[发明专利]感知式卫星定位装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感知式卫星定位装置及其方法，更详而言，涉及一种供载具进行定位的卫星定位装置及其方法。 

背景技术

公知导航技术可提供载具进行定位。虽然学者致力于各类导航技术的研究，然而这些导航技术仍存在有一定的缺陷。举例来说，地形地物导航(Pilotage)缺点在于容易因地标错误造成导航错误，方位推估导航(Dead Reckoning)缺点在于导航时间拉长则误差累积会越来越大，天体导航(Celestial navigation)是采用星体位置进行测角定位，星体与测量载具距离非常遥远，使得极小的测角误差就会产生极大定位误差，惯性导航(Inertial navigation)则通过测量惯性加速度以二次积分来推算载具位置，但同样有累积误差情况，最后，信号导航(radio navigation)原先是采用电波发射源所在地来进行导航，但受地形影响使得电波传播环境复杂，至今难建立精确传播规律来修正误差。 

全球定位导航系统(Global Position System；GPS)是现今最蓬勃发展的定位技术之一。GPS系统于定位上的误差，大致上可归类为环境现象误差(Environment phenomenon)、范围误差(Ranging errors)以及接收器误差(Receiver errors)，这些误差对于GPS接收器是无法避免，因此，必须针对GPS定位数据进行校正。一般GPS校正(GPS Calibration)可依据时间性与空间性的影响区分为精准定位技术(Absolute positioning technique)与相对定位技术(Relative positioning technique)。精准定位技术泛指解决GPS卫星信号时间差特性的技术，所采用固定站台广播给GPS接收器方法称为差分式GPS(Differential GPS；DGPS)，其缺点则需要庞大设备成本才能完成。此外，相对定位技术可分为相对辅助导航设备与相对软件导航运算，其中，辅助惯性导航设备因受到重力影响，随时间越长而有累积误差。而手机协助导航系 统则仅利用手机网络加快更新星历信息，以缩短GPS冷开机时间(Time to first fix；TTFF)，并无法提升定位精确度。而相对软件导航运算包含卡曼滤波器(Kalman filter)、方位推估(Dead Reckoning；DR)以及地图比对(Map matching)等技术，这些相对软件导航运算技术有其先天上的限制及使用条件，并没有真正解决定位误差问题。综上所述，目前GPS导航技术仍着重于硬件辅助设备研究，缺乏避免因感测器受环境影响而产生定位误差的机制，因而找寻一种可降低外界误差影响的定位技术则显相当重要。 

因此，如何找出一种可对载具进行行为预测以及定位修正的装置及方法，避免所接收到的定位数据(如GPS定位数据)因环境影响而导致飘移误差过大问题，同时通过载具行为预测可提升定位数据准确度，避免公知方法因累积误差所造成定位误差等问题，此实为目前亟欲解决的技术课题。 

发明内容

鉴于上述公知技术的缺点，本发明的目的在于提供一种感知式卫星定位装置及其方法，通过卫星即时提供载具的情境感知数据以对载具进行行为预测，进而对该载具进行位置定位及误差修正。 

为达前述目的及其他目的，本发明提供一种感知式卫星定位装置，设置于载具上，用以接收卫星所发送的定位数据，以判断该载具的行为状态并进行该载具的定位数据的误差修正，该感知式卫星定位装置包括：感测模块，用于接收该卫星所发送的该载具的定位数据；数据库，用于储存该感测模块所接收的定位数据以及预先设定的该载具的行为转换阵列；分析模块，对该定位数据与该行为转换阵列进行分析，以取得该载具的预测行为数据；以及修正模块，比对该载具的预测行为数据与该定位数据，以进行该载具的定位数据的误差修正。 

此外，本发明提出一种感知式卫星定位方法，通过卫星所传回的定位信号，以判断载具的连续行为状态并进行定位数据的误差修正，包括以下步骤：(1)接收由该卫星所传回的该载具的定位数据；(2)分析该定位数据以得到该定位数据的特征值；(3)对所接收的前两笔定位数据及预先设定的行为转换阵列进行分析以得到预测行为数据；以及(4)比对该定位数据及该预测行为数据而计算误差值，以依据该误差值修正该定位数据。