同步导航电文的方法、接收机及装置制造方法及图纸

一种同步导航电文的方法、接收机及装置。该同步导航电文的方法包括下列步骤：通过导航电文子帧头匹配在接收机和导航设备之间建立电文同步，其中接收机从导航设备接收导航电文；如果电文同步突然中断，从接收机重新获取与电文同步相关的信息；根据重新获取的与电文同步相关的信息在接收机与导航设备之间重新建立电文同步。与现有技术相比，本发明专利技术提供的同步导航电文的方法、接收机及装置，能够不需匹配子帧头，快速同步导航电文，减少首次定位时间，提高TTFF性能。

【技术实现步骤摘要】
同步导航电文的方法、接收机及装置
本专利技术涉及一种卫星导航技术，特别涉及一种同步导航电文的方法、接收机及装置。
技术介绍
卫星导航系统(GlobalNavigation Satellite System,GNSS 系统)是一种用于在全球范围内自动提供地理空间定位的系统。这种系统使得小型电子接收机通过时间信号将其位置(经度、纬度和高度)确定在几米的范围内，该时间信号以无线电波的形式按时间从卫星传输到接收机上。接收机计算精确的时间以及位置，所计算的时间和位置信息作为导航的数据基础。现有的导航系统，比如全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS系统)和北斗(又称罗盘)导航系统，需要从导航卫星获取导航电文的精确发送时间，该发送时间可以根据子巾贞周内时间(Time Of Week,简称TOW)和子巾贞内导航比特计数值(bit count,简称bitcnt)来计算。导航电文的发送时间Ts可以通过以下公式(I)计算得出:Ts=T0ff+bitcnt X cycle+Th(l)其中，cycle表示子巾贞内导航比特计数值bitcnt的更新周期,对于GPS系统来说该更新周期为20ms ；Th为更高精度的测量值。GPS系统中导航电文的信息结构为由5个子帧构成的1500bit长的主帧基本格式(也称页)，每一个子帧包含300bit (每个子帧长度为6秒)。GPS卫星的子帧周内时间TOW—个子帧更新一次，子帧内导航比特计数值bitcnt表示定位时刻收到最后一个导航比特(即当前比特)在一个TOW更新周期内的偏移量。因此在GPS系统中，子帧内导航比特计数值bitcnt的数值范围为0-299。GPS系统中，子帧同步完成后，就能获得子帧周内时间TOW和子帧内导航比特计数值bitcnt。在传统技术中，通过在导航数据流中逐一匹配子帧头来完成子帧同步。例如，在GPS系统中，每个子帧的前N位为子帧头。传统的子帧同步方法是在导航数据流中匹配子帧头，一旦匹配成功，则进一步校验子帧中相同的字中的奇偶校验位。一旦校验通过，则卫星和接收机间的子帧同步完成，然后接收机开始对随后接收的导航电文进行子帧内导航比特计数。当累计满一个TOW更新周期(例如,300bits)后，bitcnt重新开始计数。然而，现有的子帧同步方法中，由于需要匹配子帧头，在某些情况下，子帧同步会耗费大量时间。在GPS系统中，每个子帧长度为6s。如果当前的子帧头丢失，为了匹配下一个子帧头，接收机要等待6s直到接收到下一个子帧。此外，现有的方法中，在子帧头匹配后，需要校验奇偶校验位。在卫星接收到的信号较弱的情况下，校验奇偶校验位会较困难，从而，进一步增加了子巾贞同步的时间以及接收机首次定位的时间(Time To First Fix,简称 TTFF)。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种同步导航电文的方法、接收机及装置，能够不需要匹配子帧头，快速地同步导航电文，减少接收机首次定位时间，提供TTFF性能。本专利技术提供了一种同步导航电文的方法，该方法包括下列步骤:通过导航电文子帧头匹配在接收机和导航设备之间建立电文同步，其中接收机从导航设备接收导航电文；如果电文同步突然中断，从接收机重新获取与电文同步相关的信息；根据重新获取的与电文同步相关的信息在接收机与导航设备之间重新建立电文同步。本专利技术还提供了一种同步导航电文的接收机，该接收机包括电文同步模块和同步信息存储器，电文同步模块包括默认电文同步模块和快速电文同步模块。默认电文同步模块，用于通过导航电文子帧头匹配在接收机与导航设备之间建立电文同步，其中接收机从导航设备接收导航电文；快速电文同步模块，用于在电文同步突然中断时从同步信息存储器重新获取与电文同步相关的信息，并根据重新获取的与电文同步相关的信息在接收机与导航设备之间重新建立电文同步。