利用GNSS和设备距离测量进行位置检测制造技术

提供了利用GNSS和设备距离测量进行位置检测。提供了用于使用网络设备测量来改进诸如GPS的地理位置服务的系统和方法。例如，多个接入点(AP)或其他网络设备可以在网络环境中被实现并用GPS芯片构建。可以从这些网络设备收集距离测量，并使用在此描述的各种方法将其与GPS位置结合，以改进这些设备的整体位置确定。以改进这些设备的整体位置确定。以改进这些设备的整体位置确定。

【技术实现步骤摘要】
利用GNSS和设备距离测量进行位置检测

技术介绍

[0001]全球定位系统(GPS)是向GPS接收器提供地理位置和时间信息的全球导航卫星系统(GNSS)之一。地理位置和时间信息要求GPS接收器与四颗或更多GPS卫星之间的无遮挡视线。然而，GPS信号相对较弱，并且很容易被地质特征(例如，山脉)或人造特征(例如，建筑物)遮挡。
附图说明
[0002]根据一个或多个不同示例，参考以下附图详细描述本公开。提供这些附图仅用于说明目的，并且仅描绘了典型示例。
[0003]图1示出了根据本申请的一些示例的位置检测过程。
[0004]图2示出了根据本申请的一些示例，与结构相关联的多个设备的位置。
[0005]图3示出了根据本申请的一些示例的距离测量过程。
[0006]图4示出了根据本申请的一些示例，在楼层图上绘制的网络设备的真实空间位置和不准确的地理位置。
[0007]图5示出了根据本申请的一些示例，在楼层图上绘制的网络设备的真实空间位置、不准确的报告地理位置和在步骤(2)之后的改进的计算位置。
[0008]图6示出了根据本申请的一些示例，在一段时间段内单个网络设备的报告的位置与计算位置之间的差异。
[0009]图7示出了根据本申请的一些示例，在楼层图上绘制的网络设备的真实空间位置、在步骤(4)之后的计算位置、以及在步骤(4)之后并且随后应用步骤(1)的计算位置。
[0010]图8是可以用于实现本公开中描述的示例的各种特征的示例计算组件。
[0011]图9描绘了可以实现在此描述的各种示例的示例计算机系统的框图。
[0012]这些附图并非详尽无遗，并且不将本公开限于所公开的确切形式。
具体实施方式
[0013]应用的示例通过使用网络设备测量改进地理位置服务，如GPS。例如，可以在网络环境中实现接入点(AP)的集合或其他网络设备(例如，用GPS芯片构建的网络设备)的集合。可以从这些网络设备收集距离测量，并使用在此描述的各种方法将其与坐标(例如，从GPS确定的坐标)结合在一起，以改进这些设备的整体位置确定。即使当无线传输信号的质量被降低时，AP或其他网络设备之间的距离测量也可以帮助改进这些网络设备的确定位置。
[0014]图1提供了根据本申请的一些示例，改进网络设备的位置确定的说明性过程。使用多个接入点(例如，AP到AP的距离测量)在整个公开中提供了该过程的其他说明性示例，尽管可以使用在此提供的公开来实现具有GPS芯片的任何网络设备。
[0015]该过程可以包括以下步骤中的一个或多个，包括：(1)在110，根据报告坐标(例如，使用地球作为参考系，或从纬度、经度、海拔、笛卡尔x、y或z值、极坐标等的集合中选择)以及设备到设备测量，计算并改进设备位置的准确性，(2)在120，丢弃最不准确(即最差)的报
告坐标，(3)在130，用改进的计算位置进行更新，(4)在140，使用GNSS时间历史数据来改进设备位置的准确性，以及(5)在150，基于设备周围环境的地理边界表示来校正位置。在该过程的每个步骤，可以减小计算位置的平均误差。这些过程中的任何一个或多个可以帮助改进网络设备的位置检测。
[0016]在框110，该过程可以根据报告坐标(例如，使用地球作为参考系，或从纬度、经度、海拔、笛卡尔x、y或z值、极坐标等的集合中选择)以及设备到设备的测量，来计算并改进设备位置的准确性。例如，调整根据设备的报告坐标(x
i
，y
i
)的集合计算的距离以匹配设备到设备的距离测量。设备本身可以基于由每个设备中的GPS芯片报告的坐标来提供报告坐标。
[0017]可以在预定时间段(例如，24小时)内报告设备的报告坐标。这可以产生表示调整后的坐标之间的欧几里得距离的非线性方程的集合。非线性方程可以包括每个设备的未知值(Δx
i
，Δy
i
)。未知值可以表示将从报告坐标导出的距离与从设备到设备距离测量获得的距离进行匹配所需的调整。因此，对于N个设备，可以存在2*N个未知值(即，N*(Δx
i
，Δy
i
)对)。为了求解2*N个未知值，该过程可以选择多个方程来求解2*N个未知值，如在整个公开中所描述的。
[0018]在一些示例中，框110还可以包括将非线性方程转换为线性方程。转换过程可以使用泰勒级数展开(例如，用函数在单点的导数来表示的项的无穷和)。转换后的线性方程可以用矩阵形式表示，以求解未知的(Δx
i
，Δy
i
)对。可以重复框110，直到这些值收敛(例如，作为迭代步骤)。
[0019]这些过程和值可以提高确定位置的准确性。例如，从设备到设备距离测量获得的距离可以标识两个设备之间的近似距离，其对应于每个设备周围的可能位置的圆周。当距离测量信息与报告坐标组合时，该过程可以缩小每个设备可能位于的可能位置，以帮助对来自GNSS的报告坐标进行质量检查。
