方位计算制造技术

提供了一种装置，该装置包括：位置接收机，用以接收指示位置接收机的位置的信号；移动机构，用以使位置接收机关于轴旋转并且提供位置接收机关于轴、距已知点的角度。计算电路基于位置接收机关于轴、距已知点的多个给定角度以及由在位置接收机处于给定角度中的每个时接收的信号所指示的位置接收机的多个关联位置，产生指示已知点关于轴的绝对方位的输出值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方位计算
本技术涉及数据处理领域，并且更特别地涉及方位的计算。
技术介绍
已知使用全球导航系统信号以便确定能够接收此类信号的设备的位置。例如，此类导航系统信号包括GPS（全球定位系统）、GLONASS（俄罗斯全球导航卫星系统）、规划的欧盟伽利略定位系统、印度的印度区域导航卫星系统和中国的北斗导航卫星系统以及诸如在A-GPS（辅助GPS）中使用的基于地面的导航系统信号。这些系统通常提供接收设备的绝对位置。例如，GPS接收机可以将接收到的GPS信号转化成经度和纬度。此类导航系统尽管高度精确，但常常稍微不准确。例如，GPS信号可提供离开正确位置若干米的位置。此外，尽管此类系统通常提供接收机的位置，但是能够使用这些系统来产生绝对方位将是合期望的，所述绝对方位例如与真北方或真东方（真北方的90度顺时针方向）相关的方位。绝对方位的知识在通信系统中可能特别有用。例如，知道定向天线的绝对方位可以使估计哪些设备有可能接收到传输成为可能。
技术实现思路
从第一示例配置来看，提供了一种装置，该装置包括：位置接收机，用以接收指示位置接收机的位置的信号；移动机构，用以使位置接收机关于轴旋转并且用以提供位置接收机关于轴、距已知点的角度；以及计算电路，用以基于位置接收机关于轴、距已知点的多个给定角度以及由在位置接收机处于给定角度中的每个时接收的信号所指示的位置接收机的多个关联位置，产生指示已知点关于轴的绝对方位的输出值。从第二示例配置来看，提供了一种方法，该方法包括步骤：接收指示位置接收机的位置的信号；使位置接收机关于轴旋转；提供位置接收机关于轴、距已知点的角度；以及基于位置接收机关于轴、距已知点的多个给定角度以及由在位置接收机处于给定角度中的每个时接收的信号所指示的位置接收机的多个关联位置，产生指示已知点关于轴的绝对方位的输出值。从第三示例配置来看，提供了一种装置，该装置包括：用于接收指示位置接收机的位置的信号的部件；用于使位置接收机关于轴旋转的部件；用于提供位置接收机关于轴、距已知点的角度的部件；以及用于基于位置接收机关于轴、距已知点的多个给定角度以及由在位置接收机处于给定角度中的每个时接收的信号所指示的位置接收机的多个关联位置来产生指示已知点关于轴的绝对方位的输出值的部件。附图说明将仅通过示例的方式参照如在附图中图示的本技术的实施例来进一步描述本技术，在所述附图中：图1图示了来自静止接收机的示例GPS误差；图2图示了图1中示出的位置误差的功率谱密度估计；图3示意性地图示了依照一个实施例的装置；图4示出了依照一个实施例的计算电路；图5图示了供在一个实施例中使用的适合的低通滤波器的特性；图6示出了图示依照一个实施例确定方位的实施例的流程图；图7图示了当使用依照一个实施例的装置时获得的位置误差的功率谱密度估计；图8是示出方位估计误差根据所采取的样本的数目如何变化的图；图9是图示方位和倾斜（tilt）之间的差异的示例；图10示意性地图示了依照一个实施例的计算电路；图11A至11D是示出方位和倾斜估计误差根据所采取的样本的数目如何变化的图；以及图12是图示依照一个实施例的包括天线阵列的装置的示例的图。具体实施方式在参照附图论述实施例之前，提供了对实施例和关联优点的以下描述。依照一个示例配置，提供了一种装置，该装置包括：位置接收机，用以接收指示位置接收机的位置的信号；移动机构，用以使位置接收机关于轴旋转并且用以提供位置接收机关于轴、距已知点的角度；以及计算电路，用以基于位置接收机关于轴、距已知点的多个给定角度以及由在位置接收机处于给定角度中的每个时接收的信号所指示的位置接收机的多个关联位置，产生指示已知点关于轴的绝对方位的输出值。依照上文，位置接收机关于轴旋转（例如成圆形）。在位置接收机关于轴、距已知点的（以弧度为单位测量的）两个或更多个角度处（例如，距已知点的两个或更多个角位移处），从位置接收机获得读数以便得到角度/读数对。计算电路使用这些对中的两个或更多个以便确定已知点的绝对方位。通过以此方式确定绝对方位，可能在确定已知点的绝对方位的同时对位置信号中的不准确性进行补偿，该绝对方位可用于建立装置是如何定向的。在一些实施例中，装置进一步包括：噪声滤波器，其中指示位置接收机的位置的信号包括噪声分量；并且噪声滤波器要滤除噪声分量。滤波器可以用于从用于确定接收机的位置的接收信号中移除噪声分量。例如，滤波器可以是低通滤波器。滤波器可用于进一步增加由计算电路确定的绝对方位的准确性。噪声滤波器可以在装置内的多种不同点处实现。在一些实施例中，尽管计算电路可能具有多个不同组件，但是计算电路包括：相关器，用以对位置接收机关于轴、距已知点的角度进行相关并输出相关结果；以及相位角提取器，用以根据相关结果产生输出值。