Un procedimiento que comprende:

recibir al menos un conjunto de datos sobre señales satelitales desde al menos un primer receptor (22,

42, 62, 72) del sistema satelital de navegación global, estando cada conjunto recibido de datos asociado a un instante temporal específico;

estimar datos para al menos un conjunto adicional de datos asociado a un respectivo instante temporal adicional, sobre la base de dicho(s) conjunto(s) recibido(s) de datos; y

proporcionar datos de dicho(s) conjunto(s) adicional(es) de datos, además de los datos de dicho(s) conjunto(s) recibido(s) de datos, para una determinación de una posición de al menos un segundo receptor (12, 32, 62, 72, 212, 221, 232, 242, 252) del sistema satelital de navegación global, con respecto a una posición de dicho(s) primer(os) receptor(es) (22, 42, 62, 72) del sistema satelital de navegación global, caracterizado porque dicha estimación de datos para al menos un conjunto adicional de datos comprende al menos una entre:

extrapolar datos seleccionados de dicho(s) conjunto(s) recibido(s) de datos según una tasa de cambio de dichos datos seleccionados, estando esta tasa de cambio determinada a partir de un valor de dicho(s) conjunto(s) recibido(s) de datos; e

interpolar datos seleccionados de al menos dos conjuntos recibidos de datos según una tasa de cambio de dichos datos seleccionados, estando esta tasa de cambio determinada a partir de un valor de cada uno de dichos dos, o más, conjuntos recibidos de datos

Soporte de localización relativa.

Campo de la invención

La invención se refiere a un procedimiento que brinda soporte a la localización relativa de un montaje.

Antecedentes de la invención

La localización, basada en satélite, de un dispositivo dispone de soporte de diversos Sistemas Satelitales de Navegación Global (GNSS). Estos incluyen, por ejemplo, el Sistema Estadounidense de Localización Global (GPS), el Sistema Satelital Ruso de Navegación Global (GLONASS), el futuro sistema europeo Galileo, los Sistemas de Incremento de Base Espacial (SBAS), el Sistema Satelital Japonés Quasi-Cenit de incremento del GPS (QZSS), los Sistemas Locales de Incremento de Áreas (LAAS) y los sistemas híbridos.

La constelación en el GPS, por ejemplo, consiste en más de 20 satélites que orbitan la Tierra. Cada uno de los satélites transmite dos señales portadoras L1 y L2. Una de estas señales portadoras, L1, se emplea para llevar un mensaje de navegación y señales de código de un servicio de localización estándar (SPS). La fase portadora de L1 es modulada por cada satélite con un código distinto de C/A (Adquisición Gruesa). Así, se obtienen distintos canales para la transmisión por los distintos satélites. El código C/A es un código de ruido seudoaleatorio (PRN), que está esparciendo el espectro sobre un ancho de banda de 1 MHz. Se repite cada 1023 bits, siendo el periodo de referencia del código 1 mseg. La frecuencia portadora de la señal L1 se modula adicionalmente con información de navegación a una tasa de bits de 50 bits/seg. La información de navegación comprende, entre otros, efemérides y parámetros de almanaque. Los parámetros de efemérides describen secciones breves de la órbita del respectivo satélite. Sobre la base de estos parámetros de efemérides, un algoritmo puede estimar la posición del satélite en cualquier momento mientras el satélite esté en la respectiva sección descrita. Los parámetros de almanaque son parámetros de órbita similares, pero más bastos, que son válidos para un tiempo mayor que los parámetros de efemérides. La información de navegación comprende adicionalmente, por ejemplo, modelos de reloj que refieren la hora del satélite a la hora de sistema del GPS, y la hora del sistema a la Hora Universal Coordinada (UTC).

Un receptor del GPS, cuya posición ha de determinarse, recibe las señales transmitidas por los satélites actualmente disponibles, y detecta y rastrea los canales utilizados por los distintos satélites, sobre la base de los distintos códigos C/A comprendidos. Entonces, el receptor determina la hora de transmisión del código transmitido por cada satélite, habitualmente sobre la base de los datos en los mensajes de navegación descodificados y de contadores de periodos de referencia y de chips de los códigos C/A. La hora de transmisión y la hora de llegada de una señal, medida en el receptor, permiten la determinación de la seudodistancia entre el satélite y el receptor. El término seudodistancia indica la distancia geométrica entre el satélite y el receptor, distancia esta que está sesgada por desplazamientos desconocidos de satélite y de receptor con respecto a la hora de sistema del GPS.

