包含多个轨道参数的数据模型存储于移动装置中。当所述移动装置中的全球导航卫星系统需要首次定位时,所存储的所述多个轨道参数用以迅速地产生精确的卫星轨道数据模型。所存储的所述多个轨道参数可视需要而通过改变所存储的所述多个轨道参数的系数来进行部份或全面修改。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术有关于全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System,GNSS)的轨道预测(trajectory prediction)。
技术介绍
欲准确地利用卫星定位技术计算出远程接收器的位置,需要精确得知全球导航卫星系统的3个或4个卫星的星钟(clock)及轨道信息,而远程接收器一般可由每一卫星每30秒重复广播的星历信息(ephemeris information)来取得所需的信息内容。然而,由于会有许多因素影响着卫星轨道(orbit),全球导航卫星系统广播的星历信息的有效期通常仅在接下来的2至4小时中维持有效。因此,若远程接收器已持续一段时间无法接收更新的星历信息(可能是因为被关 闭(turned off)或是停用(disabled)),当远程接收器重新启动(reactivate)时,任何之前已存储的星历信息将会失效(invalid),以及在远程接收器能够开始计算其目前位置(current position)之前,需要先从卫星取得更新的信息。启动远程接收器到计算出目前位置之间的延迟(delay)称为首次定位时间(Time To First Fix, TTFF)。由于任何的延迟都会影响使用者的使用,全球导航卫星系统(例如,全球定位系统(Global PositioningSystem, GPS))最重要的任务之一即是针对远程接收器来延长或预测轨道的星历以加速首次定位时间。解决上述问题的一种一般性方法为采用服务器(server)持续收集过去许多天的星历信息并计算延长的(extended)卫星轨道及星钟信息。由于计算轨道具相当的复杂度且需要有一定的精确度(往往会应用扰动(perturbed)力学模型(force-model)来处理所接收的星历信息),所以需要在具有强大运算能力的中央服务器(central server)中使用特殊软件,以持续估测接下来许多天的延长的轨道(extended trajectory),并能保持估测结果在可接受的误差范围(acceptable error limit)内。每当远程接收器重新启动时,远程接收器可通过互联网(Internet)或无线通信系统(wireless communication system)来从中央服务器接收延长的轨道信息,取代广播的卫星信息(而不是等待卫星的重复广播),而大幅地缩短首次定位时间。解决上述问题的另一种一般性方法为采用服务器连续地(continuously)收集并提供目前正在使用中的全球导航卫星系统的轨道数据(其在接下来的一段延长时间中会是有效的),并将其提供给移动接收器(mobile receiver),然而,此解决方法需要远程接收器与服务器有连续的或至少经常性(frequent)的连接,并且远程接收器需要具有足够的数据存储容量。
技术实现思路
本专利技术揭露一种用于全球导航卫星系统的定位方法。将卫星的轨道和.或星钟数据的模型存储至移动装置中,所产生的所述模型包括可变或可更新的多个轨道参数。为取得首次定位时间,所述移动装置从所存储的所述多个轨道参数中提取出卫星轨道信息以及基于所提取的所述卫星轨道信息来决定所述卫星的位置。一旦取得卫星位置,则可决定所述移动装置的位置。本专利技术另揭露一种用于全球导航卫星系统的定位方法。所述定位方法包括下载星历数据的至少一子帧(Subframe),其包括特定卫星的轨道数据,基于所提取的所述卫星轨道信息及所下载的所述特定卫星的轨道数据来决定所述卫星的位置。本专利技术还揭露一种用于全球导航卫星系统的移动装置。所述移动装置包括全球导航卫星系统模块,用以根据所述全球导航卫星系统来决定所述移动装置的位置;以及中央处理单元,耦接于所述全球导航卫星系统模块以及存储单元。所述存储单元包括卫星的轨道和/或星钟数据的模型以及计算机代码。卫星的轨道和/或星钟数据的模型包括多个轨道参数,其中所述多个轨道参数是可变或可更新的。当所述计算机代码被所述中央处理单元所执行时,所述计算机代码用以从所述存储单元所存储的所述多个轨道参数中提取出 卫星轨道信息、基于所提取的所述卫星轨道信息来决定出所述卫星的位置,以及根据所决定出的所述卫星的位置及星钟数据来决定所述移动装置的首次定位。对于已经阅读后续由各附图及内容所显示的较佳实施方式的本领域的技术人员来说,本专利技术的各目的是明显的。附图说明图I为根据本专利技术一实施方式,预测轨道数据及使用自我延长轨道数据以获得卫星信号的总流程图。图2为根据本专利技术一实施方式,预测轨道数据的流程图。图3为根据本专利技术定位方法的实施方式的补偿估测的误差的曲线示意图。图4为根据本专利技术一实施方式,预测轨道数据的流程图。图5为根据本专利技术一实施方式,预测轨道数据的流程图。图6为适用于本专利技术实施方式的全球导航卫星系统的移动装置的示意图。具体实施例方式如图I所示,图I为根据本专利技术一实施方式,预测轨道数据及使用自我延长(self-extended)轨道数据以获得卫星信号的总流程图10。如图I所示,在虚线20内的多个步骤(具体地说,即是步骤22、步骤24、步骤26及步骤28)说明了一种用以加速首次定位时间的延长轨道数据的方法。如步骤60所示,星历数据可汇入(import)至系统并于步骤55中检查(check)其有效性(validity)。若星历数据是有效的,则流程会跳至步骤60,若星历数据已不再是有效的,流程则会跳至步骤22。在步骤22至步骤26中,从卫星信号所接收的星历数据可被短暂地延长一段时间并存储于存储单元中。在步骤28中,上述所存储的数据会被提取(extract),并于步骤30中进行检查,以根据可接受的容差(errortolerance)来确保所有的星历数据均为可用(available)且有效的。如果上述所提取的数据并未非是完整且有效的,则在步骤40中可设置旗标(flag)以标示出卫星轨道为不可用的(unavailable)。如果上述所提取的数据为完整且有效的,则流程会跳至步骤60、步骤65、步骤70、步骤75、步骤80及步骤85,最后便可将移动装置的位置定位出来。如图2所示,图2为根据本专利技术一实施方式,预测轨道数据的流程图200。在本实施方式中,存储轨道和/或星钟模型(storage orbit/clock model)预先存储于全球导航卫星系统接收器中,其中所述模型包括用以计算/预测轨道数据的多个系数。此外,所述模型可为时间的函数。当需要定位时,相对应的时间信息会被代入至所述模型中,接着会产生估测的卫星轨道数据。因此,星历对于定位来说已不再是必要的初始条件(initialcondition)。所述全球导航卫星系统接收器可使用所述存储轨道和/或星钟模型来预测未来的轨道数据,而无需从卫星或外部(external)服务器接收星历。举例来说,可通过对一个或多个全球导航卫星系统卫星来分析一段预定(predetermined)时间(甚至是好几个月)的星历数据,在全球导航卫星系统接收器之外建构出所述存储轨道和/或星钟模型。接着,将能够描述卫星轨道的动向(trend)的多个参数(parameter)加载(install)至全球导航卫星系统接收器以作为存储轨道和/或星钟模型。步骤215中的计算模型可为任何型式(例如力学模式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:翁锦堂,丘伟源,
申请(专利权)人:联发科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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