CN107430197A - 汽车gnss实时动态航位推测接收器 - Google Patents

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Abstract

一种设备，包括第一天线、第二天线、处理器和存储器。所述第一天线被配置为连接到GPS卫星。所述第二天线被配置为连接到所述GPS卫星。所述第一天线与所述第二天线分开放置。所述处理器可被配置为执行指令。所述存储器被配置为存储所述指令，当所述指令执行时，进行以下步骤：(i)计算第一值，所述第一值是通过所述第一天线和所述GPS卫星之间的连接测得的，(ii)计算第二值，所述第二值是通过所述第二天线和所述GPS卫星之间的连接测得的，以及(iii)通过分析所述第一值和所述第二值之间的差值来确定校正值以补偿局部条件。

Description

汽车GNSS实时动态航位推测接收器
技术领域
本发明整体涉及全球定位***(GPS)，更具体地讲，涉及用于实现汽车GNSS实时动态航位推测接收器的方法和/或设备。
背景技术
常规GPS***通常使用实时动态定位(RTK)技术来提供固定的陆基参考站。常规***使用昂贵的传感器以提高标准GPS的精度。此类***对于在农业应用和土地测量应用中提供厘米级精度是有用的。常规汽车全球导航卫星***(GNSS)接收器采用带有基于传感器的航位推测技术的定位解决方案，该航位推测技术使用来自车辆控制器区域网络(CAN)的车载陀螺仪和车轮掣动消息(wheel click messages)以在开阔环境条件下保持高达5米的精度。在植被茂密地区以及城市地区精度较差。车辆传感器精度差、存在漂移，并且从CAN访问数据时依赖于航位推测(DR)技术的时延。下一代汽车定位解决方案可能需要更高的定位精度(更精确的GNSS定位解决方案)以安全地检测车道和/或支持自动驾驶。常规***不支持可靠、广泛使用下一代汽车定位***所需的精度。
实现汽车GNSS实时动态航位推测接收器将是令人期望的。
发明内容
本发明包括涉及被配置为连接到GPS卫星的第一天线的方面。被配置为连接到GPS卫星的第二天线，其中第一天线与第二天线分开放置。被配置为执行指令的处理器。被配置为存储指令的存储器，当这些指令被执行时，进行以下步骤：(i)计算第一值，所述第一值通过第一天线和GPS卫星之间的连接测得，(ii)计算第二值，所述第二值通过第二天线和GPS卫星之间的连接测得，以及(iii)通过分析第一值和第二值之间的差值来确定校正值以补偿局部条件。
在上述设备方面的一些实施方案中，第一天线位于距第二天线至少一米处。
在上述设备方面的一些实施方案中，该设备还包括被配置为和串行总线进行通信以传输校正值的通信端口。在一些实施方案中，实现了被配置为和串行总线通信以传输校正值的通信端口，其中串行总线被配置作为车辆控制器区域网络(CAN)总线。
在上述设备方面的一些实施方案中，将校正值与航位推测数据进行结合。在实现校正值和航位推测数据相结合的一些实施方案中，根据来自车辆传感器的数据来确定航位推测数据，并且来自车辆传感器的数据包括车载陀螺仪数据和车轮掣动消息中的至少一种。
在上述设备方面的一些实施方案中，局部条件包括噪声和电离层干扰中的至少一种。
在上述设备方面的一些实施方案中，该设备还被配置为从地面装置获取数据，并校正值还基于来自地面装置的数据确定。在被配置为从地面装置获取数据的一些实施方案中，设备被配置为当无法从地面装置获取数据时使用基于第一值和第二值确定的校正值。在被配置为从地面装置获取数据的一些实施方案中，设备被配置为通过蜂窝连接从地面装置获取数据。
在上述设备方面的一些实施方案中，校正值是对从GPS卫星接收的GPS数据的改进。
在上述设备方面的一些实施方案中，存储器还被进一步配置为确定校正值是否通过质量检查。
在上述设备方面的一些实施方案中，该设备实现汽车全球导航卫星***实时动态航位推测接收器。
在上述设备方面的一些实施方案中，第一模块实现至少第一天线，第二模块实现至少第二天线，并且第一模块和第二模块中的至少一个实现处理器和存储器。在实现第一模块(实现至少第一天线)和第二模块(实现至少第二天线)的一些实施方案中，第一模块被指定为父模块，第二模块被指定为子模块，子模块被配置为从GPS卫星接收第二值并通过电子总线将第二值发送给父模块；父模块被配置为从GPS卫星接收第一值、从电子总线接收第二值、计算校正值并通过电子总线传输校正值。在实现指定为父模块的第一模块和指定为子模块的第二模块的一些实施方案中，第一模块和第二模块被进一步配置为交换作为父模块和子模块的指定。
