專利名稱：適用于混合定位系統(tǒng)確定誤差估計的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及定位。尤其，本發(fā)明涉及一種適用用于提高確定裝置位置時所進行的定位測量的誤差估計值的方法和裝置。
現(xiàn)有技術(shù)的描述人常常希望知道他的地理位置。范圍從羅徑、地圖、六分儀、檢測裝置等范圍內(nèi)的裝置已經(jīng)用于確定一個人的位置。當今，我們從圍繞地球軌道和把信息提供給地球上的接收機的衛(wèi)星系統(tǒng)得益。每一個如此的接收機可以使用衛(wèi)星提供的信息來確定它的位置。一種如此的系統(tǒng)就是眾所周知的全球定位系統(tǒng)(GPS)。GPS是軌道圍繞地球的24個具有較佳間隔的衛(wèi)星的“星座”。對于大多數(shù)接收機，GPS可以確定的GPS接收機任何地方的位置精度可以從100到10米。在GPS衛(wèi)星星座中的每個衛(wèi)星發(fā)送用信息編碼的信號。該信息允許地球上的接收機測量相對于時間任意點所接收信號的到達時間。這種相對到達時間的測量一般稱為“偽路程”測量。
GPS是由美國國防部擁有和使用的，但是在全世界得到普遍的應(yīng)用。簡單地說，在地球上空10,600英里的軌道上，GPS包括21個“正規(guī)的”衛(wèi)星和3個備用衛(wèi)星。這些衛(wèi)星所具有的間隔，使得地球上的任何點，至少有4個衛(wèi)星在水平面上方。每個衛(wèi)星包括一臺計算機、一臺原子鐘以及一臺無線電。每個衛(wèi)星了解它自己的軌道和時鐘，連續(xù)地廣播它的位置和時間的變化。每天一次，每個衛(wèi)星利用地面站檢查它自己檢測到的時間和位置，并根據(jù)需要對信息進行校正。在地面上，每個GPS接收機包括一臺計算機，通過從3個衛(wèi)星得到的方位對它自己的位置“進行三角測量”而得到兩維的解。以地理位置的形式來提供這個結(jié)果。這個位置一般是按經(jīng)度和緯度的形式。定位的精度一般在100米之內(nèi)。如果接收機還配備有顯示地圖的顯示屏幕，則可以在地圖上顯示位置。如果可以接收第四衛(wèi)星，則接收機/計算機可以計算出高度以及地理位置。如果接收機正在移動，則接收機可能還能夠計算接收機運動的速度和方向，并給出到達指定目的地的估計時間。
不幸地，由于發(fā)射衛(wèi)星和接收機之間的距離相當遠，所以所接收的來自GPS衛(wèi)星的信號的功率電平極低。因此，在信號路徑中的小障礙物會阻擋或分散信號，使接收機不可能接收到信號。例如，在建筑物內(nèi)部、在濃密的樹葉下、在高建筑物遮住大部分天空的城市中、等等，大多數(shù)GPS接收機接收信號極困難。因此，使用其它技術(shù)來代替或補充GPS。這類系統(tǒng)通常稱為“混合定位”系統(tǒng)。
混合定位系統(tǒng)包括一個定位終端，該定位終端包括GPS接收機和通信系統(tǒng)接收機兩者。在這種混合定位系統(tǒng)的一個例子中，通信系統(tǒng)接收機是蜂窩電話接收機。在通信系統(tǒng)中的定位信標儀與混合定位終端進行通信。
當可得到來自GPS衛(wèi)星的信號時，混合定位終端通過GPS接收機接收?；旌隙ㄎ唤K端通過通信系統(tǒng)接收機接收來自定位信標儀的“幫助信息”。幫助信息包括允許快速探測GPS衛(wèi)星信號的頻率和時間的信息。此外，還可以使用通信系統(tǒng)信號來確定到基站的偽路程，其中基站的一個或多個可能是定位信標儀。使用到基站的偽路程以及到衛(wèi)星的偽路程來計算接收機的位置。
此外，基站句混合定位終端中的定位接收機提供時間基準。在一種特定的混合系統(tǒng)中，通信系統(tǒng)提供給接收機的時間基準是GPS時間。然而，所提供的GPS時間與從定位信標儀傳播到定位接收機通訊GPS時間的信號所要求的時間量有一定的偏移。通過測量信號從通信系統(tǒng)接收機到定位信標儀再返回通信系統(tǒng)接收機在“往返路程”上的傳播延遲可以確定該偏移。該偏移就等于總的往返路程延遲(RTD)的一半。然而，應(yīng)該注意，有一個與定位信標儀的信號的接收和再發(fā)送相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部延遲要加到總往返路程延遲(RTD)上。因此，為了得到從定位信標儀傳遞到定位終端的正確GPS時間，必須確定這些內(nèi)部延遲，并從測量的總往返路程延遲(RTD)上減去。通常把這稱為對定位信標儀進行“定標”。對定位信標儀進行定標需要測量定位信標儀的內(nèi)部延遲量。對定位信標儀進行定標是一件費時間和困難的任務(wù)。因此，提供能確定混合定位終端的位置而無需對定位信標儀進行定標的一種方法和裝置是有利的。
就是在已經(jīng)對在通信系統(tǒng)中的每個定位信標儀進行定標之后，在定位終端和定位信標儀之間進行的偽路程測量的精度也不必很正確。這是由于眾知的“多徑”現(xiàn)象。當信號在發(fā)射機(即定位信標儀)和接收機(即定位終端)之間采用間接路徑時就發(fā)生多徑。定義間接路徑為比發(fā)射機和接收機之間的最短距離要長的路徑。術(shù)語“多徑”暗示在發(fā)射機和接收機之間的信號將越過一條以上的信號路徑。然而，為了本討論的目的，即使信號在發(fā)射機和接收機之間只采用一條間接路徑也仍認為該信號是多徑信號。
多徑增加了信號在定位信標儀和定位終端之間距離傳播所需要的時間量。這種增加是由于諸如建筑物之類的障礙物的反射結(jié)果而使信號傳播較長的距離。信號到達接收機所需要的時間量的增加導致偽路程測量值的誤差。然后偽路程測量值的誤差就變換成從偽路程測量值計算得到的位置的誤差。
多徑可能是GPS信號中的一個問題。然而，多徑在GPS信號中的作用是易于調(diào)節(jié)的，由于信號仍有可能通過直接路徑到達定位終端。即，在GPS衛(wèi)星和定位終端之間的信號可能采用不止一條路徑。然而，這些路徑中的一條路徑可能是直接路徑。因此，假定直接路徑是首先到達的一條路徑。此外，直接路徑一般具有較大的信號強度。相反，從定位信標儀發(fā)送的信號更可能只采用間接路徑。
因此，需要確定由多徑引入的誤差。下述說明揭示了一種用于確定混合定位系統(tǒng)進行偽路程測量所出現(xiàn)的誤差量的估計值的方法和裝置。
發(fā)明概要本揭示的方法和裝置允許所偽路程測量選擇參數(shù)和誤差之間的相關(guān)得以利用。建立一個數(shù)據(jù)庫，在其中保存對于到信標儀的特定偽路程測量所估計的誤差量。定義群集(cluster)。每個群集都與所選擇參數(shù)數(shù)值的范圍相關(guān)聯(lián)。然后根據(jù)進行偽路程測量的時刻(或接近該時刻)所選擇參數(shù)數(shù)值使偽路程測量值與特定群集相關(guān)聯(lián)。當產(chǎn)生更多偽路程測量值的估計時，可以減小群集的大小(即所選擇參數(shù)值的范圍)。由于所選擇參數(shù)和偽路程測量的誤差之間的相關(guān)性，減小群集的大小就減小了誤差估計值的偏差。使用誤差估計值的平均值來校正以后偽路程測量的誤差。
在所揭示方法和裝置的一個實施例中，測量到信標儀的偽路程的終端的位置是所選擇的參數(shù)。另一方面，諸如信標儀信號的功率電平之類任何其它相關(guān)參數(shù)可以是所選擇參數(shù)。起初，群集的大小是相當大的，由于數(shù)據(jù)庫具有在任何特定地理區(qū)域中相當少的誤差估計值。然而，當誤差估計值的數(shù)目增加時，群集的大小可能減小，因此在較小群集中的誤差估計值的偏差相對于較大群集有所減小。
