СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ОЦЕНИВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ С КОМПЕНСАЦИЕЙ СМЕЩЕНИЯ

1. Способ оценивания положения объекта с помощью приемника с определением местоположения, ассоциированного с объектом, причем способ содержит этапы, на которых:
измеряют фазу первой несущей у сигнала первой несущей и фазу второй несущей у сигнала второй несущей, принятых приемником с определением местоположения, причем сигнал первой несущей принимают, по существу, на одной и той же частоте от двух или более первичных спутников, причем сигнал второй несущей принимают, по существу, на одной и той же частоте от двух или более первичных спутников;
измеряют фазу третьей несущей у сигнала третьей несущей и фазу четвертой несущей у сигнала четвертой несущей, принятых приемником с определением местоположения, причем сигнал третьей несущей передают на разных частотах от двух или более вторичных спутников, причем сигнал четвертой несущей передают на разных частотах от двух или более вторичных спутников, что приводит к межканальному смещению между сигналами несущей от разных вторичных спутников, наблюдаемых на приемнике с определением местоположения;
оценивают первый набор целочисленных неопределенностей, ассоциированный с измеренной фазой первой несущей, и второй набор целочисленных неопределенностей, ассоциированный с измеренной фазой второй несущей;
оценивают третий набор неопределенностей, ассоциированный с измеренной фазой третьей несущей, и четвертый набор неопределенностей, ассоциированный с измеренной фазой четвертой несущей;
компенсируют межканальное смещение по меньшей мере в одном из третьего набора неопределенностей и четвертого набора неопределенностей путем моделирования прогнозирующего фильтра в соответствии со следующими входными данными или состояниями фильтра: данные о движении объекта, данные о тропосфере, данные об ионосфере, эталонный набор неопределенностей одной разности, ассоциированный с сигналами третьей несущей от разных вторичных спутников, и эталонный набор неопределенностей одной разности, ассоциированный с сигналами четвертой несущей от разных вторичных спутников; и
определяют положение объекта на основе измеренной фазы первой несущей, измеренной фазы второй несущей, оцененного первого набора целочисленных неопределенностей, оцененного второго набора целочисленных неопределенностей и по меньшей мере одной из измеренной фазы третьей несущей и измеренной фазы четвертой несущей, и по меньшей мере одного из компенсированного третьего набора неопределенностей и компенсированного четвертого набора неопределенностей.
2. Способ по п.1, в котором этап, на котором компенсируют, дополнительно содержит этап, на котором компенсируют в реальном времени межканальное смещение, ассоциированное по меньшей мере с одним из измерений фазы третьей несущей у сигналов третьей несущей от вторичных спутников и измерений фазы четвертой несущей у сигналов четвертой несущей от вторичных спутников.
3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором:
декодируют псевдослучайный код определения дальности, кодированный в сигнале третьей несущей и сигнале четвертой несущей; где этап, на котором компенсируют, дополнительно содержит этап, на котором компенсируют межканальное смещение кода, ассоциированное по меньшей мере с одним из декодированного псевдослучайного кода определения дальности, ассоциированного с сигналом третьей несущей или сигналом четвертой несущей.
4. Способ по п.1, в котором этап, на котором оценивают третий набор неопределенностей и четвертый набор неопределенностей, содержит этап, на котором оценивают третий набор целочисленных неопределенностей и четвертый набор целочисленных неопределенностей путем вычисления эталонного набора неопределенностей одной разности, ассоциированного с парой сигналов третьей несущей от разных вторичных спутников, и вычисления эталонного набора неопределенностей одной разности, ассоциированного с парой сигналов четвертой несущей от разных вторичных спутников.
5. Способ по п.1, в котором этап, на котором оценивают первый набор целочисленных неопределенностей и второй набор целочисленных неопределенностей, содержит этапы, на которых вычисляют эталонный набор неопределенностей двойной разности, ассоциированный с парой сигналов первой несущей от разных первичных спутников, и вычисляют эталонный набор неопределенностей двойной разности, ассоциированный с парой сигналов второй несущей от разных вторичных спутников.
