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DE10105901A1 - Verfahren zur Ermittlung der Position eines Landfahrzeugs mit einem Navigationssystem und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Ermittlung der Position eines Landfahrzeugs mit einem Navigationssystem und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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Publication number
DE10105901A1
DE10105901A1 DE10105901A DE10105901A DE10105901A1 DE 10105901 A1 DE10105901 A1 DE 10105901A1 DE 10105901 A DE10105901 A DE 10105901A DE 10105901 A DE10105901 A DE 10105901A DE 10105901 A1 DE10105901 A1 DE 10105901A1
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DE
Germany
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module
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navigation system
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Application number
DE10105901A
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Inventor
Gerd Draeger
Volker Skwarek
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Ermittlung der Position eines Landfahrzeugs mit einem Navigationssystem und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben. Erfindungsgemäß wird eine kombinierte Auswertung der von einem Satellitennavigationssystem und einem terrestrischen zellularen Mobilfunknetz empfangbaren Daten vorgenommen. Außerdem wird eine Abschätzung der Genauigkeit der aus den empfangbaren Daten berechenbaren Position vorgenommen und die Position dann anhand der Daten berechnet, welche die höchste abgeschätzte Genauigkeit aufweisen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von der Gattung, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 wiedergegeben ist.
Bei Landfahrzeugen ist es bekannt, die Position mit einem Satellitennavigationssys­ tem, z. B. GPS oder GNSS zu ermitteln. Die Angabe der Position erfolgt in der Regel durch einen Breiten- und Längengrad, sowie der Höhe über Normal Null.
Die Qualität der Positionsbestimmung mit Satellitennavigationssystemen ist gerade in bebauten Gebieten stark eingeschränkt. Beispielsweise kann durch Abschattun­ gen eine für eine Positionsermittlung nötige Verbindung zu den Satelliten unterbro­ chen werden oder durch Reflektion der Signale, z. B. an Häuserwänden, liegt ein verschlechtertes und Mehrwege-behaftetes Signal vor.
Vorteile der Erfindung
Bei der Erfindung wird eine kombinierte Auswertung der von einem Satellitennaviga­ tionssystem und einem terrestrischen zellularen Mobilfunknetz empfangbaren Daten vorgenommen. Es ist nämlich auch möglich, eine Positionsbestimmung über ein Mo­ bilfunknetz vorzunehmen, da dies mehrere Basisstationen umfasst, die teilweise gleichzeitig empfangen werden können und über die Feldstärke sowie eine Timing- Advance-Angabe den Abstand zwischen der Basisstation und einem mobilen Endge­ rät verschlüsselt übermitteln. Gerade in bebauten Gebieten, in denen die Verfügbar­ keit von Satellitendaten eingeschränkt ist, besteht eine hohe Dichte von Basisstatio­ nen des Mobilfunknetzes, so dass sich beide Möglichkeiten einer Positionsbestim­ mung ergänzen können.
Das erfindungsgemäße Verfahren verknüpft zwei verschiedene Ortungsverfahren derart, dass die Verfügbarkeit und/oder Genauigkeit der Ortung insgesamt erhöht wird. Dies ist besonders zweckmäßig bei Navigationssystemen, die keine vollständi­ ge digitale Karte mitführen, sondern eine ausgedünnte Karte über eine Luftschnitt­ stelle erhalten.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Abschätzung der Genauigkeit der aus den empfangbaren Daten berechenbaren Position vorgenommen wird und die Position dann anhand der Daten berechnet wird, welche die höchste abgeschätzte Genauig­ keit aufweisen. Es wird so abhängig von der Verfügbarkeit der Systeme stets eine möglichst hohe Genauigkeit erreicht.