本专利技术还提供了一种同步导航电文的装置，该装置包括默认电文同步模块和快速电文同步模块。默认电文同步模块，用于通过导航电文子帧头匹配在接收机与导航设备之间建立电文同步，其中接收机从导航设备接收导航电文；快速电文同步模块，用于在电文同步突然中断时从接收机重新获取与电文同步相关的信息，并根据重新获取的与电文同步相关的信息在接收机与导航设备之间重新建立电文同步。本专利技术提供的同步导航电文的方法、接收机及装置，能够不需匹配子帧头，快速同步导航电文，减少首次定位时间，提高TTFF性能。【附图说明】以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。图1所示为根据本专利技术一个实施例的导航电文同步系统的结构示意图；图2所示为根据本专利技术一个实施例的图1所示接收机的导航处理单元的结构示意图；图3所示为根据本专利技术一个实施例的图2所示导航处理单元的一种同步导航电文的方法流程图；图4所示为根据本专利技术一个实施例的图2所示导航处理单元的另一种同步导航电文的方法流程图；图5所示为根据本专利技术一个实施例的图2所示导航处理单元中的第一快速电文同步模块的结构示意图；图6所示为根据本专利技术一个实施例的图5所示第一快速电文同步模块的一种同步导航电文的方法流程图；图7所示为根据本专利技术一个实施例的图5所示第一快速电文同步模块的另一种同步导航电文的方法流程图；图8所示为根据本专利技术一个实施例的图2所示导航处理单元中的第二快速电文同步模块的结构示意图；图9所示为根据本专利技术一个实施例的图8所示第二快速电文同步模块的一种同步导航电文的方法流程图；图10所示为根据本专利技术一个实施例的图8所示第二快速电文同步模块的另一种同步导航电文的方法流程图；图11所示为根据本专利技术一个实施例的图2所示导航处理单元中的第三快速电文同步模块的结构示意图；图12所示为根据本专利技术一个实施例的图11所示第三快速电文同步模块的一种同步导航电文的方法流程图；图13所示为根据本专利技术一个实施例的图11所示第三快速电文同步模块的另一种同步导航电文的方法流程图；以及图14所示为根据本专利技术一个实施例的导航处理单元的结构示意图。【具体实施方式】以下将对本专利技术的实施例给出详细的参考。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖后附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。根据本专利技术的实施例，公开了一种不需要匹配子帧头，快速同步导航电文的方法和装置。本专利技术公开的方法和装置可以减少首次定位时间TTFF和/或增加被捕获到的用于导航的导航卫星数量，从而改善导航性能。此外，本专利技术公开了三种不同的快速导航电文同步方法，以适应需要同步导航电文的各种情况，如接收机的热启动、重启、暂时性信号丢失、暂时性处理中断等等。接下来将从各个方面举例描述本专利技术的有益效果和新颖性，在以下描述中，本领域的技术人员可结合附图理解本专利技术技术方案的【具体实施方式】等等。图1所示为根据本专利技术一个实施例的导航电文同步系统100的结构示意图。导航电文同步系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步导航电文的方法，其特征在于，所述方法包括：通过导航电文子帧头匹配在接收机和导航设备之间建立电文同步，其中所述接收机从所述导航设备接收导航电文；如果所述电文同步突然中断，从所述接收机重新获取与所述电文同步相关的信息；以及根据重新获取的与所述电文同步相关的信息在所述接收机与所述导航设备之间重新建立电文同步。

【技术特征摘要】
1.一种同步导航电文的方法，其特征在于，所述方法包括: 通过导航电文子帧头匹配在接收机和导航设备之间建立电文同步，其中所述接收机从所述导航设备接收导航电文； 如果所述电文同步突然中断，从所述接收机重新获取与所述电文同步相关的信息；以及 根据重新获取的与所述电文同步相关的信息在所述接收机与所述导航设备之间重新建立电文同步。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导航设备包含卫星。