[发明专利]具有多个RTK引擎的GNSS测量接收器

说明书

本申请要求于2011年4月6日由Javad Ashjaee所提交的、命名为“GNSS SURVEYING RECEIVER WITH MULTIPLE RTK ENGINES”的、序列号为61/472,571的共同代决、共同受让的美国临时专利申请的优先权，本文对其全文加以合并。

技术领域

本公开总地涉及全球导航卫星系统（GNSS），并且更具体地，涉及使用多个实时动态（RTK）引擎的GNSS测量接收器。

背景技术

使用全球导航卫星系统的导航接收器，诸如GPS或GLONASS（下文统称为“GNSS”），使能接收器的定位的高度精确确定。卫星信号包括由伪随机二进制代码所调制的载波谐波信号，其在接收侧用来测定相对于本地参考时钟的延迟。这些延迟测定用来确定接收器和卫星之间的所谓的伪距（pseudo-range）。伪距与真实几何距离不同，因为接收器的本地时钟与卫星机载时钟不同。如果视线内的卫星的数目大于或等于四，那么可处理所测定的伪距，以确定如由矢量X=(X,y,Z)T所表示的用户的单点位置，以及针对接收器时钟偏移进行补偿。

GNSS在测量场中查找要求高度精确的测定的特定应用。改进定位精确性的需求最终已引起差分导航/定位的发展。在该模式中，假定已知基站接收器的定位坐标具有高度精确性，相对于连接到基站接收器或基站接收器的网络的天线确定用户定位。基站接收器或接收器网络发射其测定（或对完全测定的修正）到移动导航接收器（或流动站（rover））。流动站接收器使用这些修正以在数据处理的过程中完善其自身的测定。该方法的基本原理是：由于在基站和流动站侧上的伪距测定误差是强关联的，所以使用差分测定将大体上改进定位精确性。

通常，基站是静态的并且位于已知的定位。然而，在相对导航模式中，基站和流动站二者均在移动。在该模式中，用户关注于确定基站和流动站之间的矢量。换句话说，用户关注于相对于基站的连续改变的定位确定连续改变的流动站定位。例如，当一个飞行器或太空交通工具正在接近另一个用于空中加油或对接时，相对定位的高度精确确定是重要的，而每个交通工具的绝对定位一般来说不是关键的。

流动站的定位随时间连续地改变，并因此应参考于时标（time scale）。实时的移动流动站相对基站接收器的定位的确定可使用“实时动态”或RTK算法来实施，其存储在流动站上的存储器上。如名称“实时动态”隐含的，一旦原始数据测定和差分修正在流动站处可用，流动站接收器就能够（几乎立即）计算/输出其准确定位。RTK模式使用数据通信链路（典型地，无线电通信链路或GSM二进制数据通信链路二者之一），所有必要的信息通过其从基站发射到流动站。

差分导航/定位应用中的精确性的进一步改进可通过使用来自接收器被锁定到的卫星的载波相位和伪距测定二者来达成。如果在基站接收器中测定了从卫星所接收的信号的载波相位并将其与在流动站接收器中所测定的相同卫星的载波相位相比较，那么可获得对载波波长的小部分内的测定精确性。

差分定位的精确性还可取决于RTK算法。例如，除了其他因素，RTK算法可关于使用多少GNSS卫星或如何处置孤立点（outlier）测定做出假定。如果这些假定是正确的，那么RTK算法可快速产生精确定位。如果这些假定是不正确的，那么RTK算法可产生不太精确的定位或可能花费较长时间以产生精确定位。

发明内容

用于基于多个RTK引擎确定全球导航卫星系统（GNSS）测量接收器的定位的一个示例性过程。使用参数的第一集合实现第一RTK引擎。使用参数的、不同于第一集合的第二集合实现第二RTK引擎。从多个卫星接收多个GNSS信号。从至少一个基站接收器接收至少一个修正信号。基于GNSS信号和至少一个修正信号从第一RTK引擎确定第一定位。基于GNSS信号和至少一个修正信号从第一RTK引擎确定第二定位。基于第一定位或第二定位或两个定位的组合确定GNSS测量接收器的最终定位。

附图说明

图1描绘用于在GNSS设备上使用多个RTK引擎的示例性过程的流程图。

图2A描绘GNSS设备的视图。

图2B描绘GNSS设备的另一视图。

图3A描绘GNSS设备的用户界面屏幕的截图。

图3B描绘GNSS设备的用户界面屏幕的另一截图。

图4描绘典型的计算机系统。

具体实施方式