En un posible esquema de solución, el desplazamiento entre los relojes del satélite y del sistema se supone conocido y el problema se reduce a resolver un conjunto no lineal de ecuaciones de cuatro incógnitas (3 coordenadas de posición del receptor y el desplazamiento entre los relojes del receptor y del sistema GPS). Por lo tanto, se requieren al menos 4 mediciones a fin de poder resolver el conjunto de ecuaciones. El resultado del proceso es la posición del receptor.

De manera similar, la idea general de localización del GNSS es recibir señales satelitales en un receptor que ha de ser localizado, medir el tiempo que tomaron las señales para propagarse desde el satélite al receptor, deducir de ellos la seudodistancia entre el receptor y el respectivo satélite y adelantar la posición actual del receptor, haciendo uso, además, de posiciones estimadas de los satélites. Usualmente, se evalúa una señal de PRN, que ha sido utilizada para modular una señal portadora, para la localización, según lo anteriormente descrito para el GPS.

En un enfoque adicional conocido como Cinemática en Tiempo Real (RTK), las fases portadoras medidas en dos receptores del GNSS se evalúan para determinar la distancia y la actitud entre los dos receptores muy exactamente, habitualmente, con precisión en el nivel de los cm o incluso los mm. La combinación de la distancia y actitud entre dos receptores también se denomina una línea base. Las mediciones de fase portadora que se efectúan en los receptores del GNSS para una localización por RTK pueden intercambiarse en tiempo real o almacenarse para un intercambio posterior, conocido como posprocesamiento. Habitualmente, uno de los receptores del GNSS se dispone en una ubicación conocida y se llama receptor de referencia, mientras que el otro receptor ha de situarse con respecto al receptor de referencia, y ha de llamarse receptor de usuario o vagabundo. La posición relativa determinada puede convertirse posteriormente en una posición absoluta, si la ubicación de la posición de referencia se conoce exactamente. Sin embargo, los cálculos de RTK requieren efectivamente que las posiciones de ambos receptores se conozcan al menos aproximadamente. Estas posiciones pueden obtenerse a partir de determinadas seudodistancias.

Una señal satelital se distorsiona en su camino desde un satélite a un receptor, debido, por ejemplo, a la propagación multitrayectoria, y debido a influencias de la ionosfera y la troposfera. Además, la señal satelital tiene un sesgo debido al sesgo del reloj del satélite, y su fase portadora tiene una fase inicial desconocida. Cuando la señal satelital se mide en el receptor, se distorsiona adicionalmente. La medición de la señal contiene, además de los errores anteriores, errores debidos, por ejemplo, al ruido del receptor y al sesgo temporal del receptor. En la RTK tradicional, todos, o la mayoría de, estos errores se suponen correlacionados entre los receptores y los satélites, en cuyo caso los errores desaparecen en la doble diferenciación.

La localización relativa puede, de esta manera, basarse más específicamente en mediciones de señal en dos receptores del GNSS, que se emplean para formar observables por doble diferencia. Tales mediciones de señal pueden incluir, por ejemplo, mediciones de fase portadora y mediciones de código de PRN, etc. Un observable por doble diferencia referido a la fase portadora es la diferencia en la fase portadora de una señal satelital específica en ambos receptores, comparada con la diferencia en la fase portadora de otra señal satelital en ambos receptores. Un observable por doble diferencia referido al código de PRN se obtiene análogamente. Los observables por doble diferencia pueden emplearse luego para determinar la posición relativa de los receptores entre sí, con gran precisión.

Una localización relativa de los receptores del GNSS que hace uso de observables por doble diferencia ha sido descrita, por ejemplo, en la patente estadounidense 6.229.479 B1.