本发明包括一种方法，该方法涉及计算第一值，该值通过第一天线和GPS卫星之间的连接测得。计算第二值，该值通过第二天线与GPS卫星之间的连接测得，其中第一天线与第二天线分开放置。通过分析第一值和第二值之间的差值来确定校正值以补偿局部条件，其中校正值被应用于车辆的位置数据。
本发明的目标、特征和优点包括提供一种汽车GNSS实时动态航位推测接收器，其可以：(i)在车辆中使用，(ii)提供比使用当前GNSS和基于车辆的传感器更精确的GNSS定位解决方案，(iii)实现双RTK型GPS接收器，(iv)传输到汽车CAN总线和/或电子网络，(v)通过消除噪声和电离层误差的影响提高位置数据精度，和/或(vi)结合航位推测来提供更精确的GNSS定位解决方案。
附图说明
本发明的这些和其他目标、特征及优点将从以下具体实施方式和所附权利要求书以及附图中显而易见，其中：
图1为示出本发明的设备场景的示意图；
图2为示出本发明的更详细设备场景的示意图；
图3为模块示意图；
图4为示出模块的计算部分的操作的流程图；
图5为示出模块的校正部分的操作的流程图；并且
图6为示出模块的父功能和子功能的操作的流程图。
具体实施方式
参见图1，示出了根据本发明的一个实施方案的***50的示意图；***50通常包括多辆车辆52a-52n、卫星56和基站58。车辆52a-52n中的每一辆包括多个设备(模块或电路)100a-100n中的至少两个(为清楚起见，***50示出了具有设备100a-100n中一个的车辆52a-52n)。结合图2更详细地描述了车辆52a-52n中的每一辆中的两个或多个模块100a-100n的布置。结合图3更详细地描述了模块100a。
车辆52a-52n中的每一辆被示为连接到卫星56。例如，车辆52a-52n中的模块100a-100n中的每一个可连接到卫星56。可通过GPS型连接实现与卫星56的该连接。连接车辆52a-52n中的每一辆中的模块100a-100n中的至少两个可允许模块100a-100n计算GNSS定位解决方案的校正值。
车辆52a-52n中的每一辆也可被配置为连接到基站58。通常，基站58可被实现为固定基站，诸如蜂窝塔、用户安装的固定基站或其他类型的固定基站。可通过蜂窝网络连接(例如，3G、4G LTE等)、Wi-Fi连接、GPS型连接和/或其它类型的连接实现到基站58的连接。到基站58的连接类型可根据具体实施的设计标准而有所不同。
例如，车辆52a的模块100a可从基站58接收校正值和/或位置数据。如果基站58不在模块100a的可使用范围内(例如，基站在25km的距离之外，校正值无法通过质量和/或可靠性检查等)，可使用车辆52a中的模块100a-100n中的另一个来计算校正值。
模块100a-100n被示为位于相应车辆52a-52n中。模块100a-100n可作为单个装置(例如，安装的设备和/或模块)或分布式装置实现。例如，可在车辆52a-52n内部和/或表面上的各个位置实施模块100a-100n的各种部件，并通过电子网络连接，其中电子网络连接一个或多个部件，从而能够以数字信号的形式(例如，串行总线、通过接线和/或接口连接的电子总线、无线接口等)共享信息。在一些实施方案中，模块100a-100n可在车辆100a-100n的信息娱乐模块中实现。模块100a-100n在车辆52a-52n内部和/或表面上的位置可根据具体实施的设计标准而有所不用。
参见图2，示出了根据本发明的一个实施方案的***50'的示意图；***50'示出了车辆52a的更详细的视图。车辆52a被示为包括模块100a和模块100a'。模块100a和/或100a'可类似于模块100a-100n。在车辆52a中实现的多个模块100a-100n可根据具体实施的设计标准而有所不同。
模块100a被示为位于车辆52a的后端。模块100a'被示为位于车辆52a的前端。模块100a-100n在车辆52a中的位置可根据具体实施的设计标准而有所不同。通常，模块100a和模块100a'(或模块100a和100a'的天线)分开数米距离。例如，模块100a和100a'的天线可分开至少1米。模块100a和100a'被示为分开足够远的距离以实现到卫星56的不同连接角度。模块100a和100a'之间的不同角度和/或距离可允许卫星56向车辆52a的模块100a和100a'提供不同GNSS数据。