根據(jù)一個實施例，通過第一次計算出特定信標儀的偽路程應(yīng)該是什么而產(chǎn)生誤差估計值。通過確定終端(使用該終端進行到信標儀的偽路程測量)的當前位置來進行這個計算(使用準確度的第一定位子系統(tǒng))。假定已知信標儀的位置，則一旦已知終端的位置，就可以方便地計算出信標儀的偽路程測量值。然后使用精度較低的第二定位子系統(tǒng)來測量從終端到信標儀的偽路程。確定根據(jù)精度較高的第一定位子系統(tǒng)計算的偽路程和精度較低的第二定位子系統(tǒng)測量的偽路程測量值之間的差值。假定這個差值是由于精度較低的第二定位子系統(tǒng)進行測量所引起的誤差。
因此，當不可得到精度較高的第一定位子系統(tǒng)時，數(shù)據(jù)庫包括允許對精度較低的第二定位子系統(tǒng)得到的偽路程測量值進行校正的信息。數(shù)據(jù)庫是自己產(chǎn)生的，其中，根據(jù)精度較高的第一定位子系統(tǒng)的可效性在終端操作期間取得數(shù)據(jù)庫中所需要的信息。使用精度較高的第一定位子系統(tǒng)，終端可以探測更多點，數(shù)據(jù)庫中的群集更小。作為較小群集的結(jié)果，每個群集保留在數(shù)據(jù)庫中的誤差估計值的偏差將降低。
應(yīng)該理解，可以把本揭示的方法和裝置與不同于混合定位系統(tǒng)的定位系統(tǒng)一起使用，只要有一些其它方法來確定終端的位置，并且該方法在某些時間或位置上是有效的，而不是在其它所有的時間或位置上都有效。在該情況下，可以采用上述精度較高的子系統(tǒng)的定位相同方法，使用終端的位置作為基準來確定偽路程測量的誤差量。
根據(jù)所揭示方法和裝置的一個實施例，當所選擇參數(shù)是終端的位置時，就可使用迭代逼近法。假定精度較高的第一定位子系統(tǒng)不能有效時，而且已經(jīng)產(chǎn)生足夠數(shù)量的初始誤差估計值，則迭代逼近法使用根據(jù)相當大的群集的經(jīng)校正的偽路程測量值來確定終端的位置。一旦已經(jīng)這樣確定了終端位置，假定對較小群集已經(jīng)產(chǎn)生，統(tǒng)計有效數(shù)量的誤差估計值，就可以根據(jù)更小的群集再計算偽路程的相關(guān)性。
附圖簡述從下面結(jié)合附圖的詳細描述中，對本發(fā)明的特性、目的和優(yōu)點將更為明了，在所有的附圖中，用相同的標記作相應(yīng)的識別，其中

圖1是根據(jù)所揭示方法和裝置的混合定位系統(tǒng)的示意圖；圖2示出所揭示方法，該方法具有終端的近似位置和終端進行的偽路程測量中的預(yù)期誤差之間的關(guān)系；圖3是作為單個群集示出的整個區(qū)域的示意圖；圖4是已經(jīng)從一個較大群集進行子分割的4個較小群集的示意圖；圖5是一個例子的示意圖，在該列中圖4中的某些群集已組合成新的群集。
圖6示出在沒有關(guān)于衛(wèi)星測量的誤差的情況中建立MSD的過程；圖7是對定位中的誤差進行校正的迭代過程的一個實施例的簡化方框圖；以及圖8是用于實現(xiàn)本揭示方法終端一個實施例的簡化方框圖。
較佳實施例的詳述圖1是混合定位終端100的示意圖。為了本揭示的目的，定義混合定位系統(tǒng)為可以由第一定位子系統(tǒng)單獨或結(jié)合第二子系統(tǒng)來確定終端105的位置的一種系統(tǒng)。最好第一定位子系統(tǒng)能夠“獨立于”第二子系統(tǒng)來確定終端105的位置。在本文中，術(shù)語“獨立于第二子系統(tǒng)”是指當?shù)诙酉到y(tǒng)的某些或全部部件不能有效時，可以使用第一子系統(tǒng)來確定終端的位置。然而，根據(jù)本揭示方法和裝置的一個實施例，第二子系統(tǒng)的部件可能是第一子系統(tǒng)必需的部件。應(yīng)該注意，第二子系統(tǒng)可可或不能進行定位，而不需要使用第一子系統(tǒng)的部件或信息的條件。
此外，在根據(jù)所揭示方法和裝置的混合定位系統(tǒng)中，至少一個“參數(shù)”與其中一個定位子系統(tǒng)的定位測量的誤差量值有關(guān)。為了本揭示的目的，參數(shù)是與其中一個定位子系統(tǒng)定位測量的誤差量值有關(guān)的任何變量。例如，定位終端105的參數(shù)可以是(1)定位終端105的位置；(2)定位終端105接收到的定位信號中的功率量；(3)在定位終端105當前所處的地理區(qū)域中的基站的數(shù)目；(4)在定位終端105當前所處的地理區(qū)域中的建筑物的類型；(5)在定位終端105當前所處的地理區(qū)域中的構(gòu)筑物的密度，等等。這些變量中的每一個都會影響地面定位系統(tǒng)中的定位終端所進行測量的精度，因此，被認為是定位終端105的參數(shù)。然而，第二子系統(tǒng)所進行測量的誤差量值有關(guān)的參數(shù)與第一定位子系統(tǒng)所進行測量的誤差量值最好是不相關(guān)的(或者，相關(guān)性較弱)。
在包括兩個子系統(tǒng)的混合定位系統(tǒng)的一個例子中，兩個子系統(tǒng)中都包括一組發(fā)射機。每個子系統(tǒng)的發(fā)射機都發(fā)送定位信號。在這種混合系統(tǒng)中，就沒有必要同時得到來自兩個子系統(tǒng)的發(fā)送。在圖1所示實施例中，示出4個衛(wèi)星101、3個定位信標儀103以及1個定位終端105。衛(wèi)星101是兩種類型的定位信號發(fā)射機中的第一種，與第一子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。
衛(wèi)星101提供終端105可以接收的信號。假定接收到來自足夠數(shù)目的衛(wèi)星信號的信號所接收到的這些信號的信息可以解碼，則所接收信號就能使終端確定終端105的位置而無需接收來自任何信標儀103的定位信號。但是，在所揭示方法和裝置的某些實施例中，終端105可能需要與信標儀103通信，作為捕獲和處理的輔助。不管是否需要捕獲輔助，一旦捕獲了足夠數(shù)目的衛(wèi)星101，那么衛(wèi)星101所提供的信息就足以計算出終端105的位置。
信標儀103是兩個定位系統(tǒng)中的第二定位子系統(tǒng)的一部分。象衛(wèi)星101一樣，信標儀103提供終端105可以接收的信號。根據(jù)所揭示方法和裝置的一個實施例，這些信號能便終端105確定它自己的位置而無需接收來自任何衛(wèi)星101的定位信號。然而，在另一個實施例中，第二子系統(tǒng)需要至少一臺第一子系統(tǒng)的發(fā)射機提供的信息，以便確定終端105的位置。一旦接收到來自所要求的發(fā)射機中每一臺的信息，終端105就可以單獨地，或與來自信標儀103中之一的捕獲和處理輔助一起，進行位置的確定。另一方面，可以通過離開終端105的一個遠程裝置(未示出)來確定終端105的位置。在這種情況下，終端105把確定終端105的位置所需要的任何信息都發(fā)送到遠程裝置。在所揭示方法和裝置的一個實施例中，遠程裝置是信標儀103中之一或在信標儀103之一中的子系統(tǒng)104。在圖1中示出遠程裝置，“可選擇”強調(diào)這樣的事實，即，遠程裝置可以設(shè)置于信標儀103內(nèi)部或在信標儀103的外部。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會理解，衛(wèi)星101或信標儀103可能比圖1中示出的更多或更少，而且可能有一個以上的終端105。在混合定位系統(tǒng)100的一個實施例中，衛(wèi)星101是GPS衛(wèi)星。然而，在混合定位系統(tǒng)100的另一個實施例中，衛(wèi)星101可能是任何其它類型的發(fā)射機，這些發(fā)射機能進行相當獨立和相當精確的定位。例如，可以使用能夠提供精確定位的地面定位系統(tǒng)(諸如LORAIN)來代替衛(wèi)星。