6. Способ по п.1, в котором этап, на котором оценивают третий набор неопределенностей и четвертый набор неопределенностей, содержит этапы, на которых вычисляют набор неопределенностей двойной разности, ассоциированный с сигналами третьей несущей от разных вторичных спутников, и вычисляют набор неопределенностей двойной разности, ассоциированный с сигналами четвертой несущей от разных вторичных спутников.
7. Способ по п.1, в котором этап, на котором компенсируют, дополнительно содержит этап, на котором оценивают межканальное смещение из фазы несущей с двойной разностью у сигнала третьей несущей или сигнала четвертой несущей и псевдодальности с двойной разностью у сигнала третьей несущей и сигнала четвертой несущей, где оцененное межканальное смещение остается действительным до проскальзывания цикла.
8. Способ по п.1, в котором этап, на котором компенсируют, дополнительно содержит этап, на котором обеспечивают постоянную настройку компенсации для компенсации соответствующей аппаратной конфигурации приемника с определением местоположения.
9. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
оценивают смещение псевдокода между вторичным псевдокодом, кодированным в сигнале третьей несущей, и первичным псевдокодом, кодированным в сигнале первой несущей; и
сохраняют оцененное смещение псевдокода в устройстве хранения данных как часть таблицы смещения, которая доступна по меньшей мере кинематическому механизму реального масштаба времени.
10. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых
оценивают первое смещение точного кода между вторичным псевдокодом, кодированным в сигнале третьей несущей, и первым точным кодом, кодированным в сигнале первой несущей; и
сохраняют оцененное первое смещение точного кода в электронном запоминающем устройстве как часть таблицы смещения.
11. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
оценивают второе смещение псевдокода между вторичным псевдокодом, кодированным в сигнале четвертой несущей, и вторым точным кодом, кодированным в сигнале первой несущей; и
сохраняют оцененное первое смещение точного кода в устройстве хранения данных как часть таблицы смещения, которая доступна по меньшей мере кинематическому механизму реального масштаба времени.
12. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых
оценивают второе смещение точного кода между вторичным псевдокодом, кодированным в сигнале четвертой несущей, и вторым точным кодом, кодированным в сигнале первой несущей; и
сохраняют оцененное первое смещение точного кода в электронном запоминающем устройстве как часть таблицы смещения.
13. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
создают таблицу соответствий с информацией о смещении кода для каждого вторичного спутника, который отслеживает приемник с определением местоположения, при этом таблица соответствий содержит оценку значения смещения, соответствующий идентификатор спутника или базовой станции, ассоциированный с оценкой значения смещения, и одно или более из следующего: тип кода, временная отметка и оценка дисперсии ошибки смещения.
14. Способ оценивания положения объекта с помощью приемника с определением местоположения, ассоциированного с объектом, причем способ содержит этапы, на которых:
измеряют фазу первой несущей у сигнала первой несущей и фазу второй несущей у сигнала второй несущей, принятых приемником с определением местоположения, причем сигнал первой несущей принимается, по существу, на одной и той же частоте от двух или более первичных спутников, причем сигнал второй несущей принимается, по существу, на одной и той же частоте от двух или более первичных спутников;
измеряют фазу третьей несущей у сигнала третьей несущей и фазу четвертой несущей у сигнала четвертой несущей, принятых приемником с определением местоположения, причем сигнал третьей несущей передается на разных частотах от двух или более вторичных спутников, причем сигнал четвертой несущей принимается на разных частотах от двух или более вторичных спутников, что приводит к межканальному смещению между сигналами несущей от разных вторичных спутников, наблюдаемых на приемнике с определением местоположения;
оценивают первый набор целочисленных неопределенностей, ассоциированный с измеренной фазой первой несущей, и второй набор целочисленных неопределенностей, ассоциированный с измеренной фазой второй несущей;
оценивают третий набор целочисленных неопределенностей, ассоциированный с измеренной фазой третьей несущей, и четвертый набор целочисленных неопределенностей, ассоциированный с измеренной фазой четвертой несущей;
создают начальные данные смещения в соответствии с процедурой инициализации смещения, которая работает в первом режиме или втором режиме, причем в первом режиме к сохраненным данным смещения обращаются или извлекают их из таблицы соответствий, сохраненной в устройстве хранения данных, ассоциированном с приемником с определением местоположения, чтобы заполнить кинематический механизм реального масштаба времени, причем во втором режиме сохраненные данные смещения обеспечивают начальные грубые данные, содержащие предварительно запрограммированное смещение по умолчанию, ассоциированное с соответствующими аппаратными средствами приемника с определением местоположения;
компенсируют межканальное смещение путем оценивания коэффициента компенсации на основе определения двойной разности, ассоциированного с измеренной фазой третьей несущей и фазой четвертой несущей; и
определяют положение объекта на основе измеренной фазы первой несущей, измеренной фазы второй несущей, оцененного первого набора целочисленных неопределенностей, оцененного второго набора целочисленных неопределенностей и по меньшей мере одной из измеренной фазы третьей несущей и измеренной фазы четвертой несущей, и по меньшей мере одного из компенсированного третьего набора целочисленных неопределенностей и компенсированного четвертого набора целочисленных неопределенностей.
15. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап, на котором:
определяют измерения фазы несущей с одной разностью или определяют измерения кода псевдослучайной последовательности с одной разностью, ассоциированные с вторичными спутниками, чтобы определить ассоциированные дисперсии, причем измерениям назначена соответствующая временная отметка или указатель времени.
16. Способ по п.14, в котором этап, на котором компенсируют, дополнительно содержит этап, на котором компенсируют межканальное смещение путем оценивания коэффициента компенсации на основе вычитания межканального смещения из остатка до подгонки кода с двойной разностью, ассоциированного с определением двойной разности.
17. Способ по п.16, в котором остаток до подгонки кода с двойной разностью определяется в соответствии со следующим уравнением:
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>φ</mi><mi>k</mi></msub></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>φ</mi><mi>k</mi></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>λ</mi><mi>j</mi></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>f</mi><mi>j</mi></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>λ</mi><mi>k</mi></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>f</mi><mi>k</mi></msub></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>N</mi><mi>j</mi></msub></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>N</mi><mi>k</mi></msub></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><mi>I</mi><mo>/</mo><msubsup><mi>f</mi><mi>k</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><mi>I</mi><mo>/</mo><msubsup><mi>f</mi><mi>k</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow>
<mrow><msub><mi>ε</mi><mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>φ</mi><mrow><mi>k</mi><mi>j</mi></mrow></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>ρ</mi><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><mi>P</mi><msub><mi>B</mi><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow></msub></mrow>
где
- первая наблюдаемая фаза несущей с одной разностью, выраженная в единицах циклов,
- вторая наблюдаемая фаза несущей с одной разностью, выраженная в единицах циклов;
и
- длина волны и частота соответственно у сигнала несущей, ассоциированного с первой наблюдаемой фазой несущей с одной разностью;
и
- длина волны и частота соответственно у сигнала несущей, ассоциированного со второй наблюдаемой фазой несущей с одной разностью;
- первая целочисленная неопределенность с одной разностью, ассоциированная с первой наблюдаемой фазой несущей с одной разностью;
- вторая целочисленная неопределенность с одной разностью, ассоциированная со второй наблюдаемой фазой несущей с одной разностью;
- ионосферная задержка с одной разностью для первой наблюдаемой фазы несущей с одной разностью,
- ионосферная задержка с одной разностью для второй наблюдаемой фазы несущей с одной разностью, где I - функция Полной концентрации электронов; и
- шум наблюдения фазы несущей;
- геометрическое расстояние с одной разностью; и
- межканальное смещение для измерений фазы несущей с одной разностью (SD).
18. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап, на котором:
калибруют оценку межканального смещения в соответствии с калибровкой с одной разностью, чтобы учесть изменения в спутниках, принятых или доступных приемнику с определением местоположения, путем преобразования остатков после подгонки с двойной разностью в остатки с одной разностью.