模块100a和/或100a'可实现双RTK型GPS接收器。通过将模块100a和100a'分开数米可提高GNSS数据的精度。例如，模块100a和100a'接收的GNSS数据可用于消除定位解决方案中噪声和电离层误差的影响(例如，应用校正值)。经校正的定位解决方案可与航位推测信息相结合。在一个示例中，航位推测可以由模块100a和/或100a'执行。在另一个示例中，模块100a和/或100a'可配置为将经校正的定位解决方案传输给电子网络(例如，汽车CAN总线)。模块100a和/或100a'可被配置为连接到附加的地面RTK GPS解决方案(例如，基站58)。
在一些实施方案中，模块100a和100a'可被配置为父-子(例如，主-从)关系。例如，模块100a可以是父模块，并且模块100a'可以是子模块。父模块100a可被配置为提供比子模块100a'更多的功能。例如，子模块100a'可被配置为和卫星56进行通信并将接收的GNSS数据传输给父模块100a。父模块100a可被配置为和卫星56通信，从卫星56和/或子模块100a'接收GNSS数据。
父模块100a可使用来自子模块100a'的GNSS数据作为从卫星56接收的GNSS数据的校正值。在一些实施方案中，父模块100a可实现为具有更强功能和/或更多部件。例如，父模块100a可具有比子模块100a'更大的存储器和/或父模块100a可具有比子模块100a'处理能力更强的处理器。通常，模块100a和100a'至少被实现为具有天线。例如，父模块100a可提供全部功能(例如，被配置为确定校正值的存储器和处理器等)，并且子模块100a'可实现为天线。
在一些实施方案中，模块100a和100a'可交替提供父模块功能和子模块功能。例如，模块100a和100a'可实现相似的功能和/或相似的部件以便能够在子功能和父功能之间进行切换。在一个示例中，模块100a可处于父模式并执行计算，而模块100a'处于子模式以与卫星56进行通信。继续该示例，随后模块100a可切换到子模式以与卫星56通信，而模块100a'则进入父模式以执行计算。
在不同功能类型之间进行交替可减少花费在处理上的时间和/或每个模块100a和100a'消耗的功率。在另一个实施方案中，模块100a和/或100a'可基于车辆52a的移动交替提供功能。例如，模块100a可被配置为在车辆52a运动时执行计算，而在车辆52a静止时与卫星56进行通信，而模块100a'可被配置为以相反方式运行。
参见图3，该图示出了模块100a(或100a')。设备100a通常包括块(或电路)102、块(或电路)104、块(或电路)106和/或块(或电路)108。电路102可实现为处理器。电路104可实现为天线。电路106可实现为存储器。电路108可实现为通信端口。可实现其它块(或电路)(例如，时钟电路、I/O端口、电源连接器等)。例如，块(或电路)114被示为实现为滤波器。模块100a'通常包括相似的部件。在一些实施方案中，模块100a'可包括所示部件的子集。
处理器102可被配置为执行存储的计算机可读指令(例如，存储在存储器106中的指令110)。处理器102可基于存储的指令110执行一个或多个步骤。例如，处理器102执行/实行的步骤之一可计算通过天线104和GPS卫星56之间的连接测量得到的值(例如，校正值和/或位置数据)。在另一示例中，处理器102执行/实行的步骤之一可计算通过另一模块100a'的天线104与GPS卫星56之间的连接测量得到的值(例如，校正值和/或位置数据)。在又一个示例中，处理器102执行/实行的步骤之一可通过分析由模块100a和模块100a'测量值之间的差值来确定校正值以补偿局部条件。执行的指令和/或处理器102执行指令的顺序可根据具体实施的设计标准而不同。处理器102被示为向天线104、存储器106和/或通信端口108发送数据和/或从这些设备接收数据。
处理器102可被实现为微控制器和/或GPS芯片组。在一些实施方案中，处理器可为实现处理功能和GPS芯片组的组合(例如，集成)芯片组。在一些实施方案中，处理器102可由两个单独的电路(例如，微控制器和GPS芯片组)组成。处理器102的设计和/或处理器102各种部件的功能可根据具体实施的设计标准而有所不同。
天线104可实现为能够连接到蜂窝网络(例如，提供到基站58的潜在连接选项)和/或GPS网络(例如，卫星56)的双频天线。在另一个示例中，天线104可实现为两个天线。例如，一个天线可专门设计用于连接基站58，而另一个天线可实现为经过优化以连接到GPS网络56。天线104可被实现为离散天线模块和/或双频天线模块。