在混合定位系統(tǒng)100的一個實施例中，信標儀103是蜂窩基站，包括(1)基站收發(fā)機子系統(tǒng)(BTS)；(2)基站控制器(BSC)；以及(3)定位裝置(PDE)。然而，可以理解在其它實施例中，信標儀103可以包括這些部件的子集。此外，信標儀103可以是任何其它發(fā)射機，這些發(fā)射機能夠發(fā)送定位信號使得終端105進行定位。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員還應(yīng)該理解，在包括定位裝置(PDE)的信標儀103中，定位裝置(PDE)可能如同圖1所示的遠程裝置。
根據(jù)揭示方法和裝置，與從第二類發(fā)射機接收到的信息可以確定的定位相比，從第一類發(fā)射機接收到的信息應(yīng)該基本上具有待計算的較高精確的定位。例如，在GPS衛(wèi)星和蜂窩基站的情況中，使用對衛(wèi)星的測量而進行的定位的精度一般大于使用對蜂窩基站的測量而進行的定位的精度。
為了清楚的目的，將在衛(wèi)星是GPS衛(wèi)星和信標儀是碼分多址(CDMA)蜂窩基站的混合定位系統(tǒng)的內(nèi)容來描述當前揭示的方法和裝置。然而，如上所述，本發(fā)明并不依賴于這些系統(tǒng)的唯一的特征。因此，可以使用用于定位的任何其它系統(tǒng)來實施本發(fā)明。
在衛(wèi)星是GPS衛(wèi)星和信標儀是CDMA蜂窩基站(其中可以包括或可以不包括基站控制器(BSC)和定位裝置(PDE))的實施例中，進行相對于衛(wèi)星101的“偽路程”測量ρs1-ρs4，同樣，還進行了相對于信標儀103的偽路程測量ρb1-ρb3。偽路程測量值表示在接收終端105和定位信號的源之間的距離。應(yīng)該注意，進行定位的特定方式與當前揭示的方法和裝置無關(guān)的。然而，基于偽路程的定位技術(shù)的討論提供了所揭示方法和裝置的一個實施例的例子。其它測量偽路程的方法是眾所周知，可以用來執(zhí)行所揭示的方法和裝置。此外，其它無需的路程的方法也是眾所周知的，也可以用來執(zhí)行所揭示的方法和裝置。
一般，偽路程測量值表示時間上的任意點和信號到達定位終端105的時刻之間的時間差。然而，一般用米為單位來表示偽路程。通過把時間差乘以以每秒米為單位的光速，可以把時間量轉(zhuǎn)換成距離。
在所揭示方法和裝置的一個實施例中，信標儀103是CDMA基站，定位終端注意到何時已經(jīng)接收到時間上相對于以前任意點的、構(gòu)成CDMA信號的擴展碼的一系列起始位。通常把這一系列位稱為“偽—隨機噪聲(PN)擴展碼”。
應(yīng)該注意，在CDMA通信系統(tǒng)中每個基站所發(fā)送的信號都是采用相同PN擴展碼進行編碼的。然而，從一個基站發(fā)送的碼的開始相對于從每個其它基站發(fā)送的碼的開始之間存在偏差。因此，在對從每個信標儀103接收到的信號的時序相互比較之前，必須考慮這些偏差。眾所周知，確定這些偏差是容易的，并可以把它減去。事實上，一般使用這些偏差來識別始發(fā)信號的特定基站。
此外，應(yīng)該注意，時鐘周期(假定在本例子中是1毫秒)必須使任何模糊之處得以辨明。即，時鐘的周期必須使與所接收信號相關(guān)聯(lián)的時鐘周期唯一地識別在所接收信號之間僅僅一個關(guān)系。因此，考慮每個信標儀103所發(fā)送碼的時序的偏差，時鐘的持續(xù)期必須大于每個信標儀103接收到信號的時間之間差值的兩倍。應(yīng)該注意，在本技術(shù)領(lǐng)域中進行偽路程測量是方法是非常普及的。
如果已知至少3個信標儀103的位置，從所述信標儀可得到偽路程測量值，則可以使用偽路程測量值來確定終端105的位置。把偽路程測量值和信標儀103的位置進行通常稱為“最小均方”(LMS)處理的眾知過程。同樣，反過來處理也可以。即，如果已知終端105和3個信標儀103的位置，則可以使用終端105和3個信標儀103中每一個之間的距離來確定從終端105的位置到信標儀103的偽路程值。
本揭示的方法和裝置實際具備的優(yōu)點是混合定位系統(tǒng)經(jīng)常具有偽路程測量的兩個獨立推導集。一般，一個測量值集要比另一個具有較高的精度。因此，如果較高精度集的測量值足以確定終端105的位置，則可以使用測量值的較高精度集來確定測量值的較低精度集中的誤差。此外，已經(jīng)確定了在特定參數(shù)(諸如終端105的位置)和測量值的較低精度集的誤差量之間存在可預(yù)測的關(guān)系。因此，通過已知兩者的參數(shù)值以及與該參數(shù)相關(guān)聯(lián)的誤差量，就可以進行對較低精度測量值中的誤差量進行估計。例如，通過已知終端105的近似位置以及位置和誤差量之間的關(guān)系，就可以估計較低精度測量中的誤差。
為了利用特定參數(shù)和較低精度偽路程測量值中的誤差量之間的關(guān)系，根據(jù)在所揭示方法和裝置的一個實施例產(chǎn)生“測量值統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫”(MSD)。應(yīng)該注意，可以使用不同于數(shù)據(jù)庫的其它方法使參數(shù)值與較低精度定位子系統(tǒng)進行的測量中的誤差量相關(guān)聯(lián)。
然而，MSD提供了有效的方法，該方法可以使參數(shù)(諸如終端105的位置)與施加到較低精度偽路程測量值中的一個校正因子相關(guān)聯(lián)。因此，當已知參數(shù)值時，可以從MSD確定相關(guān)聯(lián)的校正因子，并施加于偽路程測量。
下面的例子描述本揭示的方法和裝置的一種情況，在該情況中，所討論的參數(shù)是終端105的位置，是由終端105測量的基本上未校正的偽路程測量值來確定的。在所揭示的方法和裝置的一個實施例中，偽路程測量值是完全沒有校正的。然而，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會清楚，可以對偽路程測量值進行某些校正，但所有偏離所描述的方法和裝置的范圍。例如，可以對于由于從不同信標儀發(fā)送相同碼的時間之間的差異引起的時間偏差，對偽路程測量值進行校正。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員還應(yīng)該清楚，所討論的參數(shù)可以是大量其它參數(shù)中的任何一個。應(yīng)該注意，這有利于終端105或信標儀103能夠直接測量所討論中的參數(shù)值。終端105或信標儀103直接測量參數(shù)使所揭示方法和裝置的操作無需來自外部源的輸入。然而，有可能通過外部源輸入?yún)?shù)，例如，終端操作者或接收到來自遠程源的信號。