Con una localización estándar del GNSS, dos receptores del GNSS son capaces de determinar su ubicación y, por lo tanto, la línea base entre ellos, con una precisión de entre 5 y 20 metros. En comparación con tal localización estándar del GNSS, es una ventaja del enfoque RTK que permite determinar la línea base con una precisión mucho mayor, de entre 0,1 y 10 cm. Es digno de mención que esta precisión puede lograrse con receptores comerciales estándar del GNSS.

Originalmente, la RTK sólo ha estado disponible para la inspección geodésica y para otras aplicaciones que requieren una alta precisión. El equipo requerido para tales aplicaciones es caro y está concebido, por lo tanto, sólo para uso profesional. Sin embargo, también es posible obtener una línea base de alta precisión utilizando dos equipos de mano de bajo coste habilitados para el GNSS, por ejemplo, terminales con receptor del GNSS integrado, o terminales equipados con un receptor externo del GNSS con Bluetooth. Los datos entre los terminales pueden intercambiarse utilizando cualquier clase de tecnología de transferencia de datos, como el servicio general de radio en paquetes (GPRS), las redes inalámbricas de área local (WLAN) o Bluetooth^TM. Esto permite que la línea base se determine y se actualice en tiempo real, mientras que, en muchas soluciones convencionales, la línea base se determina fuera de línea. Este enfoque también se llama Cinemática...

1. Un procedimiento que comprende:

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicha tasa de cambio está determinada a partir de un valor de dicho(s) conjunto(s) recibido(s) de datos, que está relacionado con una frecuencia Doppler.

3. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, en el cual dichos datos seleccionados comprenden al menos uno entre un valor que está relacionado con una fase portadora de una señal satelital, un valor que está relacionado con una fase de código de una señal satelital, un valor que está relacionado con una seudodistancia y un valor que está relacionado con una fase secundaria de código extendido de una señal satelital.

4. Un procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual un montaje estacionario (20) comprende dicho(s) primer(os) receptor(es) (22) del sistema satelital de navegación global.

5. Un procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual un montaje (10, 30, 40, 60, 70, 210, 220, 230, 241, 251) comprende dicho(s) segundo(s) receptor(es) (12, 32, 42, 62, 72, 212, 221, 232, 242, 252) del sistema satelital de navegación global.

6. Un procedimiento según la reivindicación 5, en el cual dicho montaje (10, 60, 70, 210, 220, 230, 241) estima dichos datos para al menos un conjunto adicional de datos.

7. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 5 y 6, en el cual dicho montaje (10, 30, 40, 60, 70, 210, 220, 230, 241, 251) determina conjuntos propios de datos sobre la base de señales satelitales recibidas por dicho(s) segundo(s) receptor(es) (12, 32, 42, 62, 72, 212, 221, 232, 242, 252) del sistema satelital de navegación global, a una tasa que corresponde a una tasa de conjuntos recibidos de datos en combinación con conjuntos adicionales de datos.

8. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 5 y 6, en el cual dicho montaje (10, 60, 70, 210, 220, 230, 241) determina conjuntos propios de datos sobre la base de señales satelitales recibidas por dicho(s) segundo(s) receptor(es) (12, 32, 62, 72, 212, 221, 232, 242, 252) del sistema satelital de navegación global, a una tasa que corresponde a una tasa a la cual se reciben conjuntos de datos desde dicho primer receptor (22, 42, 62, 72) del sistema satelital de navegación global, y en el cual dicho montaje (10, 60, 70, 210, 220, 230, 241) estima adicionalmente datos para al menos un conjunto adicional de datos sobre la base de dichos conjuntos propios de datos.

9. Aparato (10, 50, 60, 70, 210, 220, 230, 241, 255) que comprende un componente (13, 53, 61, 71, 213, 221, 234, 243, 253) de procesamiento,

estando dicho componente (13, 53, 61, 71, 213, 221, 234, 243, 253) de procesamiento dispuesto para recibir al menos un conjunto de datos sobre señales satelitales desde al menos un primer receptor (22, 42, 62, 72) del sistema satelital de navegación global, estando cada conjunto recibido de datos asociado a un instante temporal específico;

