用于估计接收器的二维位置的系统和方法

摘要

基于地理区域中的对象而不是接收器的海拔来估计接收器的二维位置，所述接收器被认为驻留在所述地理区域中。在一个实施例中，当接收器海拔的高精度估计可用时，使用接收器海拔的高精度估计来估计接收器的纬度和经度坐标。当接收器海拔的高精度估计不可用时，使用基于一个或更多个物体而不是接收器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的纬度和经度坐标。

权利要求

1.一种用于估计接收器的纬度和经度坐标的方法，所述方法包括：确定接收器海拔的高精度估计是否可用；

当所述接收器海拔的高精度估计可用时，使用所述接收器海拔的高精度估计来估计所述接收器的纬度和经度坐标；以及当所述接收器的海拔的高精度估计不可用时，使用基于一个或更多个物体而不是所述接收器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计所述接收器的纬度和经度坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收器的海拔的高精度估计基于所述接收器处的压力的测量以及一个或更多个地面发射器处的压力的一个或更多个测量，所述接收器从所述一个或更多个地面发射器接收一个或更多个信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述替代海拔值基于来自地面发射器组中的至少一个发射器的海拔，所述接收器接收来自所述地面发射器组的至少一个测距信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括：确定来自地面发射器组的每个发射器的海拔，

其中，所述替代海拔值是来自每个发射器的海拔的最低海拔。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括：确定来自地面发射器组的每个发射器的海拔，

其中，所述替代海拔值是来自所述地面发射器组的发射器的海拔，其比所述组的所有其它发射器更接近所述接收器。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述替代海拔值是所述接收器所驻留的地理区域中的物体的海拔而不是所述接收器的海拔。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述地理区域的海拔基于与所述地理区域相关联的两个或更多个海拔的数学组合。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述替代海拔值基于所述接收器的一个或更多个历史海拔。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一个或更多个历史海拔对应于在之前的一天或更多天期间的所述接收器的海拔。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述一个或更多个历史海拔对应于在一天中的一个或更多个时间处的所述接收器的海拔，一天中的一个或更多个时间在对应于当所述接收器位于所估计的纬度和经度坐标时的一天中的时间开始的预定量的时间内。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：使用以下两个或更多个来估计所述接收器的纬度坐标和经度坐标：地面发射器的海拔、所述接收器所驻留的地理区域中的表面的海拔，或者所述接收器的历史海拔。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法包括：比较所述两个或更多个海拔；

基于所述比较，从所述两个或更多个海拔中选择第一海拔；以及使用所述第一海拔，但不使用来自所述两个或更多个海拔的剩余海拔，来估计所述接收器的纬度坐标和经度坐标。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法包括：基于所述两个或更多个海拔的数学组合来确定所述替代海拔值。

14.一种实现程序指令的非瞬时机器可读介质，其适于执行以实施用于估计接收器的纬度和经度坐标的方法，所述方法包括：确定接收器海拔的高精度估计是否可用；

当所述接收器海拔的高精度估计可用时，使用所述接收器海拔的高精度估计来估计所述接收器的纬度和经度坐标；以及当所述接收器的海拔的高精度估计不可用时，使用基于一个或更多个物体而不是所述接收器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计所述接收器的纬度和经度坐标。

15.根据权利要求14所述的非瞬时机器可读介质，其中，所述接收器的海拔的高精度估计基于所述接收器处的压力的测量以及一个或更多个地面发射器处的压力的一个或更多个测量，所述接收器从所述一个或更多个地面发射器接收一个或更多个信号。

16.根据权利要求14所述的非瞬时机器可读介质，其中，所述替代海拔值是所述接收器所驻留的地理区域中的物体的海拔而不是所述接收器的海拔。

17.根据权利要求14所述的非瞬时机器可读介质，其中，所述替代海拔值是来自发射所述接收器所接收的信号的发射器组的发射器的海拔，其比所述组的所有其它发射器更接近所述接收器。

18.根据权利要求14所述的非瞬时机器可读介质，其中，所述替代海拔值基于所述接收器的一个或更多个历史海拔。

19.根据权利要求14所述的非瞬时机器可读介质，其中，所述方法包括：使用两个或更多个地面发射器的海拔、所述接收器所驻留的地理区域中的表面的海拔，或者所述接收器的历史海拔来估计所述接收器的纬度坐标和经度坐标。