可能的參數(shù)包括，但是不限于，(1)終端105已經(jīng)接收到的定位信號的功率量；(2)接近終端105的建筑物的類型；(3)一般鄰近終端105的城市開發(fā)量；(4)從信標儀103到接收定位信號的終端105的距離；以及(5)從所接收信號與已知PN擴展碼的相關(guān)而確定的相關(guān)峰的形狀。應(yīng)該清楚，這個清單只是提供許多類型參數(shù)中的一小部分實例，可以使用所述這些參數(shù)來預(yù)測可能出現(xiàn)在偽路程測量值中的誤差量。本發(fā)明不應(yīng)該限于這里列出的這些參數(shù)類型。相反地，應(yīng)該認為本揭示的范圍包括使用與偽路程測量值的第一集相關(guān)但是與偽路程測量值的第二集不相關(guān)(另一方面，相關(guān)程度較少的)的任何參數(shù)，來預(yù)測在第一集測量值中的誤差量。
測量值統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫(MSD)的產(chǎn)生說明了產(chǎn)生測量值統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫(MSD)的過程。尤其，圖2涉及終端105的近似位置和終端105測量的偽路程測量值中的預(yù)期誤差之間關(guān)系的例子。
起初，作出是較高精度的定位子系統(tǒng)是否有效判定(步驟201)。如果可有效的話，則通過僅使用來自較高精度的定位子系統(tǒng)的測量值來確定終端105的位置(步驟203)。產(chǎn)生MSD的過程要求較高精度的定位能力是有效的。如果不是有效的，則產(chǎn)生測量值統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫(MSD)的過程就不再繼續(xù)，直到較高精度的定位能力或者有效。但是，應(yīng)該理解，在這種情況下，如果已經(jīng)足夠地產(chǎn)生了MSD，則可以用估計較低精度的子系統(tǒng)中的誤差。
在所揭示的方法和裝置的一個實施例中，終端105有能力根據(jù)到衛(wèi)星101的偽路程測量或到信標儀103的偽路程測量來定位。到衛(wèi)星101的偽路程測量值趨向于更加精確。因此，在這類實施例中，如果可能的話，使用衛(wèi)星101的偽路程來確定終端105的位置。在另一個實施例中，只有當有效衛(wèi)星101的數(shù)目不夠時，才使用信標儀偽路程來補充衛(wèi)星偽路程測量值。然而，與可以使用信標儀偽路程與衛(wèi)星一起來確定終端105的位置的情況相似，使用衛(wèi)星偽路程比使用信標儀偽路程更佳。
采用基本上與上述相對于從信標儀103的偽路程進行確定的方法，從到衛(wèi)星101的偽路程來確定終端105的位置。從幾個因素來看，到衛(wèi)星101的偽路程測量值一般比來自信標儀103的偽路程測量值具有較高的精度，這些因素包括衛(wèi)星101在地面之上的這個事實。接收的到從衛(wèi)星101信號到達終端105直接路徑上的信號概率要大于從信標儀103的信號直接到達終端105的信號概率。信號不能從信標儀103直接到終端105，使得信號沿著從信標儀103到終端105的傳播路徑加上了一段距離。當使用來自信標儀103的偽路程時，附加的距離導致計算終端105位置的誤差。
一旦使用較高精度的定位子系統(tǒng)已經(jīng)確定終端105的位置，就可以計算出信標儀103的偽路程(步驟207)。可以看到，可以從終端105的位置知識以及信標儀103的位置知識容易地確定到特定信標儀103的預(yù)期偽路程。在所揭示的方法和裝置的一個實施例中，把偽路程提供給信標儀103，這就確定了特定終端105到特定信標儀103的預(yù)期偽路程。如果終端進行確定和計算，則所揭示的方法和裝置假定終端105已經(jīng)訪問了信標儀103的位置的知識。例如，在信標儀103是CDMA基站的系統(tǒng)中，基站把關(guān)于它們自己位置的信息提供給終端105。另一方面，終端105保持一個數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫根據(jù)作為從信標儀103到終端105的一部分發(fā)送而接收到的識別指示符，把信標儀103的位置提供給終端105。在所揭示方法和裝置的再另一個實施例中，終端105把信息發(fā)送到一個或多個信標儀103以進行處理。信標儀103知道或已經(jīng)訪問了區(qū)域中的信標儀的位置。
然后終端105測量到每個信標儀103的偽路程(步驟209)。每次測量到的偽路程與一個信標儀103相關(guān)聯(lián)，并和在步驟207中計算的與該信標儀103相關(guān)聯(lián)的偽路程進行比較(步驟211)。假定計算的偽路程和測量的偽路程之間的差值是測量的偽路程中的誤差。應(yīng)該清楚，可以測量到信標儀103和衛(wèi)星101兩者的偽路程，并發(fā)送到信標儀103，用于在步驟207的信標儀偽路程計算之前進行處理。
一旦確定了到信標儀103的測量偽路程中的誤差之后，就確定了終端105當前所處的“群集”(步驟213)。可以通過許多方式來定義群集。根據(jù)較佳實施例，定義群集作為參數(shù)連續(xù)數(shù)值的一個集。例如，如果參數(shù)是終端105的位置，則群集將是一個連續(xù)的地理區(qū)域。連續(xù)參數(shù)值的集最好大到足以包括數(shù)個誤差測量值。即，最好在群集中已經(jīng)產(chǎn)生足夠的誤差估計值，以用合理的精度來計算在群集中任何位置處的較低精度子系統(tǒng)產(chǎn)生的偽路程誤差的平均值。
如果誤差估計值的數(shù)目不夠，則增加群集的大小來包括更多的誤差估計值。另一方面，將認為群集是不成熟的，直到產(chǎn)生數(shù)目足夠于進行統(tǒng)計的誤差估計值。在已經(jīng)產(chǎn)生足夠誤差估計值來支持兩個群集的時候，就把群集一分為二。每個群集應(yīng)該有足夠數(shù)目的誤差估計值，以允許與該群集相關(guān)聯(lián)的誤差的計算平均值用合理的精度來反映從群集中取得的、基本上無窮多數(shù)目的誤差估計值計算的平均值。如果在連續(xù)群集中的誤差平均值是相同的，則即使存在足夠數(shù)目的誤差估計值來支持一個以上的群集，也可以組合這些群集。然而，根據(jù)所揭示方法和裝置的一個實施例，可以不同地分割群集，如果這種分割會導致兩個群集，各自都具有足夠數(shù)目的誤差估計值以及不同的誤差估計平均值。
所要求的結(jié)果是使每個群集與參數(shù)的一個值、或一些值相關(guān)聯(lián)。如果終端105檢測到的參數(shù)的值與群集相關(guān)聯(lián)，則假定終端105是在該相關(guān)聯(lián)的群集中。例如，如果參數(shù)是終端105的位置，則群集將與地理位置的一個范圍相關(guān)聯(lián)。如果檢測到終端105位于一個群集中，則由于所揭示方法和裝置的目的，可認為終端105是在該群集中。另一方面，假定感興趣的參數(shù)是所接收信號的功率電平。如果終端105檢測到所接收信號在與特定群集相關(guān)聯(lián)的功率電平范圍內(nèi)，則將認為該終端105在相關(guān)聯(lián)的群集內(nèi)。