存储器106可以包括块(或电路)110和块(或电路)112。块110可存储计算机可读指令(例如，可由处理器102读取的指令)。块112可存储车辆位置数据。例如，车辆位置数据112可存储各种数据集120a-120n。数据集的示例可以是位置坐标120a、ID号120b、时间戳120c、校正值120d、航位推测数据120e和/或其它数据120n。
位置坐标120a可用于存储由模块100a从GPS卫星56获取的位置数据。GPS卫星56可提供特定分辨率的位置数据精度。在一些实施方案中，位置坐标120a可能无法为特定应用提供足够的精度(例如，车道检测、自动驾驶等)。校正值120d可用于提高位置坐标120a的精度。在一些实施方案中，位置坐标120a可由滤波器114计算得到。
ID号120b可用于确定车辆52a-52n和/或车辆52a-52n中每一辆中的模块100a-100n中的每一个的标识(例如，车辆52a中模块100a的标识和模块100a'的标识)。ID号120b可提供一个识别***，该识别***可用于车辆52a-52n中的每一辆和/或模块100a-100n中的每一个。例如，ID号120b可允许模块100a-100n中的每一个知道要与哪个模块进行通信。
时间戳120c可用于确定车辆位置数据112的年龄。例如，时间戳120c可用于确定车辆位置数据112应被视为可靠数据还是不可靠数据。当模块100a-100n更新车辆位置数据112时，可更新时间戳120c。例如，时间戳120c可采用协调世界时(UTC)和/或当地时间来记录时间。时间戳120c的实施可根据具体实施的设计标准而有所不同。
校正值120d可用于增加(例如，提高)位置坐标120a的精度。校正数据120d可对位置坐标120a执行实时精度校正。校正数据120d可用于改进(例如，补偿)可能影响位置坐标120a精度的位置条件。在一个示例中，模块100a的校正值120d可由模块100a'提供。在另一个示例中，模块100a'可提供附加位置坐标120a，模块100a的处理器102可基于由模块100a计算的位置坐标120a和由模块100a'计算的位置坐标120a计算校正值120d。在一些实施方案中，可从基站58接收校正值120d。
航位推测数据120e可用于存储过去和/或当前信息以确定车辆52a的行进位置。例如，航位推测数据120e可存储先前确定的车辆52a的位置(例如，估计速度、估计行驶时间、估计位置等)。可使用先前确定的位置来帮助确定车辆52a的当前位置。在一些实施方案中，可基于来自车辆52a传感器的数据(例如，车载陀螺仪和/或车轮掣动消息)确定航位推测数据120e。确定航位推测数据120e的具体实施和/或存储用于确定该数据的信息可根据具体实施的设计标准而不同。
通信端口108可允许模块100a与外部设备和/或模块(例如，模块100a')通信。例如，模块100a被示为连接到外部电子总线70。在一些实施方案中，电子总线70可被实现为车辆CAN总线。电子总线70可被实现为电子有线网络和/或无线网络。通常，电子总线70可连接车辆52a的一个或多个部件，从而能够以数字信号的形式(例如，串行总线、通过接线和/或接口连接的电子总线、无线接口等)共享信息。
通信端口108可允许模块100a与车辆52a的各种基础设施共享车辆位置数据112。通信端口108可允许模块100a从车辆52a的传感器接收信息(例如，用于确定航位推测数据120e的车载陀螺仪数据和/或车轮掣动消息)。通信端口108可允许模块100a与模块100a'通信以确定多个GNSS数据值和/或确定校正值120d。例如，来自模块100a的信息可被传输给信息娱乐设备以显示给驾驶员。在另一个示例中，到便携式计算设备(例如，智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表等)的无线连接(例如，Wi-Fi、蓝牙、蜂窝等)可使来自模块100a的信息显示给用户。
模块100a-100n中的每一个可被配置为计算位置和/或广播数据(例如，通过通信端口108)，诸如位置坐标120a、ID号120b、数据年龄(例如，数据的最后更新时间，诸如时间戳120c)、校正值120d和/或其它数据120n。通过通信端口108通信的方法和/或传输数据的类型可根据具体实施的设计标准而不同。
滤波器114可被配置为执行线性二次估计。例如，滤波器114可实现为卡尔曼滤波器。通常，滤波器114可对输入数据进行递归操作以产生统计最优估计。例如，滤波器114可用于计算位置坐标120a和/或估计位置坐标120a的精度。在一些实施方案中，滤波器114可被实现为单独的模块。在一些实施方案中，滤波器114可被实现为存储器106的一部分(例如，存储的指令110)。滤波器114的实现可根据具体实施的设计标准而有所不同。