20.一种用于估计接收器的纬度和经度坐标的系统，所述系统包括一个或更多个模块，其中：确定接收器海拔的高精度估计是否可用；

当所述接收器海拔的高精度估计可用时，使用所述接收器海拔的高精度估计来估计所述接收器的纬度和经度坐标；以及当所述接收器的海拔的高精度估计不可用时，使用基于一个或更多个物体而不是所述接收器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计所述接收器的纬度和经度坐标。

说明书

用于估计接收器的二维位置的系统和方法

技术领域

[0001] 各种实施例涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于当接收器的海拔的估计不可用或不准确时估计三维空间中的接收器的二维位置的网络、设备、方法和机器可读介质。

背景技术

[0002] 快速和准确地估计地理区域中的物体的位置可以用于加速应急响应时间，跟踪业务资产，并将消费者关联到附近的业务。各种技术用于估计地理区域中的物体的位置。一种这样的技术是三角测量，其是使用几何来使用由从地理上分布的发射器发送并稍后由该物体接收的不同信号所行进的距离来估计物体(例如，接收器)的位置的过程。

[0003] 城市环境产生了延长准确估计物体的位置所需要的时间的挑战，主要是因为不同信号行进的距离大于在物体与发射信号的发射器之间的实际距离。这些更长的距离是位于物体和发射器之间的建筑物反射出的信号的结果。不幸的是，这些更长的距离导致对物体的位置的较不准确的估计和/或其间计算物体位置的足够准确的估计的更长的时间段。

[0004] 在城市环境中，确定物体位置的两个维度(例如，物体的纬度和经度)所需的时间长度可以取为确定物体位置的三个维度(例如，物体的纬度、经度和海拔)所需的时间那么长。这是因为物体和发射器处于纬度、经度和海拔的不同三维组合，因此必须解决所有三个维度。然而，在许多情况下，仅需要二维位置。因此，需要用于在不需要估计物体的位置的第三维度(例如，海拔)的情况下确定物体的二维位置(例如，纬度和经度)的改进技术。

发明内容

[0005] 在本公开中描述的各种实施例，但不一定是所有实施例，一般地涉及用于估计接收器的纬度和经度坐标的网络、设备、方法、装置和机器可读介质。这样的网络、设备、方法、装置和机器可读介质可以首先确定接收器的海拔的估计是否可用。当接收器的海拔的估计可用时，可以使用接收器的海拔的估计来估计接收器的纬度和经度坐标。当接收器的海拔的估计不可用时，可以使用基于发射器或其它物体的海拔的替代海拔值来估计接收器的纬度和经度坐标。

[0006] 在附图和下面的描述中阐述了本发明的一个或更多个实施例的细节。

附图说明

[0007] 图1描绘了当接收器的高度的估计不可用或不准确时在其上实现用于估计三维控制键的接收器的二维位置的不同实施例的定位系统。

[0008] 图2描绘了在图1的定位系统中使用的发射器系统。

[0009] 图3描绘了在图1的定位系统中使用的接收器系统。

[0010] 图4示出了用于使用一个或更多个方法来估计接收器的二维位置的过程。

[0011] 图5A示出了使用基于一个或更多个发射器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的过程。

[0012] 图5B示出了使用基于认为接收器驻留其中的区域中的一个或更多个物体的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的过程。

[0013] 图6示出了使用基于一个或更多个发射器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的定位系统。

[0014] 图7描绘了用于使用基于认为接收器驻留其中的区域中的一个或更多个物体的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的定位系统。

[0015] 图8描绘了在确定用于确定接收器的二维位置的各种替代海拔值中使用的数据源。

[0016] 附图中相同的附图标记和标号表示相同的元件。

具体实施方式

[0017] 在城市环境中，在相对短的时间段内(例如，在紧急呼叫和导航应用的几秒钟内)需要对物体位置的三维估计。估计必须在距物体的真实三维位置的特定距离内。对于来自移动电话的紧急呼叫，估计某人的位置通常应在30秒内确定，并且通常应当在该人的实际位置的几米内。然而，城市环境所产生的挑战使得难以满足这些要求。