estando dicho componente (13, 53, 61, 71, 213, 221, 234, 243, 253) de procesamiento configurado para estimar datos para al menos un conjunto adicional de datos asociado a un respectivo instante temporal adicional, sobre la base de dicho(s) conjunto(s) recibido(s) de datos; y

estando dicho componente (13, 53, 61, 71, 213, 221, 234, 243, 253) de procesamiento configurado para proporcionar datos de dicho(s) conjunto(s) adicional(es) de datos, además de los datos de dicho(s) conjunto(s) recibido(s) de datos, para una determinación de una posición de al menos un segundo receptor (12, 32, 62, 72, 212, 221, 232, 242, 252) del sistema satelital de navegación global con respecto a una posición de dicho(s) primer(os) receptor(es) (22, 42, 62, 72) del sistema satelital de navegación global, en donde dicho componente (13, 53, 61, 71, 213, 221, 234, 243, 253) de procesamiento está adicionalmente configurado para estimar datos para al menos un conjunto adicional de datos, mediante al menos uno entre:

10. Un aparato (10, 50, 60, 70, 210, 220, 230, 241, 255) según la reivindicación 9, en el cual dicha tasa de cambio está determinada a partir de un valor de dicho(s) conjunto(s) recibido(s) de datos, que está relacionado con una frecuencia Doppler.

11. Un aparato (10, 50, 60, 70, 210, 220, 230, 241, 255) según una de las reivindicaciones 9 a 10, en el cual dichos datos seleccionados comprenden al menos uno entre un valor que está relacionado con una fase portadora de una señal satelital, un valor que está relacionado con una fase de código de una señal satelital, un valor que está relacionado con una seudodistancia y un valor que está relacionado con una fase secundaria de código extendido de una señal satelital.

12. Un aparato (10, 50, 210, 220, 230, 241, 255) según una de las reivindicaciones 9 a 11, en el cual un montaje estacionario (20) comprende dicho(s) primer(os) receptor(es) (22) del sistema satelital de navegación global.

13. Un aparato (10, 60, 70, 210, 220, 230, 241) según una de las reivindicaciones 9 a 12, comprendiendo el aparato dicho(s) segundo(s) receptor(es) (12, 62, 72, 212, 221, 232, 242) del sistema satelital de navegación global.

14. Un aparato (10, 60, 70, 210, 220, 230, 241) según la reivindicación 13, estando el aparato configurado para determinar conjuntos propios de datos sobre la base de señales satelitales recibidas por dicho(s) segundo(s) receptor(es) (12, 62, 72, 212, 221, 232, 242) del sistema satelital de navegación global, a una tasa que corresponde a una tasa de conjuntos recibidos de datos en combinación con conjuntos adicionales de datos.

15. Un aparato (10, 60, 70, 210, 220, 230, 241) según la reivindicación 13, estando el aparato configurado para determinar conjuntos propios de datos sobre la base de señales satelitales recibidas por dicho(s) segundo(s) receptor(es) (12, 62, 72, 212, 221, 232, 242) del sistema satelital de navegación global, a una tasa que corresponde a una tasa a la cual se reciben conjuntos de datos desde dicho primer receptor (22, 62, 72) del sistema satelital de navegación global, en donde dicho componente (13, 61, 71, 213, 221, 234, 243) de procesamiento está configurado para estimar datos para al menos un conjunto adicional de datos sobre la base de dichos conjuntos propios de datos.

16. Un dispositivo (10, 60, 70, 210, 220, 230, 241) del sistema satelital de navegación global, que comprende

17. Un dispositivo (10, 50, 60, 70, 210, 220, 230, 255) de comunicación inalámbrica que comprende

18. Un montaje (10, 60, 70, 210, 220, 230) que comprende

19. Un servidor (50) que comprende un aparato según una de las reivindicaciones 9 a 15, y un componente (51) de comunicación inalámbrica, configurado para recibir resultados de mediciones sobre señales satelitales desde dicho(s) primer(os) receptor(es) (42) del sistema satelital de navegación global y desde dicho(s) segundo(s) receptor(es) (32) del sistema satelital de navegación global.

20. Un código de programa de software, realizando dicho código de programa de software el procedimiento de una de las reivindicaciones 1 a 8 cuando es ejecutado por un procesador.