Zusätzlich kann auch eine Position aus den Daten berechnet werden, welche die gleiche oder eine geringere abgeschätzte Genauigkeit aufweisen. Die Gesamtpositi­ on wird durch Korrelation der beiden Teilpositionen unter Gewichtung der jeweiligen Genauigkeit bestimmt. Durch diese Maßnahmen ist dann die Ermittlung einer Ge­ samtposition möglich, deren Genauigkeit besser als die Genauigkeit der jeweils ein­ zeln ermittelten Positionen ist.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind ein Satellitennavigati­ onsmodul und ein Kommunikationsmodul vorhanden, deren Ausgänge mit einem Auswertungsmodul verbunden sind. In diesem Auswertungsmodul erfolgt dann mit einem Rechner, der beispielsweise als Berechnungsverfahren die Kalman-Filterung durchführt, eine kombinierte Berechnung aus den Einzelpositionen.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Auswertungsmodul ein eigenständiges Modul ist oder in das Satellitennavigationsmodul und/oder das Kommunikationsmodul integ­ riert ist. Im Falle eines eigenständigen Moduls besteht die Möglichkeit, das Satelli­ tennavigationsmodul oder das Kommunikationsmodul einzeln dem technischen Fort­ schritt oder geänderten Systemen anzupassen. Demgegenüber bedeutet eine Integ­ ration des Auswertungsmoduls in das eine und/oder das andere Modul eine Nutzung vorhandener Baugruppen oder Software und stellt somit eine kostengünstige Varian­ te dar.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen an­ gegeben.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die beigefügte Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die als Blockschaltbild dargestellte Vorrichtung umfasst ein Modul zum Empfang von Satellitensignalen 100, vorzugsweise einen GPS-Empfänger, sowie ein Modul 200 zum Empfang von terrestrischen Kommunikationssignalen, vorzugsweise ein GSM- Modul, sowie ein Auswertungsmodul 300. Das Auswertungsmodul empfängt Informa­ tionen zur Berechnung der Positionsinformationen von den Systemen 100 und 200. Diese Informationen werden miteinander verknüpft und ausgewertet, so, dass die Verfügbarkeit und/oder Genauigkeit verbessert wird.
In einem ersten Szenario bewegt sich ein Landfahrzeug im städtischen Ballungsraum und verliert regelmäßig den Kontakt zu GPS-Satelliten, so dass nur noch maximal zwei Satelliten zur Verfügung stehen. Dadurch ist keine ausreichende Ortung mehr möglich. In diesem Fall wird alternativ die Ortung verwendet, die durch das Mobil­ funknetz geboten wird.
Bei einem zweiten Szenario bewegt sich ein Landfahrzeug im ländlichen Gebiet und hat aufgrund der sehr geringen Bebauungsdichte keine ausreichende Mobilfunkabdeckung. In diesem Fall wird die GPS-Ortung verwendet, die gerade in gering bebau­ ten Gebieten sehr gut funktioniert.
In einem dritten Szenario befindet sich das Landfahrzeug in einem Gebiet, in dem sowohl GPS- als auch Mobilfunkortung in ausreichender Genauigkeit zur Verfügung stehen. In diesem Fall ist es möglich, den Ortungsfehler zu reduzieren, indem über geeignete Berechnungsverfahren die Messgrößen zur Parameterkompensation ein­ gesetzt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Ermittlung der Position eines Landfahrzeugs mit einem Naviga­ tionssystem, dadurch gekennzeichnet, dass eine kombinierte Auswertung der von einem Satelli­ tennavigationssystem und einem terrestrischen zellularen Mobilfunknetz empfangba­ ren Daten vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschätzung der Genauigkeit der aus den emp­ fangbaren Daten berechenbaren Position vorgenommen wird und die Position dann anhand der Daten berechnet wird, welche die höchste abgeschätzte Genauigkeit auf­ weisen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch eine Position aus den Daten berechnet wird, welche die gleiche oder eine geringere abgeschätzte Genauigkeit aufweisen, und die Gesamtposition durch Korrelation der beiden Teilpositionen unter Gewichtung der jeweiligen Genauigkeit bestimmt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Satellitennavigationsmodul und ein Kommunikati­ onsmodul vorhanden sind, deren Ausgänge mit einem Auswertungsmodul verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertungsmodul ein eigenständiges Modul ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertungsmodul in das Satellitennavigations­ modul und/oder das Kommunikationsmodul integriert ist.
DE10105901A 2001-02-09 2001-02-09 Verfahren zur Ermittlung der Position eines Landfahrzeugs mit einem Navigationssystem und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Ceased DE10105901A1 (de)

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