[0018] 在一些情况下，对物体位置的快速和准确的二维估计可能是令人满意的(至少是最初的)，并且可以在稍后的时间精确地确定、通过不同的方法确定或者完全不确定第三维度。在许多这样的情况下，物体的纬度和经度是两个关键的维度，并且物体的海拔是不太重要的维度。估计物体的二维位置可能与估计物体的三维位置一样慢，因为存在三个要估计的变量(例如纬度、经度和海拔)。因此，如果第三个变量是已知的，则可以缩短估计这两个变量的时间。不幸的是，第三个变量通常是未知的。

[0019] 本公开描述了使用基于其它物体的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计物体(例如，接收器)的纬度和经度的各种方法(例如，附近的发射器、附近的特征地理区域、附近的电话、附近的指向标或其它类型的物体)。与知道接收器的海拔相比，使用这样的替代海拔值可以减少以可接受的精确度水平估计接收器的二维位置所需的时间。

[0020] 示例性系统

[0021] 图1示出了可以在其上实现各种实施例的定位系统100。定位系统100包括分别经由相应的通信链路113、153和163从发射器系统(“发射器”)110、卫星系统(“卫星”)150和/或其它系统(“发射器”)110接收信号和/或向其发送信号的任何数目的接收器系统“节点”)160。接收器120还可以从其它接收器120和如服务器(连接未示出)的后端系统(“后端”)130接收信息和/或向其发送信号。

[0022] 发射器110发射由任何接收器120接收的信号113。发射器110还经由通信链路133与后端130进行通信。在一些实施例中，发射器110可以使用一个或更多个常见的复用参数(例如时隙、伪随机序列或频率偏移)来发射信号113。来自每个发射器110的每个信号113可以承载由接收器120或后端130一次提取的不同信息，其可以标识以下内容：发射信号的发射器；该发射器的纬度、经度和海拔(Latitude,Longitude and Altitude,LLA)；该发射器处或其附近的压力、温度和其它大气条件；用于测量到该发射器的距离的测距信息；和其它信息。关于发射器110的附加细节在下面关于图2提供。

[0023] 接收器120可以包括使用从发射器110、卫星150和/或节点160接收的信号113、153和/或163来确定定位信息的位置计算引擎(未示出)。接收器110还可以包括信号处理组件(未示出)：解调从指向标(例如，发射器110卫星150和/或节点160)接收的信号；基于对于那些信号的估计的到达时间(TOA)和基于接收信号的估计行进时间的对指向标的范围的测量来估计如接收信号的行进时间的定位信息；优化定位信息；并且使用定位信息来使用如三角测量的适当过程来估计接收器120的位置。关于接收器120的附加细节在下面关于图3提供。

[0024] 本领域普通技术人员将理解，本文所描述的方法可以使用发射器110、接收器120、后端130和/或其它组件中的任何一个或全部的处理器来执行。

[0025] 示例性发射器系统

[0026] 图2示出可以生成和发射信号的发射器系统(“发射器”)200的细节。发射器200可以包括处理器210，其执行信号处理(例如，解释接收信号并生成用于传输到其它系统的信号)。存储器220可以提供用于执行本文描述的方法的数据和/或可执行指令的存储和检索。发射器200包括用于发射和接收信号的卫星和地面天线，并且还包括RF组件230。图2描绘了用于接收卫星信号的卫星RF组件240和用于生成信号并向如接收器120的其它系统发送信号的地面RF组件250。信号的生成可以使用模拟/数字逻辑和电源电路、信号处理电路、调谐电路、缓冲器和功率放大器以及本领域普通技术人员已知的其它组件来执行。发射器200还可以包括用于与其它系统交换信息的接口260。发射器200还可以包括用于感测环境状况(例如，压力、温度、湿度、风、声音或其它)的一个或更多个环境传感器270，其可以与在接收器120处感测到的这样的状况进行比较，以估计接收器120的位置。