[0020]在框120，可以将从执行框110获得的改进的计算位置与来自每个网络设备的报告坐标的集合进行比较。可以丢弃在处理后的坐标与原始坐标之间具有最大偏差的报告坐标(例如，最不准确或“最差”的GNSS/GPS位置)。在一些示例中，在框110处可以需要最少数量的设备来求解方程组(例如，五个设备)。框110可以在其余设备上重复。
[0021]可以通过对设备位置进行排名或排序来确定最不准确或“最差”的GNSS/GPS位置。例如，可以比较由框110确定的位置与报告的位置之间的距离。在另一示例中，标识并排序与(x
i
，y
i
)值相对应的调整。可以标识在报告的位置与由框110确定的位置之间具有最大变化的设备并将该设备丢弃。
[0022]通过丢弃离群值情况(例如，改进的计算位置与报告坐标之间的最大差值)，该过程可以进一步改进来自框110的每个设备的确定位置。例如，来自GNSS的报告坐标可能非常不准确，并且对报告坐标的任何增量(delta)校正可能略微改进对设备实际位置的确定。在这种情况下，该过程可以实现找到设备位置的更直接的过程，例如仅依赖设备到设备的距离测量或通过其他手段确定设备的位置。
[0023]在框130，该过程可以用改进的位置来更新位置。例如，该过程通常可以重复框110，但是用来自框120的改进的计算位置来替换报告坐标的集合。在框130执行的更新过程可以按如下顺序选择设备：该顺序开始于报告坐标的集合与来自框120的改进的计算位置之间的最大偏差。可以按照报告坐标的集合与改进的计算位置之间的偏差大小的递减顺序
来选择下一个设备。
[0024]在框140，该过程可以用设备的报告坐标的时间平均(例如，其表示预定时间段(例如24小时)内的平均值)来替换设备的瞬时报告坐标(例如，来自GNSS的报告坐标)。利用框140执行的处理可以类似于框110，但使用一段时间内的平均坐标而不是瞬时报告坐标。
[0025]设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：获得坐标的集合，其中所述坐标的集合使用地球作为参考系而被提供；计算接入点AP之间的距离，所述距离表示针对AP的集合而被计算出的距离测量的第一集合；获得针对所述AP的集合的AP到AP距离测量的第二集合；以及通过匹配所述距离测量的第一集合和所述AP到AP距离测量的第二集合来执行数据校正过程，所述数据校正过程包括：确定根据所述坐标的集合而被计算出的距离与所述AP到AP距离测量的第二集合之间的偏差的集合；以及通过基于所述偏差的集合调整所述坐标的集合，来更新所述坐标的集合。2.根据权利要求1所述的方法，其中从全球导航卫星系统GNSS到所述AP的集合中的第一AP和第二AP的无线传输的质量被降低。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：一经执行所述数据校正过程，就从所述坐标的集合丢弃最不准确的报告的全球定位系统GPS位置。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：一经执行所述数据校正过程，就根据所述坐标的集合计算改进的计算位置的集合；以及用所述改进的计算位置替换所述坐标的集合。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用全球导航卫星系统GNSS历史来根据更新后的所述坐标的集合生成改进的计算位置。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：接收楼层图；以及一经执行所述数据校正过程，就使用所述楼层图更新更新后的所述坐标的集合。7.一种非瞬态计算机可读存储介质，存储多个指令，所述多个指令由一个或多个处理器可执行，所述多个指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器：获得坐标的集合，其中所述坐标的集合使用地球作为参考系而被提供；计算网络设备之间的距离，所述距离表示针对网络设备的集合而被计算出的设备到设备距离测量的第一集合；获得针对所述网络设备的集合的设备到设备距离测量的第二集合；以及通过匹配所述设备到设备距离测量的第一集合和所述设备到设备距离测量的第二集合，来执行数据校正过程，所述数据校正过程包括：确定根据所述坐标的集合而被计算出的距离与所述设备到设备距离测量的第二集合之间的偏差的集合；以及通过基于所述偏差的集合调整所述坐标的集合来更新所述坐标的集合。8.根据权利要求7所述的计算机可读存储介质，其中所述设备到设备距离测量的集合对应于所述网络设备的集合中的第一网络设备和第二网络设备。9.根据权利要求7所述的计算机可读存储介质，其中从全球导航卫星系统GNSS到所述
网络设备的集合中的第一设备和第二设备的无线传输的质量被降低。10.根据权利要求7所述的计...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：慧与发展有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：