選擇參數(shù)，致使在參數(shù)和較低精度定位子系統(tǒng)產(chǎn)生的偽路程測量值中的誤差量之間存在著相關(guān)。因此，參數(shù)的每個值與較低精度定位子系統(tǒng)產(chǎn)生的定位誤差中的特定值相關(guān)聯(lián)。即，任何時候當終端105注意到參數(shù)具有特定值(或在一些值的特定范圍內(nèi))時，較低精度定位子系統(tǒng)所產(chǎn)生的定位中的誤差將是一個特定值(或在一些值的特定范圍內(nèi))。
再參考終端105的位置是感興趣的參數(shù)的一個例子。終端105的每個位置將與終端105使用較低精度定位子系統(tǒng)產(chǎn)生的定位測量值中的特定誤差量相關(guān)聯(lián)。因此，為了選擇位置作為合適的參數(shù)，終端105的每個位置必須與較低精度定位子系統(tǒng)產(chǎn)生的定位測量值中的特定誤差量相關(guān)。因此，對于在位置X處的終端，誤差量將為Y。在容許的不可靠性范圍內(nèi)，這個誤差值實質(zhì)上是常數(shù)，并且可以預(yù)測。
作為一個更明顯的例子，參考圖3和4。在圖中示出區(qū)域300，在該區(qū)域中可以確定十一個位置301。在這些位置301的每一個處都會產(chǎn)生偽路程誤差測量值。誤差估計值是基于在這些位置301處得到的偽路程測量值和從根據(jù)較高精度定位子系統(tǒng)的位置知識計算得到的偽路程之間的差值的。
圖3說明了將整個區(qū)域300作為單個群集顯示的示意圖。這是因為起初在區(qū)域300中只產(chǎn)生相當少(11個)的誤差估計值。應(yīng)該注意，構(gòu)成足夠數(shù)目的估計值所需要的特定數(shù)目有賴于特定應(yīng)用。因此，根據(jù)應(yīng)用，該數(shù)目可能大大地大于或小于11個。還應(yīng)該注意，當在圖3中示出的信標儀103位于區(qū)域300的外面時，信標儀103和區(qū)域的位置關(guān)系與本發(fā)明不相關(guān)，而是應(yīng)該注意，應(yīng)該是可以接收到來自區(qū)域300中的信標儀103的信號。
隨時間的推移，在區(qū)域300中的各個位置302處產(chǎn)生另外的誤差估計值。當在位置400處產(chǎn)生這些另外的誤差估計值時，在一部分群集中可得到足夠數(shù)目的誤差估計值，以允許把群集分割成較小的子群集。圖4是4個較小群集401、403、405和407的示意圖，已經(jīng)把它們從一個較大的群集300進行子分割。
然后確定在每個較小群集401、403、405和407中產(chǎn)生的偽路程測量值中的誤差的平均值。如果兩個或多個較小群集303、305和307的平均值在數(shù)值上足夠接近，則可以把這些群集再放回在一起以形成一個群集。圖5是一個例子的示意圖，在該例子中對圖4的群集401、403、405和407進行了組合以形成包括已經(jīng)產(chǎn)生誤差估計值的位置500的又一個新群集501。因此，使用具有相當簡單形狀的群集可以形成具有相當復雜形狀的群集。在群集中不同位置處取得更多的誤差估計值提供了使群集再定形狀的機會。
在群集中產(chǎn)生的測量值一般具有不同的誤差量。一組誤差值可形成與特定群集中的特定信標儀103相關(guān)聯(lián)的一個陣列。在陣列中的值將在某個范圍內(nèi)圍繞一個平均值而變化。從統(tǒng)計觀點來看，一種確定出在該變化中的范圍大小特征的方法是計算陣列的“方差”。另一方面，可以通過陣列的“偏差”來定出范圍大小的特征。
另一方面，根據(jù)所測量偽路程的誤差估計的值，可以確定群集的邊界。既然是這樣，使包括在陣列中的誤差估計值中的變化最小化。定義在群集中的區(qū)域，致使已經(jīng)通過定位終端105產(chǎn)生的誤差估計值中的變化在預(yù)定范圍內(nèi)。如果一個測量值在預(yù)定范圍之外，則改變?nèi)杭男螤钜猿ゲ缓系奈恢?。在確定要對較低精度定位子系統(tǒng)取得的測量值施加校正時，會產(chǎn)生更高的精度。當為了確定終端105的位置而必需要依賴來自較低精度子系統(tǒng)的至少一個測量值時，這具有特別的價值。
一旦從與終端105所處于的特定群集相關(guān)聯(lián)的陣列計算中得出新的方差和平均值，新的方差和平均值就取代了老的(步驟217)。在沒有計算過方差和平均值的先前值的情況下，作為平均值和方差的誤差本身將等于0。然后，與該群集相關(guān)聯(lián)的每個較新的誤差值將替代陣列中較老的值。在所揭示的方法和裝置的一個實施例中，把整個陣列保存在測量值統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫(MSD)中。另一方面，在矩陣中只保留新的方差、平均值以及陣列中的單元數(shù)。應(yīng)該注意，為了更新與該陣列相關(guān)聯(lián)的誤差的方差和平均值，整個陣列必須有效。另一方面，必須已知陣列中的平均值、方差以及單元數(shù)。通過更新陣列中的平均值、方差以及單元數(shù)，每次終端105產(chǎn)生一個測量值，就動態(tài)地產(chǎn)生MSD。
另一方面，把陣列中所有單元的值存儲在MSD中。在需要時可以從所存儲的陣列單元計算平均值和方差的值，而不是在產(chǎn)生每個測量值之后就計算。應(yīng)該注意，根據(jù)所揭示方法和裝置的一個實施例，通過把更加重要的重要性給予陣列中的某些單元，可以對平均值和方差進行加權(quán)。根據(jù)一個如此的實施例，給予更大權(quán)重的單元是因為某些原因而被認為更可靠的那些單元。例如，如果終端105根據(jù)相當弱的接收信號產(chǎn)生偽路程測量值，則這種偽路程測量值的權(quán)重相對于從較強信號產(chǎn)生的其它測量值就可能減小。
此外，應(yīng)該注意，根據(jù)所揭示方法和裝置的一個實施例，可以假定在衛(wèi)星偽路程測量值中的誤差和信標儀偽路程測量值中的誤差之間基本是不相關(guān)的。因此，按照這個假定，衛(wèi)星誤差(即，使用衛(wèi)星偽路程測量值的定位中的誤差)一般將不會偏移群集中的誤差的平均值。然而，根據(jù)所揭示方法和裝置的另一個實施例，不作出這種假定。
圖6示出在沒有有關(guān)衛(wèi)星測量值中的誤差假定的情況下建立MSD的過程，如下所述。
通過終端105產(chǎn)生到衛(wèi)星101的偽路程測量值(步驟601)。此外，終端注意到衛(wèi)星測量值中的方差(步驟603)。即，由于測量值將具有某個誤差量，所以測量值將圍繞某個范圍內(nèi)的一個平均值而變化。通過計算在衛(wèi)星測量值中的誤差中的方差而給出這個變化的特征。另外，通過可以使誤差具有特征化。一般已知在衛(wèi)星測量值中的誤差中的方差(或偏差)。如本技術(shù)領(lǐng)域中眾知，一般，在與每個衛(wèi)星101相關(guān)聯(lián)的協(xié)方差矩陣中提供方差和平均值。
把衛(wèi)星測量值和與衛(wèi)星測量值相關(guān)聯(lián)的誤差統(tǒng)計(一般按協(xié)方差矩陣的形式)施加到眾知的LMS處理(步驟604)。此外，在所揭示方法的一個實施例中，LMS處理還考慮衛(wèi)星的幾何位置。把衛(wèi)星測量值、與這些測量值相關(guān)聯(lián)的誤差統(tǒng)計以及衛(wèi)星幾何位置施加于LMS處理的結(jié)果是一個定位解。定位解給出了偽路程測量值的終端105的位置。此外，LMS處理產(chǎn)生一個解協(xié)方差矩陣，它指出有關(guān)在解中的誤差量的誤差統(tǒng)計。在本技術(shù)領(lǐng)域中眾知這種解協(xié)方差矩陣。由于假定在從衛(wèi)星接收到的信號中沒有多徑誤差這樣的事實，所以假定平均值為0。