[0027] 示例性接收器系统

[0028] 图3示出了接收器系统(“接收器”)300的细节，在接收器系统300处，来自指向标(例如，图1中的发射器110、卫星150和节点160)的信号可以被接收和处理，以提取用于计算接收器300的估计位置的信息。图3示出了控制与其它系统的信息交换的RF组件330。信号处理发生在卫星RF组件340(例如，如GPS芯片的GNSS芯片)，地面RF组件350或其它适当的组件处发生，其使用诸如天线、RF电路、处理器等的单独的或共享的资源来执行本领域已知或本文另有公开的信号处理。存储器320被耦合到处理器310以提供与可以由处理器310执行的本文所描述的过程相关的数据和/或指令的存储和检索。处理器310可以形成从其它系统接收的信令确定定位信息的定位引擎的全部或一部分。接收器300还包括用于测量诸如压力、温度、湿度、惯性(例如，加速度、速度、取向)、成像、风力、风向、光、声音或与接收器300相关联的其它条件的环境状况的一个或更多个传感器370。输入和输出(I/O)组件380和390可以包括小键盘、触摸屏显示器、照相机、麦克风、扬声器或允许用户与接收器300交互的其它组件。

[0029] 用于估计二维位置的方法

[0030] 下面描述用于估计物体的二维位置的各种方法。在城市环境中关于接收器描述了这些方法的示例。即使没有描述，也可以考虑其它物体和其它环境。

[0031] 注意图4，图4示出了用于使用一个或更多个方法估计接收器120的二维位置的过程。如图所示，接收器120提取由诸如发射器110和/或本地网络节点160的一个或更多个指向标中的每一个发射的信号所承载的信息(410)。

[0032] 从一个信号提取的信息可以指定与发射信号的指向标相关联的各种特性或环境状况。作为示例，这种特性或状况包括：指向标的纬度、经度和海拔(LLA)；指向标的标识符；在指向标处或附近(例如，在2-5米内)测量的压力和温度；或另一特性或条件。例如，指向标的标识符可以用于查找与该指向标相关联的附加信息，包括该指向标所位于的区域、与该区域相关联的高度以及其它信息。

[0033] 如图4所示，在从信号提取信息之后，接收器120或后端系统130选择用于估计接收器120的纬度和经度的方法(420)。然后，接收器120或后端系统130使用所选择的方法来估计接收器120的纬度和经度(430)。考虑用于估计纬度和经度的各种方法，包括使用接收器120的已知海拔、使用接收器120的估计海拔或在三角测量处理期间使用替代海拔值。图4中示出了几种方法，包括方法420A至420E。下面描述这些方法中的每一个。

[0034] 使用基于发射器的海拔的替代海拔值

[0035] 在方法420A下，使用基于识别的发射器110(或其它指向标)的海拔的替代海拔值来估计接收器120的二维位置(例如，纬度和纬度)。图5A示出了使用基于一个或更多个地面发射器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的示例性过程。在讨论图5A的过程的同时，注意图6，图6描绘了用于使用基于一个或更多个发射器610的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器620的二维位置的定位系统。

[0036] 如图5A所示，接收器620或后端630识别发射器610a至610d中的每一个的海拔，每个发射器610a至610d经由信号613a至613d(510A)发射其海拔以及纬度和经度。

[0037] 接收器620或后端630确定基于发射器610a至610d(520A)的所识别的海拔中的一个或更多个的替代海拔值。在一个实施例中，替代海拔值是发射器610a至610d的识别的海拔中的最低、最高、中值或其它海拔。在另一实施例中，替代海拔值是最接近的发射器的海拔(例如，发射器610a的“海拔3”)。例如，可以使用接收器620的纬度和经度的粗略估计(先前估计的接收器620的纬度和经度)来确定最接近的发射器，或者可以使用在接收器620的范围(例如，WiFi、其它局域网)内的另一指向标的纬度和纬度来确定最接近的发射器。在又一实施例中，替代海拔值是发射器610a至610d的两个或更多个识别的海拔的平均或其它数学组合。当然，如本领域普通技术人员将会理解的，基于发射器610a至610d的识别的海拔的其它替代海拔值是可能的。

[0038] 一旦确定了替代海拔值，接收器620或后端630就在三角测量处理期间使用该替代海拔值估计接收器620的纬度和经度(530A)。

[0039] 使用基于区域中的海拔的替代海拔值

[0040] 在方法420B下，使用与接收器120被认为位于其中的区域相关联的替代海拔值来估计接收器120的二维位置(例如，纬度和经度)。图5B示出了使用基于与接收器被认为驻留在其中的区域相关联的一个或更多个物体的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器的二维位置的示例性过程。在讨论图5B所示的过程时，注意图7，图7示出了使用基于接收器720被认为驻留在其中的区域中的一个或更多个物体的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计接收器720的二维位置的定位系统。此外，注意图8，图8描绘了存储在数据源中的用于在确定替代海拔值中使用的信息。