局部条件可以是可对位置坐标120a的确定造成影响的任何类型的干扰和/或因素。局部条件可降低位置坐标120a的可靠性。例如，局部条件可能归因于电离层干扰、噪声、城区密集建筑所引起的信号衰减、高层建筑引起的信号衰减等。局部条件的类型和/或原因可根据具体实施的设计标准而有所不同。
在一些实施方案中，模块100a和模块100a'(或模块100a和模块100a'的天线104)可分开约1米放置。模块100a和100a'可通过电子总线70共享数据(例如，车辆位置数据112)。模块100a和/或模块100a'可确定校正值120d。在一个示例中，模块100a和/或模块100a'可从诸如基站58的地面***接收校正值120d。在另一示例中，模块100a和/或模块100a'可计算校正值120d中的一个或多个。可应用校正值120d来确定更精确的GNSS定位解决方案。实现两个模块100a和100a'可允许在车辆52a内自动确定GNSS定位解决方案。例如，可能无需车辆52a以外的其它通信来提高GNSS定位解决方案(相比常规单GPS接收器所确定的定位解决方案)的精度。
参见图4，该图显示了方法(或流程)200。方法200可以是模块100a(或100a')的计算部分的操作。方法200通常包括步骤(或状态)202、步骤(或状态)204、步骤(或状态)206、判定步骤(或状态)208、步骤(或状态)210、步骤(或状态)212、步骤(或状态)214、步骤(或状态)216、步骤(或状态)218和步骤(或状态)220。
状态202可以是方法200的起始状态。接下来，状态204可连接到GNSS(例如，GPS卫星56)。状态206可将来自卫星56的GPS数据(例如，位置坐标120a)和来自车辆52a的传感器数据(例如，车载陀螺仪数据和/或车轮掣动消息)组合在一起。接下来，方法200可进行到判定状态208。
判定状态208可确定是否存在可用的地面装置(例如，诸如基站58)。如果“是”，则方法200可进行到状态210。如果“否”，则方法200可进行到状态214。状态210可从地面装置58接收数据(例如，位置数据120a和/或校正值120d)。接下来，如果基站58在可用范围内，则状态212可应用地面RTK校正。接下来，方法200可进行到状态216。
状态214可基于从位于车辆52a中的两台RTK接收器(例如，模块100a和100a')计算得到的数据应用校正值120d。接下来，方法200可进行到状态216。状态216可使用航位推测(例如，基于航位推测数据120e)估计车辆52a的位置。状态218可将车辆52a的位置传输给电子网络/总线70。接下来，方法200可在状态220处结束。
参见图5，该图显示了方法(或流程)300。方法300可以是模块100a(或100a')校正部分的操作。方法300通常包括步骤(或状态)302、步骤(或状态)304、步骤(或状态)306、步骤(或状态)308、判定步骤(或状态)310、步骤(或状态)312、步骤(或状态)314、步骤(或状态)316、判定步骤(或状态)318、步骤(或状态)320、步骤(或状态)322、步骤(或状态)324和步骤(或状态)326。
状态302可开始方法300。状态304可连接到GNSS(例如，GPS卫星56)。接下来，在状态306处，模块100a可从卫星56接收GPS数据(例如，位置坐标120a)。在状态308处，模块100a可扫描通信端口108以获取来自其它天线(例如，模块100a'的天线104)的数据。接下来，方法300可进行到判定状态310。
判定状态310可确定是否存在其它可用天线。如果“否”，则方法300可进行到状态312。如果“是”，则方法300可进行到状态316。状态312可使用航位推测(例如，基于航位推测数据120e)估计车辆52a的位置。接下来，状态314可将车辆52a的位置传输给电子总线70而不设置校正标志。接下来，方法300可进行到状态326。
状态316可从其它天线(例如，模块100a'的天线104)接收校正值120d。接下来，判定状态318可确定校正值120d是否通过了质量检查。如果“否”，则方法300可进行到状态312。如果“是”，则方法300可进行到状态320。状态320可应用校正值120d(例如，从位置坐标120a减去校正值120d)。接下来，状态322可使用航位推测(例如，基于航位推测数据120e和/或通过校正值120d校正的位置坐标120a)估计车辆52a的位置。状态324可将车辆52a的位置传输给电子总线70并设置校正标志。接下来，方法300可进行到状态326。状态326可使方法300结束。
