采用估计的电离层的全球导航卫星系统精确定位引擎技术方案

公开了用于无线通信的各种技术。在一方面，用户设备(UE)可以从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号，基于第一频带的信号来估计第一电离层延迟残差误差，基于第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量，以及使用第一伪距测量和第一载波相位测量来估计位置。在一些方面，电离层延迟残差误差是经由Klobuchar等式估计的。在一些方面，使用超长基线实时运动学(RTK)定位来估计位置。长基线实时运动学(RTK)定位来估计位置。长基线实时运动学(RTK)定位来估计位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用估计的电离层的全球导航卫星系统精确定位引擎


[0001]本公开的方面一般涉及全球导航卫星系统(GNSS)精确定位引擎(PPE)。

技术介绍

[0002]全球导航卫星系统(GNSS)广泛用于位置和位置应用。精度对于其中许多应用很重要，但电离层和对流层中存在延迟，这会对可靠地测量准确的GNSS位置/伪距值的能力产生负面影响。

技术实现思路

[0003]下面呈现与本文公开的一个或多个方面有关的简化概述。因此，不应将以下概述视为与所有预期方面相关的广泛概述，也不应将以下概述视为标识与所有预期方面相关的主要或关键要素，或描述与任何特定方面相关联的范围。因此，以下概述的唯一目的是在下面给出的详细描述之前以简化形式呈现与本文公开的机制有关的一个或多个方面的某些概念。
[0004]本文呈现了一种不需要双频测量来估计电离层延迟并且因此适用于L1或L5频率中的信号不可用的情况的新的精确点定位(precise point positioning，PPP)模型，以及使用新的PPP模型的系统。此外，在L1和L5两者都可用的情况下，新PPP模型提供了比传统方法更好的性能。
[0005]在一些实施方式中，一种用于精确点定位(PPP)的方法包括：在用户设备(UE)处：从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号；基于第一频带的信号来估计第一电离层延迟残差误差；基于第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量；使用第一伪距测量和第一载波相位测量来估计位置。
[0006]在一些实施方式中，一种UE包括存储器、至少一个收发器以及通信地耦合到存储器和至少一个收发器的至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：从SV接收信号第一频带的信号；基于第一频带的信号来估计第一电离层延迟残差误差；基于第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量；以及使用第一伪距测量和第一载波相位测量来估计位置。
[0007]在一些实施方式中，一种UE包括：用于从SV接收第一频带的信号的部件；用于基于第一频带的信号来估计电离层延迟残差误差的部件；用于基于估计的电离层延迟残差误差来计算伪距测量和载波相位测量的部件；以及用于使用伪距测量和载波相位测量来估计位置的部件。
[0008]在一些实施方式中，一种非暂时性计算机可读介质存储指令集，该指令集包括一个或多个指令，该一个或多个指令当由UE的一个或多个处理器执行时，使UE：从SV接收第一频带的信号；基于第一频带的信号来估计电离层延迟残差误差；基于估计的电离层延迟残差误差来计算伪距测量和载波相位测量；以及使用伪距测量和载波相位测量来估计位置。
[0009]基于附图和详细描述，与本文公开的方面相关联的其他目的和优点对于本领域技
术人员来说将是显而易见的。
附图说明
[0010]附图用于帮助描述所公开主题的一个或多个方面的示例，并且仅用于说明示例而不是对其进行限制：
[0011]图1A和图1B图示了根据各个方面的示例性无线通信系统。
[0012]图2A和图2B图示了根据各个方面的示例无线网络结构。
[0013]图3A至图3C是可在无线通信节点中采用并且被配置为支持如本文教导的通信的组件的若干示例方面的简化框图。
[0014]图4图示了基于由地球表面上的用户从诸如GPS或其他卫星飞行器(SV)的SV接收的信号的距离计算。
[0015]图5图示了一些用于计算电离层延迟的元素。
[0016]图6是图示根据一些方面的用于采用估计的电离层的GNSS PPE的方法600的流程图。
[0017]图7和图8是根据某些方面比较标准PPP模型和新PPP模型的性能的图表。
具体实施方式
[0018]在针对为说明目的而提供的各种示例的以下描述和相关附图中提供了本公开的方面。在不脱离本公开的范围的情况下可以设计替代方面。此外，本公开的众所周知的元素将不会被详细描述或将被省略以免混淆本公开的相关细节。