[0041] 如图5B所示，接收器720或后端730从接收器720被认为位于其中的其它区域(例如，区域1)内的其它区域(例如，区域1)确定区域(例如，区域2)(510B)。该确定可以以各种方式进行。例如，接收器720的纬度和经度的粗略估计可以指示与在区域1中相比接收器720更可能在区域2中。作为另一示例，假定已知相对于其它发射器的发射器710a至710d的位置，来自某个发射器的信号(例如，来自发射器710c的信号713c)的检测或来自多个发射器的信号(例如，来自发射器710a至710d的信号713a至713d)的检测可以指示与区域1相比接收器720更可能在区域2中。

[0042] 在一个实施例中，接收器720或后端730使用从信号713a至713d中提取的标识符来识别发射器710a至710d中的每一个。然后，接收器720或后端730可以参考图8的数据源，其可以驻留在任何系统处，以确定哪个区域包括所识别的发射器710a、710b、710c和710d。一旦区域被识别(例如，区域1和区域2)，接收器720或后端730选择包含最多发射器(例如，区域2，其包括发射器710b、710c和710d)的区域作为最可能包括接收器720的区域。当然，其它选择标准是可能的。

[0043] 在另一实施例中，接收器720或后端730识别本地网络节点760(例如，如Wi-Fi网络的局域网的广播指向标)。在一个实现中，经由从由节点760广播的信号763中提取的标识符来识别节点760，并且接收器720或后端730参考图8的数据源，以确定哪个区域包括节点760(例如，区域2)。然后，接收器720或后端730可以选择节点760的区域作为最可能包括接收器720的区域。

[0044] 一旦接收器720的区域被识别，接收器720或后端730就确定与所识别的区域相关联的替代海拔值(520B)。在一个实施例中，替代海拔值是该区域中的表面的最低、最高、中值或其它海拔。例如，区域1的地面表面是“海拔2”(见建筑790a)，并且区域2的地面在“海拔1”(见建筑物790b和790c)和“海拔2”(见建筑790d)之间。作为示例，图8示出了区域2的四个替代海拔值，包括“海拔1”(例如，图7所示的最低地面海拔)、“海拔海拔1”(例如，图7中所示的最常见的地面海拔)、图7所示的三个地面海拔的平均值以及“海拔x”(例如，针对区域2指定的预定海拔)。当然，可以考虑除了区域的地面以外的表面，包括区域中的建筑物和其它物体的地板表面。基于该地区其它海拔的其它替代海拔值也是可能的。

[0045] 应当理解，指向标可以广播替代海拔值，以避免从数据源查找替代海拔值。例如，节点760可以广播替代海拔值。

[0046] 一旦确定了替代海拔值，则接收器720或后端730在三角测量处理(530B)期间使用该替代海拔值来估计接收器720的纬度和经度。

[0047] 使用对接收器海拔的高精度估计

[0048] 在方法420C下，使用基于在接收器120处收集的压力测量以及在一个或更多个发货世界110处收集的压力测量的接收器的估计海拔来估计接收器120的二维位置(例如，纬度和纬度)。在2011年11月14日提交的美国专利申请13/296,067中提供了方法420C的其它细节，且出于所有目的，除其内容与本公开的内容相冲突之外，将其整体并入本文。

[0049] 使用基于接收器的历史海拔的替代海拔值

[0050] 在方法420D下，使用接收器120的历史海拔估计来估计接收器120的二维位置(例如，纬度和纬度)。例如，接收器120的历史海拔估计可以随时间被跟踪以基于接收器的过去行为来确定在一天的特定时间和一周中的某些天中接收器120何时可能在以及在何处。作为示例，图8示出了接收器在先前时间(例如，时间-1到时间-n)的历史海拔(Z)。