可实现校正标志(例如，附于由模块100a和/或100a'发送给电子总线70的数据上)以指示GPS数据是否已被校正。校正标志可被实现为指示符(例如，逻辑高位、逻辑低位、指令、信号等)。校正标志可指示是否已经使用校正值120d校正了位置坐标120a。在一个示例中，如果设置了校正标志，则使用由模块100a和/或100a'传输的位置坐标120a的其它部件可假定位置坐标120a的精度得到提高(例如，已应用校正值120d)。在另一个示例中，如果未设置校正标志，则使用由模块100a和/或100a'传输的位置坐标120a的其它部件可假定位置坐标120a的精度未提高(例如，未应用校正值120d)。在一些实施方案中，当从基站58接收校正值120d时可设置校正标志，而当由模块100a-100n计算校正值120d时，则可不设置校正标志。在一些实施方案中，可有多于一种类型的校正标志。例如，当从基站58接收校正值120d时，可设置一个校正标志，当由模块100a-100n计算校正值120d时，可设置另一种类型的校正标志。
在一些实施方案中，具体特征可取决于校正标志的状态，而且当校正标志未被设置时可禁用特征。例如，当未设置校正值时，自动驾驶可能不可用。在一些实施方案中，当未设置校正标志时，模块100a-100n可继续使用GPS数据(例如，从卫星56获取的位置坐标120a)。然而，当未设置校正值时，模块100a-100n可阻止(例如，关闭、禁用等)(例如，车辆52a-52n的)与位置精度相关的一些功能。校正标志的实现可根据具体实施的设计标准而有所不同。
质量检查可确定校正值120d是否可靠。在一些实施方案中，校正值120d的质量检查可基于模块100a和/或100a'提供的车辆位置数据112。在一些实施方案中，模块100a可连接到固定基站58。可假设从固定基站58接收的位置数据是正确的(例如，通过质量检查)。在一些实施方案中，模块100a可检查来自其它模块100a'的车辆位置数据112(例如，执行质量检查)。例如，质量检查可基于连接到卫星56时的最小允许噪声和/或干扰。在另一示例中，质量检查可基于从模块100a和100a'接收的数据的时间戳120c。如果时间戳120c比预定阈值更早，则校正数据120d可能太早(例如，被认为不可靠)而无法使用。检查的数据类型和/或用于确定数据是否通过质量检查的阈值可根据具体实施的设计标准而有所不同。
参见图6，该图显示了方法(或流程)400。方法400可以是模块100a(或100a')的父功能和子功能的操作。方法400通常包括步骤(或状态)402、步骤(或状态)404、步骤(或状态)406、步骤(或状态)408、步骤(或状态)410、步骤(或状态)412、步骤(或状态)414、步骤(或状态)416、判定步骤(或状态)418和步骤(或状态)420。
状态402可开始方法400。在状态404处，子模块100a'可从GNSS(例如，卫星56)接收数据。在状态406处，父模块100a可从GNSS(例如，卫星56)接收数据。接下来，在状态408，子模块100a'可通过电子总线70向父模块100a发送数据。在状态410处，父模块100a可处理来自卫星56和/或子模块100a'的数据。接下来，在状态412处，父模块100a可计算校正值120d。
在状态414处，父模块100a可使用航位推测(例如，基于航位推测数据120e)估计车辆52a的位置并应用校正值120d。在状态416处，父模块100a可将所确定的车辆52a的位置传输给电子总线70。接下来，方法400可进行到判定状态418。判定状态418可确定模块100a和100a'是否应交换功能。如果“否”，则方法400可返回状态404。如果“是”，则方法400可进行到状态420。在状态420，子模块100a'和父模块100a可交换指定(例如，父模块100a被指定为子模块和/或执行子模块100a的功能；子模块100a'被指定为父模块和/或执行父模块100a的功能)。
在一些实施方案中，父模块100a和子模块100a'可基于观察到的局部条件交换功能(例如，改变指定)。在一个示例中，当子模块100a'具有比父模块100a更好的天空视野时(例如，当连接到卫星56时的干扰和/或噪声较少)，模块100a和100a'可交换功能。例如，滤波器114可用于计算位置坐标120a和/或估计模块100a和100a'中每一个接收的位置坐标120a的精度，从而确定模块100a和100a'中哪一个到卫星56的连接更好。用于确定模块100a和/或100a'中哪一个具有更好连接和/或何时交换指定(例如，功能)的方法可根据具体实施的设计标准而有所不同。
