[發明專利]用于耦接于主機系統的全球導航衛星系統接收器的方法和設備

有效

• 申請號: 200980137269.1
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN102159968A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 文森·馬德克·史密斯
• 申請（專利權）人: 施克萊無線公司
• 主分類號: G01S5/14
• 分類號: G01S5/14
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 褚海英;王維玉

技術領域

本發明總體上涉及諸如全球定位系統(GPS)接收器的全球導航衛星系統(GNSS)接收器，并且具體地涉及可耦接于主機系統以提供相互的功能性支持的GNSS接收器。

背景技術

人們廣泛地使用諸如全球定位系統(GPS)等全球導航衛星系統(GNSS)以得到基于對衛星信號的觀測的精確位置信息。該位置信息可直接用于導航或提供給諸如計算機或通信終端等其他設備以提供增強的功能。

GPS接收器啟動后緊接著而來的特別挑戰是及時地得到首次定位。該挑戰源自以下事實，即：若給定相對未知的位置，則GPS接收器需要高度精確的時間信息，以便及時定位并解析衛星信號。具體來說，可需要精確的計時信息以精確地預測和/或解析年歷、星歷和導航信號數據以及所述數據中的用于指示衛星距離的相關的信號延遲。然而，目前無法提供用于此目的的可以(尤其是在GPS接收器的連續激活之間)保持足夠精確度的本地時鐘。

美國專利5,893,044號公開了一種用于改善GPS信號的獲取時間的設備，該設備包括GPS接收器和實時時鐘電路。GPS接收器接收包括精確時間參考信號的GPS信號，所述精確時間參考信號用于基于GPS接收器的定位而提供位置。GPS接收器還包括從精確時間參考信號導出的內部時基。實時時鐘電路與GPS接收器耦接，以用于在GPS信號的精確時間參考信號可用時從GPS接收器接收第一時間參考信號，并用于在GPS信號的精確時間參考信號不可用時將第二時間參考信號提供給GPS接收器，從而當GPS信號暫時中斷或尚不可用時，能夠實現GPS信號的快速獲取時間。

美國專利申請公報US?2007/0268180號公開了一種通過校準低功率常開實時時鐘(RTC)而具有快速首次定位時間(fast?time?to?first?fix)的通用導航衛星系統信號接收器。所述接收器包括具有份額計算器(fraction?calculator)和時間擴展器的RTC校準器。在接收器斷電前，份額計算器使用GNSS時間信號的高分辨率來確定RTC時間的時間份額。當接收器再次上電時，時間擴展器使用對GNSS接收器斷電期間的RTC時間漂移的估計以及時間份額來校準并提高用于RTC報時信號的RTC時間的分辨率。信號導航處理器使用校準后的RTC時間來輔助利用碼相位搜索、積分時間周期、歷元整數分辨率和/或GPS衛星的空間位置進行的首次定位。

上述解決方案的問題在于這些方案需要專用的本地時鐘。然而，對于一些GNSS或應用GPS的裝置可能不便于包括這樣的時鐘。例如，用于主機系統的GPS適配器和應用GPS的無線適配器由于諸如成本、電源和空間等限制而可能無法包括專用的本地時鐘。

得到用于定位操作的精確時間信號的另一方法是從例如無線網絡等陸地網絡得到時間信號。例如，美國專利7,236,883號公開了一種無線裝置內的輔助GPS子系統，無線裝置接收發送至GPS子系統的外部時鐘信號。然而，依賴外部網絡會提高裝置的成本和復雜性，并且受制于網絡服務可用性問題，而在偏遠位置可能不存在所述網絡服務可用性。

因此，需要用于耦接于主機系統的全球導航衛星系統接收器的新方法和設備。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種配置為可操作地耦接于主機系統的全球導航衛星系統接收設備，該全球導航衛星系統接收設備包括：導航接口模塊，其配置為在導航操作期間從主機系統接收主機時間信號，所述導航接口模塊還配置為在所述導航操作期間至少基于主機時間信號而提供導航時間信號；以及衛星信號接收模塊，其配置為在所述導航操作期間使用導航時間信號通過接收衛星信號來促進對全球時間信號的確定；其中，在更新操作期間，將全球時間信號提供給導航接口模塊，所述導航接口模塊配置為在所述更新操作期間至少使用全球時間信號來配置一個以上調節，所述一個以上調節用于促進未來的導航操作。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于對可操作地耦接于主機系統的全球導航衛星系統接收設備進行操作的方法，所述方法包括：進行導航操作，所述導航操作包括：至少基于來自主機的主機時間信號而提供導航時間信號；使用導航時間信號進行衛星信號接收操作；并且至少部分地基于從衛星信號接收操作中得到的信息來確定全球時間信號；以及至少使用全球時間信號來進行一個以上調節以促進未來的導航操作。