[0051] 在方法420D下，可以使用接收器120的历史海拔估计来确定接收器120在一周的特定日期和特定时间的二维位置，接收器120的历史海拔估计是在前一周期间的一周中的某一天并且在一天的具体时间时候或其附近(例如，阈值量的分钟)被估计的。使用这样的历史海拔估计可以提供比使用来自方法420A的指向标的海拔或与来自方法420B的区域相关联的海拔更准确的替代海拔值。

[0052] 使用基于三角测量的接收器海拔估计

[0053] 在方法420E下，接收器120的三维位置(例如，纬度、经度和海拔)被估计为目标函数的一部分。

[0054] 选择方法

[0055] 任何上述方法的选择可以取决于接收器120或后端130可用哪些方法。在一些实施例中，仅一种方法是可用的，并且接收器120或后端130必须使用该方法来确定接收器120的纬度和经度。在其它实施例中，多于一种的方法是可用的，并且接收器120或后端130选择方法中的一个或更多个以在确定接收器120的纬度和经度中使用。在一些情况下，将来自两个或更多个方法的估计纬度和经度相组合(例如，被平均)以确定纬度和经度的最终估计。在其它情况下，比较来自两个或更多个方法的估计的纬度和经度，以确定其是否在彼此之间的可接受量内，并且因此彼此证实。

[0056] 三角测量

[0057] 使用各种技术来估计接收器的二维或三维位置，包括三角测量，其是使用几何来使用由不同接收器从不同位置(例如不同纬度，经度和海拔)处的不同指向标(例如，发射器、卫星或其它地面天线)接收的“测距”信号行进的距离来估计接收器的位置的过程。如果测距信号的发送和接收时间是已知的，则这些时间乘以光速的差将提供由该测距信号行进的距离的估计。这些距离估计通常被称为“测距”测量，其可以包括x、y和z分量。在2012年3月6日发出的共同转让的美国专利8,130,141和2011年11月14日提交的美国专利申请号13/296,067中描述了基于来自指向标的信令来估计接收器的位置的方法，其全部内容并且出于所有目的并入本文中，除非其内容与本公开的内容相悖。

[0058] 本领域普通技术人员将认识和理解，用于估计接收器相对于指向标的二维或三维位置的不同方法，包括使用三角测量的方法。通过简化的示例，可以将接收器的三维位置(x，y和z)确定为三个球体的表面相交的点，其中每个球体基于对应于不同位置的不同指向标的测距测量来调整尺寸。三个球体的等式可以表示如下：

[0059] r12＝x2+y2+z2,

[0060] r22＝(x-d)2+y2+z2,

[0061] r32＝(x-i)2+(y-j)2+z2,

[0062] 其中x，y和z被求解以满足所有三个方程。然而，应当注意，如果将接收器的海拔(z)设置为替代海拔值，则接收器的位置的两个维度(x和y)可以比接收器的位置的三个维度(x、y和z)被更快速地估计。因此，通过将接收器的海拔设置为替代海拔值，而不是接收器的估计海拔，可以更快地确定纬度和经度的估计。使用这样的替代海拔值被认为是违反直觉的，因为替代海拔值可能不如接收器的海拔的估计精确，但是在特定情况下，估计二维所需的减少的时间被认为具有优于海拔的更高精度的估计的优点。

[0063] 应当注意，替代海拔值可以结合测距测量使用，以便于估计接收器的位置。例如，当对卫星使用测距测量时，本文所描述的替代海拔值(例如，地面发射器的海拔、与地理区域相关联的海拔或甚至另一附近的接收器)仍然可以被视为是接收器的海拔，以简化三角测量计算，使得仅使用测距测量来计算接收器的纬度和经度。还认为使用从具有从另一指向标网络(例如，卫星)得到的测距测量的一个指向标网络(例如，地面发射器)导出的替代海拔值是违反直觉的，但是为有利的。

[0064] 虽然这里的讨论通常涉及基于海拔的替代值来估计纬度和经度，但是应当理解，可以在假设第三坐标的替代值的同时估计纬度、经度和海拔的任何两个坐标。

[0065] 方法与系统的其它方面

[0066] 本文公开的功能和操作可以被整体或部分地由机器(例如，处理器、计算机或本领域已知的其它适当的装置)在一个或更多个位置处实现的一个或更多个方法，这增强了这些机器以及包含这些机器的计算设备的功能。还考虑了实现适于执行以执行方法的程序指令的非瞬时机器可读介质。由一个或更多个处理器执行程序指令使得处理器执行方法。