[0019]全球导航卫星系统(GNSS)精确点定位(PPP)是一种利用电离层延迟的频率相关特性的技术。电离层是分散的，这意味着不同频率的信号慢了不同的量。PPP使用在两个不同频率(例如L1和L5)处的测量来确定由电离层引起的延迟。通过测量不同频率信号之间的延迟差，接收器可以建模并消除电离层延迟。PPP用例包括自动驾驶，这需要厘米(cm)到分米(dm)的定位精度和小于一米的95％圆概率误差(circular error probalbe，CEP)，以及一些物联网(IoT)和工业应用。
[0020]实时运动学(RTK)是一种提供相对于参考站的相对定位信息的技术。在传统RTK中，由于参考站与客户端设备之间的空间相关性非常高，包括电离层延迟在内的大气延迟在应用RTK校正后几乎完全抵消。超长基线RTK还需要双频测量来计算和校正电离层延迟。因此，消费级接收器通常必须能够进行高质量的载波相位测量以及多星座、多频率(MCMF)操作。
[0021]然而，并非所有的GPS卫星都支持L1和L5，这意味着需要多个频率来估计电离层延迟的手机无法经由PPP或超长基线RTK提供精确定位。
[0022]本文呈现了一种新的全球导航卫星系统(GNSS)精确点定位(PPP)模型和使用该模型的系统。新PPP模型不需要双频测量来估计电离层延迟，因此适用于L1或L5频率中的信号不可用的情况。此外，在L1和L5都可用的情况下，新PPP模型提供了比传统方法更好的性能。
[0023]本文所使用的“示例性”和“示例”一词的意思是“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”或“示例”的任何方面不一定被解释为优于或有利于其他方面。同样，术语“本公开的方面”并不要求本公开的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。
[0024]本领域的技术人员将理解，可以使用各种不同的技术和工艺中的任何一种来表示下面描述的信息和信号。例如，在下面的整个描述中可能引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子，或任何它们的组合来表示，部分取决于特定的应用，部分取决于所需的设计，部分取决于对应的技术等。
[0025]此外，许多方面是根据要由例如计算设备的元件执行的动作序列来描述的。将认识到，本文描述的各种动作可由特定电路(例如，专用集成电路(ASIC))、由一个或多个处理器执行的程序指令或由两者的组合来执行。此外，本文描述的动作的(多个)序列可以被认为完全体现在任何形式的非暂时性计算机可读存储介质中，其中存储了对应的计算机指令集，这些指令在执行时会使得或指示设备的相关联的处理器来执行本文描述的功能。因此，本公开的各个方面可以以多种不同的形式来体现，所有这些都被认为落入所要求保护的主题的范围内。此外，对于本文描述的每个方面，任何此类方面的对应形式在本文中可被描述为例如“配置为”执行所描述的动作的“逻辑”。
[0026]如本文所用，除非另有说明，否则术语“用户设备”(UE)和“基站”不旨在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于精确点定位(PPP)的方法，所述方法包括：在用户设备(UE)处：从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号；基于所述第一频带的所述信号来估计第一电离层延迟残差误差；基于所述第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量；以及使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一电离层延迟残差误差来计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量包括基于所述第一电离层延迟残差误差以及以下各项中的至少一个：几何范围、接收器时钟定时、系统间时间偏差、对流层延迟残差误差、模糊项、噪声或多径延迟，或其组合，来计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量。3.根据权利要求2所述的方法，其中，计算所述第一伪距测量包括根据等式来计算所述第一伪距测量，其中：P
f1
包括基于第一频率f1的伪距测量；ρ包括几何范围；dT包括由P
f1
确定的接收器时钟误差；dTrop包括对流层延迟残差误差；dIono包括电离层延迟残差误差；以及∈
P
包括噪声和多径误差。4.根据权利要求3所述的方法，其中，计算所述第一载波相位测量包括根据等式来计算所述第一载波相位测量，其中：Φ
f1
包括基于所述第一频率f1的载波相位测量；ρ包括几何范围；dT包括由P
f1
确定的接收器时钟误差；dTrop包括对流层延迟残差误差；dIono包括电离层延迟残差误差；λ包括所述信号的波长；N包括整数模糊项；r包括模糊接收器分数偏差项；s包括模糊卫星分数偏差项；以及∈
Φ