模块100a-100n可被配置为计算位置数据(例如，相应车辆52a-52n的位置)。位置数据的计算可基于位置坐标120a和/或校正值120d。处理器102可被配置为执行计算以确定位置数据。例如，天线104可被配置为连接超过一个GPS卫星。在另一示例中，模块100a-100n可实现单独的天线以连接到多个GPS卫星。天线104可从GPS卫星接收数据，并且计算可被执行以确定位置坐标120a。可估计局部条件造成的干扰。校正值120d可用于抵消由于局部条件导致的估计干扰。
模块100a-100n可用于提高基于GPS/GNSS卫星***的位置数据精度。模块100a-100n可被配置为使用来自固定参***(例如，基站58)和/或第二模块(例如，模块100a')的相位和载波提供实时校正和/或增强功能以确定定位解决方案。
模块100a-100n可实现向电子总线70发布车辆位置数据112。例如，车辆位置数据112可用于诸如导航和/或自动紧急服务的多个部件。车辆位置数据112可包括纬度、经度和高度、对地速度信息、时间信息和/或行驶方向。例如，当触发(例如，由于冲击检测和/或安全气囊打开)紧急呼叫(例如，eCall)时可发送车辆位置数据112。在另一个示例中，车辆位置数据112可转换为罗经方位并发布给电子总线70。罗经方位和/或基于位置的信息可显示在信息娱乐模块和/或用户设备上。
模块100a-100n可结合设计为在汽车环境中工作的RTK***。模块100a-100n可为汽车网络提供更精确的解决方案。模块100a-100n确定的定位解决方案可以是自动的。
图4至图6执行的功能可通过一个或多个常规通用处理器、数字计算机、微处理器、微控制器、RISC(精简指令集计算机)处理器、CISC(复杂指令集计算机)处理器、SIMD(单指令多数据)处理器、信号处理器、中央处理单元(CPU)，算术逻辑单元(ALU)、视频数字信号处理器(VDSP)和/或类似的计算设备实现，这些设备根据说明书的教导内容进行编程，这对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。基于本公开的教导内容，熟练的程序员可轻松准备适当的软件、固件、编码、例程、指令、操作码、微代码和/或程序模块，这对于本领域的技术人员来说也将是显而易见的。软件通常由机器实现的一个或多个处理器从一个或多个介质执行。
本发明还可通过准备以下部件来实现：ASIC(专用集成电路)、平台ASIC、FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑器件)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)、门海、RFIC(射频集成电路)、ASSP(专用标准产品)、一个或多个单片式集成电路、被布置为倒装芯片模块和/或多芯片模块或通过互连适当的常规部件电路网络的一个或多个芯片或管芯，根据本文所述，对其所做修改对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。
因此，本发明还可包括计算机产品，其可以是包括用于对机器进行编程以执行根据本发明的一个或多个过程或方法的一个或多个存储介质和/或一个或多个传输介质。机器执行计算机产品中所含指令，连同周边电路的操作可将输入数据转换成存储介质上的一个或多个文件和/或表示物理对象或物质的一个或多个输出信号，例如音频和/或视觉描述。存储介质可包括但不限于任意类型的磁盘，包括：软盘、硬盘驱动器、磁盘、光盘、CD-ROM、DVD、磁光盘及电路，例如ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程ROM)、EEPROM(电可擦除可编程ROM)、UVPROM(紫外线擦除的可编程ROM)、闪存、磁卡、光卡和/或适合存储电子指令的任意类型的介质。
本发明的元件可构成一个或多个设备、装置、部件、***、机器和/或设备的部分或全部。这些设备可包括但不限于服务器、工作站、存储阵列控制器、存储***、个人计算机、手提电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理、便携式电子设备、电池供电设备、机顶盒、编码器、解码器、代码转换器、压缩器、解压缩器、预处理器、后处理器、发射器、接收器、收发器、密码电路、蜂窝电话、数字照相机、定位和/或导航***、医疗设备、抬头显示器、无线设备、音频记录、音频存储和/或音频回放设备、视频记录、视频存储和/或视频回放设备、游戏平台、***设备和/或多芯片模块。本领域的技术人员将理解，本发明的元件可在其它类型的设备中实施以满足特定应用的标准。