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与所述电文同步相关的信息至少包括: 所述导航设备的星历； 所述接收机的位置； 子帧周内时间和导航比特计数； 与所述导航设备的时钟和所述接收机的本地时钟之间的时钟同步相关的信息；以及 与所述接收机的本地时钟相关的信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重新获取的与所述电文同步相关的信息包括所述导航设备的星历和所述接收机的位置；以及 所述接收机的本地时钟已经与所述导航设备的时钟同步过。5.根据权利要求4所述的方法`，其特征在于，所述重新建立电文同步的步骤进一步包括: 根据所述导航设备的星历和所述接收机的位置，估算所述导航设备与所述接收机之间的距离； 根据所述导航设备与所述接收机之间的距离，确定所述导航设备发送所述导航电文的发送时间；以及 根据所述导航电文的发送时间计算同步信息。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重新获取的与所述电文同步相关的信息包括所述电文同步中断前的子帧周内时间和导航比特计数；以及 所述接收机的本地时钟在电文同步中断所持续的时间间隔内持续运行。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述重新建立电文同步的步骤进一步包括: 根据所述电文同步中断前的子帧周内时间、所述导航比特计数和所述时间间隔，确定所述导航设备发送当前导航电文的发送时间；以及根据所述当前导航电文的发送时间计算同步信息。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤: 从所述接收机获取与所述接收机和参考导航设备之间的参考电文同步相关的信息，其中所述接收机从所述参考导航设备接收第一导航电文。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述重新获取的与所述电文同步相关的信息包括所述导航设备的星历和所述接收机的位置；以及 所述获取的与所述参考电文同步相关的信息包括所述参考导航设备的星历和所述参考导航设备发送所述第一导航电文的第一发送时间。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述重新建立电文同步的步骤进一步包括: 根据所述导航设备的星历和所述接收机的位置估算所述导航设备与所述接收机之间的第二距离，以及根据所述参考导航设备的星历和所述接收机的位置估算所述参考导航设备与所述接收机之间的第一距离； 根据所述参考导航设备发送所述第一导航电文的第一发送时间、所述第一距离和所述第二距离，确定所述导航设备发送第二导航电文的发送时间；以及根据所述第二导航电文的发送时间计算同步信息。11.一种同步导航电文的接收机，所述接收机包含电文同步模块和同步信息存储器，其特征在于，所述电文同步模块包括: 默认电文同步模块，用于通过导航电文子帧头匹配在所述接收机与导航设备之间建立电文同步，其中所述接收机从所述导航设备接收导航电文；以及 快速电文同步模块，用于在所述电文同步突然中断时从所述同步信息存储器重新获取与所述电文同步相关的信息，并根据重新获取的与所述电文同步相关的信息在所述接收机与所述导航设备之间重新建立电文同步。12.根据权利要求11所述的接收机，其特征在于，所述导航设备包含卫星。13.根据权利要求11所述的接收机，其特征在于，与所述电文同步相关的信息至少包 括: 所述导航设备的星历； 所述接收机的位置； 子帧周内时间和导航比特计数； 与所述导航设备的时钟和所述接收机的本地时钟之间的时钟同步相关的信息；以及 与所述接收机的本地时钟相关的信息。14.根据权利要求11所述的接收机，其特征在于， 所述重新获取的与所述电文同步相关的信息包括所述导航设备的星历和所述接收机的位置；以及 所述接收机的本地时钟已经与所述导航设备的时钟同步过。15.根据权利要求14所述的接收机，其特征在于，所述快速电文同步模块进一步用于: 根据所述导航设备的星历和所述接收机的位置，估算所述导航设备与所述接收机之间的距离； 根据所述导航设备与所述接收机之间的距离，确定所述导航设备发送所述导航电文的发送时间；以及 根据所述导航电文的发送时间计算同步信息。16.根据权利要求11所述的接收机，其特征在于， 所述重新获取的与所述电文同步相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹景华，苟娟，苏衍荣，
申请(专利权)人：迈实电子上海有限公司，
类型：发明
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