包括噪声和多径误差。5.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一频带的所述信号来估计第一电离层延迟残差误差包括基于Klobuchar等式来估计所述第一电离层延迟残差误差。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一频带包括L1频带、L2频带、L5频带、E1频带或E5频带。7.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计位置包括执行超长基线实时运动学(RTK)定位。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：从所述SV接收第二频带的信号；基于所述第二频带的所述信号来估计第二电离层延迟残差误差；以及基于所述第二电离层延迟残差误差来计算第二伪距测量和第二载波相位测量；其中，使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计所述位置包括使用所述第一伪距测量、所述第一载波相位测量、所述第二伪距测量和所述第二载波相位测量来估计所述位置。9.根据权利要求8所述的方法，其中，计算所述第二伪距测量包括根据等式来计算所述第二伪距测量，其中：P
f2
包括基于第二频率f2的伪距测量；ρ包括几何范围；dT包括由P
f1
确定的接收器时钟误差；ISTB
f2
包括系统间时间偏差；dTrop包括对流层延迟残差误差；dIono包括电离层延迟残差误差；以及∈
P
包括噪声和多径误差。10.根据权利要求9所述的方法，其中，计算所述第二载波相位测量包括根据等式来计算所述第二载波相位测量，其中：Φ
f2
包括基于所述第二频率f2的载波相位测量；ρ包括几何范围；dT包括由P
f1
确定的接收器时钟误差；ISTB
f2
包括系统间时间偏差；dTrop包括对流层延迟残差误差；dIono包括电离层延迟残差误差；λ包括所述信号的波长；N包括整数模糊项；r包括模糊接收器分数偏差项；s包括模糊卫星分数偏差项；以及∈
Φ
包括噪声和多径误差。11.一种用户设备(UE)，包括：存储器；至少一个收发器；以及至少一个处理器，通信地耦合到所述存储器和所述至少一个收发器的，所述至少一个处理器被配置为：从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号；
基于所述第一频带的所述信号来估计第一电离层延迟残差误差；基于所述第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量；以及使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计位置。12.根据权利要求11所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量时被配置为基于所述第一电离层延迟残差误差以及以下各项中的至少一个：几何范围、接收器时钟定时、系统间时间偏差、对流层延迟残差误差、模糊项、噪声或多径延迟或其组合，来计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量。13.根据权利要求12所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在计算所述第一伪距测量时被配置为根据等式来计算所述第一伪距测量，其中：P
f1
包括基于第一频率f1的伪距测量；ρ包括几何范围；dT包括由P
f1
确定的接收器时钟误差；dTrop包括对流层延迟残差误差；dIono包括电离层延迟残差误差；以及∈
P
包括噪声和多径误差。14.根据权利要求13所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在计算所述第一载波相位测量时被配置为根据等式来计算所述第一载波相位测量，其中：Φ
f1
包括基于所述第一频率f1的载波相位测量；ρ包括几何范围；dT包括由P
f1
确定的接收器时钟误差；dTrop包括对流层延迟残差误差；dIono包括电离层延迟残差误差；λ包括所述信号的波长；N包括整数模糊项；r包括模糊接收器分数偏差项；s包括模糊卫星分数偏差项；以及∈
Φ
包括噪声和多径误差。15.根据权利要求11所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在基于所述第一频带的所述信号来估计电离层延迟残差误差时被配置为基于Klobuchar等式来估计所述电离层延迟残差误差。16.根据权利要求11所述的UE，其中，所述第一频带包括L1频带、L2频带、L5频带、E1频带或E5频带。17.根据权利要求11所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，G，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：