[发明专利]全球定位系统误差校正、车辆跟踪和目标定位

说明书

技术领域

本发明涉及一种对GPS接收器位置确定中的误差进行校正的方法和一种使用GPS接收器跟踪车辆的方法，并且具体地但不是排他地，涉及使用移动电话网络接收和传播这种数据的方法。本发明也涉及一种用于定位目标的方法和设备。

背景技术

使用全球定位系统(GPS)设备来确定设备的位置是众所周知的。GPS利用从卫星发送的信号进行三角测量并且确定接收到信号的位置。这是通过确定信号从卫星传播到GPS接收器的距离完成的，该距离是由信号传播所花费的时间乘以光速来确定的。但是光速只有在真空中才是恒定的，因此当GPS信号穿过电离层和对流层时，其被冰和带电粒子反弹而改变其路径。这些误差意味着标准GPS接收器可以将其位置确定到大约10米范围内。

为了克服这一问题，被称为差分全球定位系统(DGPS)的误差校正服务使用一系列在固定的已知地点的GPS参考站。这些地点的精确位置是已知的，因此可以确定由在该地点的GPS接收器所计算的位置之间的差。然后将该误差因子发送到DGPS接收器，然后DGPS接收器可以使用该误差因子改进它们对它们目前位置的估计。DGPS通常具有大约4米的精度。但是，建设和安装参考站是昂贵的，在英国大约每隔200千米设置参考站。结果，这些DGPS站不能解决局部不精确。例如，从高建筑物反弹的GPS信号可以引起建筑物区域内的显著误差，也经常有这种情况，分开很短距离的公路导致GPS接收器指示它位于与它真实所在的道路不同的道路上的位置。

当GPS接收器与通常是通用无线分组业务(GPRS)发送器的移动电话网络发送器结合使用以跟踪车辆时，通常通过SMS消息将涉及车辆的位置、行进方向和行进速度的大量数据发射至跟踪站。由于发送信息所采用的低频率，因此难以建立车辆运动的精确画面或者确定驾驶和驾驶员技术的模式。

本发明的优选实施例试图克服现有技术存在的上述问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种针对差分全球定位系统确定误差因子的方法，包括以下步骤：

接收从沿着多条已知路线中的至少一条路线行进的至少一个设备发送的数据，该数据涉及基于所述设备中的全球定位系统接收器所接收的全球定位系统信号的所述设备的多个假定位置；

将所述设备的多个所述假定位置与所述多条路线进行比较以确定最接近地符合所述多个假定位置的路线；并且

将多个所述假定位置与所确定的路线进行比较以计算误差因子。

通过接收从包括GPS接收器的设备发送的多个假定位置，将这些位置与已知路线匹配并且确定误差因子，提供了如下优点：能够比现有技术的设备更精确地确定误差因子，并且能够将影响GPS读数精度的局部因素考虑在内。例如，本发明的设备能够消除对GPS测量的精度具有较小但并非微不足道的影响的局部天气因素，这在采用广泛分布的固定站的现有技术中是不可能的。此外，也包括诸如高建筑物上的GPS信号反射之类的局部因素，并且来自采用本发明的方法的设备的数据一旦经过该建筑物，则立即包括新结构的引入。也包括这些因素的组合以提高精度。

该方法可以进一步包括将所述误差因子发送至差分全球定位系统设备。

通过将此数据发送至DGPS设备，这些设备能够提供达50厘米精度的非常精确的GPS读数。

该方法还可以进一步包括经由移动电话网络发送所述数据和所述误差因子中的至少一个。

通过采用移动电话网络来发送误差因子，提供了以下优点：已经通过电话网络提供了非常广泛的覆盖从而使得可以相等地广泛地获得精度的提高。此外，由于GPS设备经常用于跟踪车辆，因此已经向接收器设备和从接收器设备发送了数据。此外，如果正在跟踪车辆，则有可能提供非常局部化的误差因子从而考虑到局部条件。例如，如果大的建筑物引起显著不同的因子，则当车辆接近此建筑物时，能够根据车辆的位置动态地改变误差因子。

在优选实施例中，误差因子表示为向量。

该方法还可以包括：

使所述设备沿着多条已知路线中的至少一条已知路线行进；并且

发送涉及该设备的多个假定位置的数据，该设备的多个假定位置基于所述设备中的所述全球定位系统接收器所接收的全球定位系统信号。

该方法还可以进一步包括以已知的间隔存储涉及所述设备的所述位置的数据并且所述发送的数据不包括涉及该设备行进的速度和方向的数据。