[0067] 注意，本文描述的方法步骤可以是与顺序无关的，并且因此可以以与所描述的不同的顺序执行。还应当注意，如本领域技术人员将理解的，本文所述的不同的方法步骤可以被组合以形成任何数目的方法。还应当注意，本文描述的任何两个或更多个步骤可以同时执行。本文公开的任何方法步骤或特征可以由于如实现降低的制造成本、较低功耗和提高的处理效率等各种原因而被明确地限制于权利要求。

[0068] 通过示例而不是限制的方式，方法和处理器或其它部件可以包括：确定接收器海拔的高精度估计是否可用；当所述接收器海拔的高精度估计可用时，使用所述接收器海拔的高精度估计来估计所述接收器的纬度和经度坐标；以及当所述接收器的海拔的高精度估计不可用时，使用基于一个或更多个物体而不是所述接收器的一个或更多个海拔的替代海拔值来估计所述接收器的纬度和经度坐标。

[0069] 在一个实施例中，估计可以是在实际海拔的期望米数内(例如，在三米内)的高精度估计。在一个实现中，估计接收器的海拔的处理器必须在所有估计的某一百分比中确定那些海拔的高精度估计(例如，其中大于或等于所有估计的90％是高精度测量，使得处理器确定十个估计将确定在实际海拔的所需数米内的九个高精度估计值)。

[0070] 当然，有不同的方法来确定高精度估计。在一个实施例中，接收器基于接收到机会信号(例如，限于楼层的局域网信号、RF标签和其它选项)知道它所处的楼层，并且该知识用于获得接收器的海拔的高精度估计，其可以用于估计纬度和经度。在另一实施例中，接收器的海拔的高精度估计基于接收器处的压力的测量以及一个或更多个地面发射器处的压力的一个或更多个测量值，接收器从该地面发射器接收一个或更多个信号(例如，测距信号)。

[0071] 在一个实施例中，替代海拔值基于来自一组地面发射器的至少一个发射器的海拔，接收器从该地面发射器接收至少一个信号(例如，测距信号)。

[0072] 方法和处理器或其它装置可以进一步地或可选地包括：从地面发射器组确定每个发射器的海拔，其中替代海拔值是最低、最高、平均、中值或各个发射器海拔的最常见海拔。

[0073] 方法和处理器或其它装置可以进一步地或替代地包括：确定地面发射器组中的每个发射器的海拔，其中替代海拔值是来自地面发射器组中的最接近接收器的发射器的海拔。

[0074] 在一个实施例中，替代海拔值基于物体(例如，自然表面或人造表面)而不是已知接收器驻留其中的地理区域中的接收的海拔。

[0075] 在一个实施例中，地理区域的海拔基于地理区域中的两个或更多个海拔的数学组合。

[0076] 在一个实施例中，替代海拔值基于接收器的海拔的一个或更多个历史估计。

[0077] 在一个实施例中，一个或更多个历史海拔对应于除了当天之外的一天或多天期间的接收器的海拔。

[0078] 在一个实施例中，一个或更多个历史海拔对应于在与接收器位于估计精度和纬度坐标时的一天中的时间开始的预定量内的一天中的一个或更多个时间的接收器的海拔。

[0079] 方法和处理器或其它装置可以进一步或者可选地包括：使用地面发射器的海拔中的两个或更多个、接收器驻留其中的地理区域的表面的海拔或接收器的历史海拔来估计接收器的纬度坐标和经度坐标。

[0080] 方法和处理器或其它装置可以进一步或替代地包括：比较两个或更多个海拔；基于比较选择两个或更多个海拔中的第一海拔；以及使用两个或更多个海拔中的第一海拔而不是其余海拔来估计接收器的纬度坐标和经度坐标。