以x、y、z和b的形式來表示解，其中x、y和z是終端105相對于一個選擇基準，諸如地球的中心，的笛卡爾坐標，而b是相對于真實GPS時間的終端105中的時鐘偏移。從定位解，對于終端105正在接收其定位信號的每個信標儀103的偽路程測量值可以產(chǎn)生一個估計值(步驟606)。然后可以把偽路程估計值與實際偽路程測量值進行比較(步驟608)以確定它們之間的差值，所述實際偽路程測量值是到每個信標儀103的終端105取得的。假定這個差值是所測量偽路程中的誤差的估計值。此外，可以從解協(xié)方差矩陣計算信標儀協(xié)方差矩陣(步驟610)。信標儀協(xié)方差矩陣表示誤差量的特征，所述誤差量是在根據(jù)衛(wèi)星偽路程測量值(如從衛(wèi)星協(xié)方差矩陣所確定)中的誤差量計算的每個誤差估計值中的。即，在信標儀偽路程測量值中的誤差估計值是基于完全正確的計算的偽路程假定的。然而，對于用于導出所計算偽路程的衛(wèi)星測量值，誤差的統(tǒng)計是已知的。因此，在信標儀偽路程中的誤差量的估計值中存在誤差?？梢詮慕鈪f(xié)方差矩陣確定在誤差估計值中的誤差統(tǒng)計，這是從衛(wèi)星協(xié)方差矩陣依次計算的。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員可以采用眾知的方法來實現(xiàn)。
根據(jù)當前所揭示方法和裝置的這個實施例，產(chǎn)生MSD，致使到MSD的每個輸入都關(guān)聯(lián)于一個群集、一組信標儀、每個信標儀偽路程測量值誤差估計值陣列的平均值以及信標儀協(xié)方差矩陣，所述信標儀協(xié)方差矩陣表示由于多徑引入的誤差而在偽路程的每個測量值中的誤差(步驟612)。另一方面，每個輸入包括相關(guān)聯(lián)群集的識別符、相關(guān)聯(lián)信標儀的識別符、與信標儀相關(guān)聯(lián)的偽路程測量值誤差估計值的陣列以及相關(guān)聯(lián)信標儀的信標儀協(xié)方差矩陣。應(yīng)該注意，不可能確定與不同輸入相關(guān)聯(lián)的信標儀之間的協(xié)方差。因此，如果只有一個與輸入相關(guān)聯(lián)的信標儀，則不可能確定該輸入的協(xié)方差矩陣。如上所注意到，根據(jù)當前所揭示方法和裝置的一個實施例，根據(jù)每個如此的估計值的可靠性對陣列的誤差估計值進行加權(quán)。
應(yīng)該理解，通過選擇覆蓋較大量區(qū)域的群集，在每個群集中的方差一般會變成更大。這是由于在較大的群集中會存在更多的不同條件。然而，具有相當大群集的優(yōu)點在于只需要較少數(shù)據(jù)(即，每平方公里較少的點)來正確地確定群集中的誤差的方差和平均值。
一旦已知與一個群集中的特定信標儀相關(guān)聯(lián)的誤差的方差和平均值，則可以使用這些值。尤其，當在群集中的終端105正在產(chǎn)生偽路程測量值時，使用它們來估計到特定信標儀103的偽路程中的誤差。然后使用在信標儀偽路程測量值中的誤差估計值來校正所測量的信標儀偽路程。當衛(wèi)星偽路程測量值太少時，這特別有用。因此，如果沒有足夠有效的衛(wèi)星來單獨根據(jù)衛(wèi)星測量值來進行定位，則可以使用經(jīng)校正的到信標儀103的偽路程。
應(yīng)該理解，當前所揭示方法和裝置假定在終端105中將產(chǎn)生和存儲MSD。然而，也可以在遠離終端105的信標儀或其它部件中產(chǎn)生和存儲MSD。例如，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會清楚，終端105可以只負責產(chǎn)生偽路程測量值。然后把這些測量值發(fā)送到信標儀103。然后如上所述，信標儀103在信標儀103中的裝置104中處理偽路程測量值。另一方面，裝置104是遠離信標儀103的，而信標儀103把偽路程測量值傳遞到遠程裝置104。然后裝置104處理偽路程測量值。應(yīng)該理解，可以對處理進行分派，致使在一個裝置中執(zhí)行某些處理，而在其它裝置中執(zhí)行其它的處理。但是，不關(guān)心哪個裝置負責執(zhí)行哪種處理，實質(zhì)上如上面所確定的那樣執(zhí)行所揭示的方法。
如上所設(shè)想，本方法和裝置提供一種方法，通過該方法可以在單個校正步驟中從較低精度定位子系統(tǒng)校正一個定位。然而，在上述討論處理的另一個實施例中，可以執(zhí)行如圖7所示的迭代過程，如下所述。
起初，使用較低精度子系統(tǒng)確定終端105的位置(步驟701)。然后根據(jù)與第一相當大群集相關(guān)聯(lián)的一個校正因子來校正該確定(步驟703)。故意將第一群集構(gòu)造得相當大是因為考慮到這樣的事實，即在較低精度子系統(tǒng)的初始位置估計值中出現(xiàn)的誤差可能是非常大，如果把群集構(gòu)造得太小，就會難于確定終端105在哪個群集中。一旦使用來自第一相當大群集的校正因子進行了位置校正，就可以以較高的精度來識別終端105的位置。然后使用較小的群集來確定更精確的校正因子(步驟705)，由于第一校正使精度提高，所以就有可能確定終端105當前駐留在那個較小的群集中。
應(yīng)該理解，如果存在某些其它方法，通過這些方法可以確定在某些時刻或位置處，但是不是其它時刻或位置處，可得到終端的定位，則當前所揭示方法和裝置可以采用不是混合定位系統(tǒng)的定位系統(tǒng)。在這種情況下，可以使用終端的位置作為基準，使用上述較高精度子系統(tǒng)相同的定位方式來確定偽路程測量值中的誤差量。
圖8是用于實施當前所揭示方法的終端105的一個實施例的簡化方框圖。終端105包括接收機501、解碼器503、相關(guān)器505、基準碼發(fā)生器507、處理器509、時鐘511以及存儲器513。接收機501一般包括包含天線、下變頻器、濾波器、放大器等的傳統(tǒng)的射頻前端部分，所有這些都是眾所周知的，為了簡化起見而未示出。接收機501接收包括定位信號的信號。所接收信號按需要經(jīng)過下變頻、濾波以及放大(不一定按該次序)，用于輸出到解碼器503。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會理解，在接收機501中可能會出現(xiàn)這里未揭示的其它處理，但是實質(zhì)上對于當前所揭示方法和裝置的新穎性方面是不重要的。
把接收機501的輸出耦合到解碼器503。解碼器503對來自所接收信號的消息部分進行解碼。當接收到定位信號并且解碼時，解碼器的輸出將是個碼序列。把解碼后的消息耦合到相關(guān)器505。相關(guān)器505還耦合到基準碼發(fā)生器507?；鶞蚀a發(fā)生器507把基準碼序列提供給相關(guān)器505，使相關(guān)器505能識別在所接收碼序列中的預(yù)定點。相關(guān)器505把信號輸出到處理器509，指出基準碼序列和所接收碼序列何時同步。把基準碼發(fā)生器507也耦合到處理器509。一旦基準碼序列和所接收碼序列同步，從基準碼發(fā)生器507到處理器509的輸出就允許處理器509確定所接收碼序列的時序。