在一些实施例中，相关器包括：乘法器，用以将位置接收机的位置乘以e-jφ，其中j是单位虚数并且φ是位置接收机关于轴、距已知点的、与位置相关联的角度，并用以输出多个乘法结果；以及积分和清除滤波器，用以对多个乘法结果进行操作。这些实施例中的相关器考虑角度/读数对（以关于轴距已知点的特定角度获得的读数）。特定角度由φ表示。特定读数乘以共轭，即e-jφ，其中j是单位虚数（常常被称为i或）。这产生了单个乘法结果。通过提供多个角度/读数对，产生多个乘法结果。这些被提供至积分和清除滤波器。积分和清除滤波器例如可以对所提供的值进行平均并因此从位置接收机获得的位置值中消除或减小固有的任何噪声分量。来自积分和清除滤波器的结果是输出值并且这指示已知点关于轴的绝对方位。绝对方位可以以多种不同方式来表示。例如，在一些实施例中，已知点关于轴的绝对方位是已知点关于与真东方相关的轴的方位。术语“真东方”这里用于指代从真北方的90度顺时针方向。例如，真东方可以被认为沿零纬度线。在其它实施例中，绝对方位可以是与真北方相关的方位。接收到的信号可以以多种不同的方式指示位置接收机的位置。例如，在一些实施例中，信号指示位置接收机的经度和纬度。在一些实施例中，信号是导航系统信号。例如，信号可以是基于卫星的全球导航系统信号，其允许接收机基于信号从一个或多个卫星行进到接收机所花费的时间来估计或确定它的位置。这些计时然后可用于将接收机的可能位置缩窄至例如平均或期望的经度和纬度中。此类基于卫星的全球导航系统信号的示例是GPS信号。其它系统可包括GLONASS（俄罗斯全球导航卫星系统）、规划的欧盟伽利略定位系统、印度的印度区域导航卫星系统以及中国的北斗导航卫星系统。在一些实施例中，装置接收指示位置接收机的位置的另一信号；并且该另一信号是基于地面的全球导航系统信号。可使用此类系统以便进一步细化或帮助对位置接收机的位置的确定。例如，辅助GPS（A-GPS）是基于地面的系统，其可用于改进GPS接收机的启动性能，为了位置接收机更快地确定它的位置。在一些实施例中，装置进一步包括：天线组装件，用以执行对另一信号进行接收或传输中的至少一个，其中天线组装件定义参考平面；移动机构要使天线组装件关于轴旋转；位置接收机在距轴等于半径的距离处直接或间接地安装到天线组装件，使得当移动机构使天线组装件关于轴旋转时，位置接收机关于轴旋转。在此类实施例中，位置接收机被直接或间接地安装在天线组装件上，使得随着天线组装件旋转，位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：位置接收机，用以接收指示位置接收机的位置的信号；移动机构，用以使位置接收机关于轴旋转并且用以提供位置接收机关于轴、距已知点的角度；以及计算电路，用以基于位置接收机关于轴、距已知点的多个给定角度以及由在位置接收机处于给定角度中的每个时接收的信号所指示的位置接收机的多个关联位置，产生指示已知点关于轴的绝对方位的输出值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.25 GB 1511200.6;2015.08.21 GB 1514938.81.一种装置，包括：位置接收机，用以接收指示位置接收机的位置的信号；移动机构，用以使位置接收机关于轴旋转并且用以提供位置接收机关于轴、距已知点的角度；以及计算电路，用以基于位置接收机关于轴、距已知点的多个给定角度以及由在位置接收机处于给定角度中的每个时接收的信号所指示的位置接收机的多个关联位置，产生指示已知点关于轴的绝对方位的输出值。2.根据权利要求1所述的装置，装置进一步包括：噪声滤波器，其中指示位置接收机的位置的信号包括噪声分量；并且噪声滤波器要滤除噪声分量。3.根据权利要求2所述的装置，其中噪声滤波器是低通滤波器。4.根据任何前述权利要求所述的装置，其中计算电路包括：相关器，用以对位置接收机关于轴、距已知点的角度进行相关并输出相关结果；以及相位角提取器，用以根据相关结果产生输出值。5.根据权利要求4所述的装置，其中相关器包括：乘法器，用以将位置接收机的位置乘以e-jφ，其中j是单位虚数并且φ是位置接收机关于轴、距已知点的、与位置相关联的角度，并且用以输出多个乘法结果；以及积分和清除滤波器，用以对所述多个乘法结果进行操作。6.根据任何前述权利要求所述的装置，其中已知点关于轴的绝对方位是已知点关于与真东方相关的轴的方位。7.根据任何前述权利要求所述的装置，其中信号指示位置接收机的经度和纬度。8.根据权利要求6所述的装置，其中信号是导航系统信号。9.根据权利要求8所述的装置，其中信号是基于卫星的全球导航系统信号。10.根据权利要求9所述的装置，其中信号是GPS信号。11.根据权利要求9-10中任一项所述的装置，其中位置接收机要接收指示位置接收机的位置的另一信号，并且另一信号是基于地面的全球导航系统信号。12.根据任何前述权利要求所述的装置，装置进一步包括：天线组装件，用以执行对另一信号进行接收或传输中的至少一个，其中天线组装件定义参考平面；移动机构要使天线组...

【专利技术属性】
技术研发人员：M利塞吉科，A洛戈塞蒂斯，
申请(专利权)人：艾尔斯潘网络公司，
类型：发明
国别省市：美国,US