19. Способ по п.14, дополнительно содержащий этапы, на которых:
назначают указатели времени или временные отметки соответствующим измерениям фазы несущей с одной разностью или измерениям кода псевдослучайной последовательности, ассоциированным с вторичными спутниками, и ассоциированным дисперсиям, и
после обработки всех данных эпох, что подтверждается временными отметками, калибруют оценку межканального смещения в соответствии с калибровкой с одной разностью, чтобы учесть изменения в спутниках, принятых или доступных приемнику с определением местоположения, путем преобразования остатков после подгонки с двойной разностью в остатки с одной разностью.
20. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап, на котором:
контролируют уровень качества у коэффициента компенсации, причем уровень качества основан на том, имеется ли значительный скачок или резкое изменение в величине коэффициента компенсации за период времени выборки.
21. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором:
контролируют уровень качества у коэффициента компенсации, причем уровень качества основан на возникновении значительного скачка и на том, отмечает ли алгоритм RAIM решение по коду с одной разностью или решение по фазе несущей с одной разностью как ненадежное.
22. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором:
сбрасывают информацию о смещении для конкретного спутника для сохранения в таблице соответствий или использования кинематическим механизмом реального масштаба времени, чтобы оценивать решения неопределенностей.
23. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап, на котором:
калибруют оценку межканального смещения, ассоциированного с фазами несущей вторичных спутников, в соответствии с калибровкой с одной разностью, чтобы учесть изменения в спутниках, принятых или доступных приемнику с определением местоположения, путем определения остатков в соответствии со следующим уравнением:
<mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>φ</mi><mi>k</mi><mrow><mi>G</mi><mi>P</mi><mi>S</mi></mrow></msubsup></mrow>
где
- измерения фазы несущей GPS с одной разностью, L1 либо L2;
<mrow><mi>Δ</mi><msup><mi>ρ</mi><mrow><mi>G</mi><mi>P</mi><mi>S</mi></mrow></msup></mrow>
- теоретический диапазон одной разности;
<mrow><mi>Δ</mi><mi>d</mi><msub><mi>T</mi><mrow><mi>G</mi><mi>P</mi><mi>S</mi></mrow></msub></mrow>
- тактовые импульсы приемника GPS с одной разностью;
<mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>I</mi><mi>k</mi></msub></mrow><mrow><mmultiscripts><mi>f</mi><mprescripts /><none /><mrow><mi>G</mi><mi>P</mi><mi>S</mi></mrow></mmultiscripts><msup><mrow /><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
- ионосферное влияние с одной разностью;
<mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>d</mi><mi>k</mi><mrow><mi>t</mi><mi>r</mi><mi>o</mi><mi>p</mi></mrow></msubsup></mrow>
- тропосферное влияние с одной разностью;
<mrow><msub><mi>ε</mi><mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>φ</mi><mi>k</mi></msub></mrow></msub></mrow>
- шум при измерении фазы несущей;
- измерения фазы несущей GLONASS с одной разностью, G1 либо G2;
<mrow><mi>Δ</mi><mi>d</mi><msup><mi>T</mi><mrow><mi>G</mi><mi>L</mi><mi>N</mi></mrow></msup></mrow>
- тактовые импульсы приемника GLONASS с одной разностью;
<mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>B</mi><mi>l</mi><mrow><mi>G</mi><mi>L</mi><mi>N</mi></mrow></msubsup></mrow>
- межканальное смещение фазы несущей с одной разностью для GLONASS; и
<mrow><mi>Δ</mi><mi>d</mi><msub><mi>T</mi><mrow><mi>I</mi><mi>n</mi><mi>t</mi><mi>e</mi><mi>r</mi><mi>S</mi><mi>y</mi><mi>s</mi><mi>t</mi><mi>e</mi><mi>m</mi></mrow></msub></mrow>
- межсистемное смещение между GPS и GLONASS.
24. Способ по п.23, дополнительно содержащий этап, на котором:
фильтруют оцененное межканальное смещение, ассоциированное с фазами несущей, с помощью фильтра нижних частот, чтобы поддерживать оценку смещения фазы несущей в реальном времени.