還把時鐘511耦合到處理器509。時鐘511可以是自由運行的，或是與外部時鐘基準同步的。如果時鐘同步于外部時鐘基準，則可以相對于外部時鐘基準來確定所接收碼序列的時序。還把處理器509耦合到接收機501。接收機501把接收機501調(diào)諧在哪個頻率上的信息提供給處理器509。
根據(jù)一種類型的接收信號，處理器509接收來自所接收碼序列的時序的信息以及信號是在哪個頻率上接收到的信息，表示碼序列是從特定發(fā)射機101、103始發(fā)的。應(yīng)該注意，可以使用多個相關(guān)器505以同時對多個信號進行相關(guān)。處理器509取得所有提供給它的信息，并確定所有接收信號的相對時序(即，偽路程)。此外，處理器509執(zhí)行上述的所有偽路程處理功能。
當前所揭示方法和裝置的一種應(yīng)用允許產(chǎn)生一幅“扇區(qū)覆蓋地圖”。扇區(qū)覆蓋地圖是表示信標儀103的特定扇區(qū)正在對哪個地理區(qū)域進行服務(wù)的一種地圖。當使用分立天線用于指向由服務(wù)器發(fā)送到特定地理扇區(qū)的信號和接收來自該地理扇區(qū)的信號時，可認為信標儀103是扇區(qū)化的。一般，所討論的扇區(qū)假設(shè)為基本上從信標儀103向外發(fā)散的餡餅形的楔形。用3個如此的扇區(qū)來構(gòu)成蜂窩基站是很普通的，每個扇區(qū)形成一個具有120度寬度的不重疊的餡餅形楔形。然而，由于幾種因素，事實上信標儀103的扇區(qū)可以接收信號來自，和發(fā)送信號到，一般沒有假定在扇區(qū)中的區(qū)域。因此，扇區(qū)覆蓋地圖允許終端105和信標儀103兩者確定信標儀103的哪個扇區(qū)正在為終端105服務(wù)。
根據(jù)當前所揭示方法和裝置產(chǎn)生扇區(qū)覆蓋地圖，通過關(guān)聯(lián)(1)信標儀103接收來自終端105的信號的扇區(qū)；(2)通過較高精度定位子系統(tǒng)確定的終端105的位置；以及(3)通過較低精度定位子系統(tǒng)確定的終端105的位置。因此，可以使用如上所述而產(chǎn)生的扇區(qū)覆蓋地圖以及通過較低精度定位子系統(tǒng)確定的終端的位置消息一起，更可靠地得到正在為終端服務(wù)的信標儀105的扇區(qū)。當一個以上的扇區(qū)接收來自終端105的信號時，這特別有用。當一個以上的扇區(qū)向終端105回報服務(wù)，而通過較低精度定位子系統(tǒng)確定的位置確定該終端105不在正在回報它們正在為終端105服務(wù)的任何扇區(qū)中時，這更有用。
所揭示方法和裝置的較佳實施例的上述描述，向熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的任何人員提供可以制造或使用在下面提出的權(quán)利要求書中敘述的本發(fā)明?？梢栽诓怀鱿旅嫠蟮谋景l(fā)明的范圍的條件下對這些實施例的進行各種修改。因此，應(yīng)該認識到可以把這里揭示的原理應(yīng)用于所揭示方法和裝置的其它未揭示的實施例而不超出下面提供的權(quán)利要求書中敘述的本發(fā)明的范圍。本發(fā)明并不試圖限于這里所示出的實施例，而是打算使之符合于與下面提供的權(quán)利要求書相一致的最寬廣的范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，適用于使用由第一子系統(tǒng)提供的信息來確定誤差估計值，使用誤差估計值來校正由第二子系統(tǒng)作出的定位中的誤差，所述方法包括下列步驟a)使用第一子系統(tǒng)確定終端的位置；b)使用所確定位置計算在第二子系統(tǒng)中的至少一臺發(fā)射機的偽路程；c)測量在第二子系統(tǒng)中的至少一臺發(fā)射機的偽路程；d)比較至少一臺發(fā)射機的計算的和測量的偽路程以確定誤差估計值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一定位子系統(tǒng)一般以比第二子系統(tǒng)的精度較高的精度來確定終端的位置。
3.一種方法，適用于使用聚集值來校正通過一個定位子系統(tǒng)產(chǎn)生的偽路程測量值，所述方法包括下列步驟a)確定與一個群集相關(guān)聯(lián)的誤差估計值集，在所述集中的每個誤差估計值表示到至少一臺發(fā)射機的偽路程中的誤差，并且從群集中的一個位置測量每個偽路程；b)計算所述誤差估計值集的聚集值；以及c)使用聚集值來校正在群集中測量的附加偽路程中的誤差。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過計算所述誤差估計值集的平均值來計算聚集值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在計算所述平均值之前對所述誤差估計值集進行加權(quán)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述每個誤差估計值的相對可靠性來完成加權(quán)。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進一步包括下列步驟a)使一個群集與參數(shù)值的一個范圍相關(guān)聯(lián)；以及b)如果通過一個終端來確定參數(shù)值，而對于所述終端，所采用的與誤差估計值相關(guān)聯(lián)的偽路程在范圍內(nèi)，則確定所述誤差估計值與所述群集相關(guān)聯(lián)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括下列步驟a)從數(shù)個位置確定與到至少一臺發(fā)射機的偽路程相關(guān)聯(lián)的誤差估計值；b)定義所述群集的范圍，致使已經(jīng)通過在所述群集中的定位終端產(chǎn)生的誤差估計值中的變化在預(yù)定范圍內(nèi)。
9.一種方法，適用于使用通過第二子系統(tǒng)提供的信息來確定第一子系統(tǒng)中的誤差估計值，所述方法包括下列步驟a)使用第二子系統(tǒng)確定定位終端的位置；b)確定與定位中的誤差量有關(guān)的第二子系統(tǒng)誤差統(tǒng)計；c)使用所確定位置計算到至少一臺發(fā)射機的第一子系統(tǒng)偽路程；d)從第二子系統(tǒng)誤差統(tǒng)計確定所計算的第一子系統(tǒng)偽路程的誤差統(tǒng)計；e)測量第一子系統(tǒng)偽路程；以及f)比較計算的和測量的第一子系統(tǒng)偽路程以確定誤差估計值。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，第一定位子系統(tǒng)一般以比第二子系統(tǒng)的精度較高的精度來確定終端的位置。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進一步包括下列步驟a)根據(jù)在權(quán)利要求9中敘述的方法，從群集中的數(shù)個位置確定誤差估計值的至少一個集，同一集中的每個誤差估計值與同一信標儀相關(guān)聯(lián)，并已經(jīng)被同一群集中的一個終端采用；b)對誤差估計值的所述至少一個集計算聚集值；以及c)使用聚集值來校正偽路程的接續(xù)測量值中的誤差，所述偽路程是在群集中取得的，并與聚集值相關(guān)聯(lián)的同一信標儀相關(guān)聯(lián)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，通過計算所述誤差估計值集的平均值來計算所述聚集值。