[0081] 方法和处理器或其它装置可以进一步地或替代地包括：基于两个或更多个海拔的数学组合来确定替代海拔值。

[0082] 通过示例而不是限制的方式，一个或更多个装置可以包括执行本文公开的方法或特定步骤的硬件模块。在一个实施例中，一个或更多个装置包括：确定模块，被配置为确定接收器的海拔的高精度估计是否可用；以及估计模块，被配置为当接收器的海拔的高精度估计可用时，使用接收器的海拔的高精度估计来估计接收器的纬度和经度坐标，并且当接收器的海拔的高精度估计不可用时，使用替代海拔值来估计接收器的纬度和经度坐标，其基于一个或更多个物体而不是接收器的一个或更多个海拔。确定模块包括用于接收用于执行确定的信息的一个或更多个输入以及用于发送指定确定的信息的一个或更多个输出。估计模块包括用于接收用于估计纬度和经度的信息的一个或更多个输入、以及用于发送指定估计纬度和经度的信息的一个或更多个输出。

[0083] 一些实施例中的其它特征的示例

[0084] “接收器”可以是计算设备(例如，移动电话、平板电脑、PDA、膝上型计算机、数字照相机、跟踪标签)的形式。接收器还可以采用计算机的任何组件的形式，包括处理器。

[0085] 接收器的处理也可能在服务器上发生。

[0086] 本文描述的说明性方法可以由本领域技术人员已知或稍后开发的适当的硬件或由处理器执行的固件或软件或者硬件、软件和固件的任何组合来实现、执行或以其它方式控制、，软件和固件。软件可能是可下载在或不可下载在特定系统。一旦加载到机器上，这种软件就改变该机器的操作。

[0087] 执行这里描述的方法的系统可以包括实现这些方法的一个或更多个手段。例如，这样的装置可以包括处理器或在执行指令(例如，以软件或固件体现的)时执行本文公开的任何方法步骤的其它硬件。处理器可以包括计算机或计算设备、控制器、集成电路、“芯片”、芯片上的系统、服务器、其它可编程逻辑器件、其它电路或其任何组合或者被包括在其中。

[0088] “存储器”可以由机器(例如，处理器)访问，使得机器可以从/向存储器读取/写入信息。存储器可能与机器是一体的或与机器分离的。存储器可以包括实现有机器可读程序代码(例如，指令)的非瞬时机器可读介质，其适于执行以实现本文公开的任何或全部方法和方法步骤。存储器可以包括任何可用的存储介质，包括可移除、不可移除、易失性和非易失性介质，例如集成电路介质、磁存储介质、光学存储介质或任何其它计算机数据存储介质。如本文所使用的，机器可读介质包括所有形式的机器可读介质，除非这种介质被认为是非法定的(例如，瞬时传播信号)之外。

[0089] 本文公开的所有信息可以由数据表示，并且该数据可以使用存储在数据源上并由处理器处理的任何协议在任何通信路径上传送。数据的传输可以使用各种电线、电缆、无线电信号和红外光束、甚至更多种类的连接器、插头和协议(即使没有示出或明确描述)来执行。系统可以使用任何通信技术彼此交换信息。数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片等可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子或光场或粒子来表示。

[0090] 被示为矩形的系统图中的特征可以指硬件、固件或软件。注意，链接两个这样的特征的线可以说明这些特征之间的数据传输。这种传输可以在这些特征之间直接发生或通过中间特征发生。如果没有线连接两个特征，则除非另有说明，否则预期在这些特征之间传输数据。

[0091] 在包括性意义上(即不限于)，而不是排他性的意义(即仅由它组成)上，这些词语包括、包含等将被排除。使用单数或复数的数字也分别包括复数或单数。在具体实施方式中使用的词语或和词语和涵盖在列表中的任何项目和所有项目。词语一些、任何和至少一个是指一个或更多个。术语可以在本文中用于指示示例，而不是要求——例如，可以执行操作或可能具有特征的物体不需要在每个实施例中执行该操作或具有该特征，但是该物体在至少一个实施例中执行该操作或具有该特征。

[0092] 注意，术语“GPS”可以指任何全球导航卫星系统(GNSS)，诸如GLONASS、Galileo和Compass/Beidou，反之亦然。

[0093] 相关申请

[0094] 本申请涉及2004年10月29日提交的美国专利申请序列号62/069,990，标题为“用于估计接收器二维位置的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR ESTIMATING A TWO-DIMENSIONAL POSITION OF A RECEIVER)”，其内容通过引用整体并入本文。