至少一部分接收單元是移動(dòng)接收單元。
10、 一種作為數(shù)據(jù)介質(zhì)上的記錄或者作為具有代碼序列的電磁載波 的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到9中 '的任一項(xiàng)所述的修正計(jì)算方法。
全文摘要
用于具有作為基準(zhǔn)站的接收單元的網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的修正計(jì)算方法包括以下步驟將網(wǎng)絡(luò)分區(qū)為多組基準(zhǔn)站；計(jì)算組特定修正因子；合并組特定修正因子；以及隨后導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)特定修正參數(shù)。在所述分區(qū)步驟中，由連通邊緣加權(quán)圖形中的節(jié)點(diǎn)來表示基準(zhǔn)站，在該連通邊緣加權(quán)圖形的生成中，只有當(dāng)滿足依賴于距離的連通條件時(shí)才生成分別連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的邊緣，由此將由邊緣連接的節(jié)點(diǎn)之間的距離輸入到此邊緣的加權(quán)函數(shù)中。從所述圖形中導(dǎo)出最小生成樹，隨后通過針對(duì)每個(gè)樹去除如下邊緣來對(duì)該最小生成樹進(jìn)行分區(qū)以便建立多個(gè)組，所述邊緣具有最高權(quán)重且在去除后導(dǎo)致兩個(gè)所獲得的局部樹在每種情況下都滿足節(jié)點(diǎn)數(shù)量的基數(shù)條件或者包括數(shù)量上大于基數(shù)條件的節(jié)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01S19/07GK101467064SQ200780021982
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者保羅·阿爾維斯, 弗蘭克·塔卡奇, 德?lián)P·舍亞托維奇, 漢斯-于爾根·奧伊勒, 貝內(nèi)迪克特·澤布霍塞爾 申請(qǐng)人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司