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在計算所述平均值之前對所述誤差估計值集進行加權(quán)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，根據(jù)用于確定定位終端的位置的所述計算的偽路程的相對可靠性來完成加權(quán)。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進一步包括下列步驟a)使一個群集與參數(shù)值的一個范圍相關(guān)聯(lián)；以及b)如果定位終端的參數(shù)值在與群集相關(guān)聯(lián)的值的范圍內(nèi)，則確定定位終端在所述群集中。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進一步包括下列步驟a)從數(shù)個位置確定與到至少一臺發(fā)射機的偽路程相關(guān)聯(lián)的誤差估計值；b)定義所述群集的范圍，致使已經(jīng)通過在所述群集中的定位終端產(chǎn)生的誤差估計值中的變化在預(yù)定范圍內(nèi)。
17.一種方法，適用于校正在偽路程測量值中的誤差，所述方法包括下列步驟a)測量到信標儀的偽路程；b)測量參數(shù)值；c)根據(jù)參數(shù)值和待施加的校正因子之間的預(yù)定關(guān)系來確定施加于到每個信標儀的測量的偽路程的校正量；以及d)把確定的校正量施加于測量的偽路程。
18.一種方法，適用于校正在偽路程測量值中的誤差，所述方法包括下列步驟a)測量到特定信標儀的偽路程；b)測量參數(shù)值；c)根據(jù)特定信標儀、在參數(shù)值和待施加于特定信標儀的校正因子之間的預(yù)定關(guān)系來確定施加于測量的偽路程的校正量；以及d)把確定的校正量施加于每一個測量的偽路程。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)是從未校正的偽路程測量值確定的終端的位置。
20.一種方法，適用于校正在偽路程測量值中的誤差，所述方法包括下列步驟a)測量到特定信標儀的偽路程；b)測量參數(shù)值；c)根據(jù)測量的參數(shù)值確定所述終端當前駐留在哪個群集中；d)根據(jù)終端所駐留的群集來確定施加于到特定信標儀的測量的偽路程的校正量；以及e)把確定的校正量施加于到特定信標儀的每個測量的偽路程。
21.一種方法，適用于產(chǎn)生扇區(qū)覆蓋地圖，所述方法包括下列步驟a)使用第一定位子系統(tǒng)確定終端的位置，所述第一定位子系統(tǒng)與到信標儀的任何偽路程測量值無關(guān)；b)確定信標儀的哪個扇區(qū)正在為終端服務(wù)；以及c)對于每個扇區(qū)，創(chuàng)建一幅扇區(qū)覆蓋地圖，所述扇區(qū)覆蓋地圖指示通過衛(wèi)星定位子系統(tǒng)確定的各自位置，扇區(qū)可以通過它向終端提供服務(wù)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，進一步包括下列步驟a)當終端保留在通過第一定位子系統(tǒng)確定的位置上時，使用第二定位子系統(tǒng)來確定終端的位置；以及b)使通過第二定位子系統(tǒng)確定的位置與通過第一定位子系統(tǒng)確定的位置相關(guān)聯(lián)。
23.用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的一種計算機可讀出媒體，用于確定終端駐留在信標儀的哪個特定扇區(qū)中，包括a)與信標儀的特定扇區(qū)相關(guān)聯(lián)的位置的第一列表，已經(jīng)通過第一定位子系統(tǒng)確定每個如此的位置，終端可以從所述位置得到相關(guān)聯(lián)扇區(qū)的服務(wù)；以及b)與特定扇區(qū)相關(guān)聯(lián)的位置的第二列表，已經(jīng)通過第二定位子系統(tǒng)確定每個如此的位置，終端可以從所述位置得到與位置的清單相關(guān)聯(lián)的特定扇區(qū)的服務(wù)。
24.用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的一種計算機可讀出媒體，用于確定待施加于偽路程測量值的校正因子，所述偽路程測量值是通過第一定位子系統(tǒng)取得的，包括a)用于對到相關(guān)聯(lián)的信標儀的偽路程測量值進行校正的誤差估計值集；以及b)與偽路程測量值集相關(guān)聯(lián)的指示符，用于識別相關(guān)聯(lián)的信標儀。
25.用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的一種計算機可讀出媒體，用于確定待施加于偽路程測量值的校正因子，所述偽路程測量值是通過第一定位子系統(tǒng)取得的，包括a)待用于對到相關(guān)聯(lián)的信標儀的偽路程測量值進行校正的聚集誤差估計值，已經(jīng)從誤差估計值集計算所述聚集誤差估計值，在已經(jīng)從到相關(guān)聯(lián)的信標儀的測量的和計算的偽路程之間差值計算的誤差估計值集中的每個誤差估計值；以及b)與聚集誤差估計值相關(guān)聯(lián)的指示符，用于識別相關(guān)聯(lián)的信標儀。
26.如權(quán)利要求25所述的計算機可讀出媒體，進一步包括統(tǒng)計，用于表示在誤差估計值中的誤差量的特征。
27.如權(quán)利要求26所述的計算機可讀出媒體，其特征在于，統(tǒng)計包括協(xié)方差矩陣。
28.如權(quán)利要求26所述的計算機可讀出媒體，其特征在于，統(tǒng)計包括誤差估計值集的平均值。
29.如權(quán)利要求28所述的計算機可讀出媒體，其特征在于，統(tǒng)計包括誤差估計值集的方差。
全文摘要
一種方法和裝置，允許在選擇參數(shù)和待利用的偽路程測量值中的誤差之間相關(guān)。建立一個數(shù)據(jù)庫，在其中保存著多個到信標儀的特定偽路程測量值的誤差估計值。定義群集。使每個群集與所選擇的參數(shù)值的范圍相關(guān)聯(lián)。然后根據(jù)在產(chǎn)生偽路程測量值的時刻(或近似于該時刻)所選擇參數(shù)的值，使偽路程測量值與特定群集相關(guān)聯(lián)。當產(chǎn)生更多的偽路程測量值的估計值時，可以減小群集(即，所選擇參數(shù)值的范圍)的大小。由于所選擇參數(shù)和偽路程測量值中的誤差之間的相關(guān)性，減小群集的大小就減小了誤差估計值的方差。使用誤差估計值的平均值來校正后續(xù)偽路程測量值中的誤差。
文檔編號H04Q7/34GK1483148SQ01821346
公開日2004年3月17日 申請日期2001年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者A·瓦亞諾斯, A 瓦亞諾斯 申請人:高通股份有限公司