尽管本发明已参考其优选实施例具体地示出和描述，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可做出对形式和细节的各种改变。

Claims (15)

1.一种设备，包括：
第一天线，所述第一天线被配置为连接到GPS卫星；
第二天线，所述第二天线被配置为连接到所述GPS卫星，其中所述第一天线与所述第二天线分开放置；
处理器，所述处理器被配置为执行指令；和
存储器，所述存储器被配置为存储所述指令，当执行所述指令时，进行以下步骤：(i)计算第一值，所述第一值是通过所述第一天线和所述GPS卫星之间的连接测得的，(ii)计算第二值，所述第二值是通过所述第二天线和所述GPS卫星之间的连接测得的，以及(iii)通过分析所述第一值和所述第二值之间的差值来确定校正值以补偿局部条件。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一天线位于距所述第二天线至少一米处。
3.根据权利要求1或2所述的设备，还包括通信端口，所述通信断口被配置为和串行总线进行通信以传输所述校正值。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述串行总线被配置为车辆控制器区域网络(CAN)总线。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述校正值与航位推测数据相结合。
6.根据权利要求5所述的设备，其中(i)所述航位推测数据是基于来自车辆传感器的数据来确定的，并且(ii)来自所述车辆传感器的所述数据包括车载陀螺仪数据和车轮掣动消息中的至少一种。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中(i)所述设备还被配置为从地面装置获取数据，以及(ii)所述校正值还基于来自所述地面装置的所述数据确定。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述设备被配置为如果所述设备无法从所述地面装置获取所述数据，则使用基于所述第一值和所述第二值确定的所述校正值。
9.根据权利要求7或8所述的设备，其中所述设备被配置为使用蜂窝连接从所述地面装置获取所述数据。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其中所述存储器还被配置为确定所述校正值是否通过质量检查。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中所述设备实现为汽车全球导航卫星***实时动态航位推测接收器。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，其中(i)第一模块实现为至少所述第一天线，(ii)第二模块实现为至少所述第二天线，并且(iii)所述第一模块和所述第二模块中的至少一者实现为所述处理器和所处存储器。
13.根据权利要求12所述的设备，其中(i)所述第一模块被指定为父模块，(ii)所述第二模块被指定为子模块，(iii)所述子模块被配置为：(a)从所述GPS卫星接收所述第二值；以及(b)通过电子总线将所述第二值发送给所述父模块，(iv)所述父模块被配置为：(a)从所述GPS卫星接收所述第一值；(b)从所述电子总线接收所述第二值；(c)计算所述校正值，以及(d)通过所述电子总线传输所述校正值。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述第一模块和所述第二模块还被配置为交换作为所述父模块和所述子模块的指定。
15.一种用于校正车辆位置数据的方法，包括以下步骤：
计算第一值，所述第一值是通过第一天线和GPS卫星之间的连接测得的；
计算第二值，所述第二值是通过第二天线与所述GPS卫星之间的连接测得的，其中所述第一天线与所述第二天线分开放置；以及
通过分析所述第一值和所述第二值之间的差值来确定校正值以补偿局部条件，其中所述校正值被应用于所述车辆的所述位置数据。
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