[發明專利]衛星信號跟蹤方法、位置計算方法及位置計算裝置

無效

• 申請號: 201110035210.0
• 申請日: 2011-02-09
• 公開（公告）號: CN102156276A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 庫馬爾·阿南德
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G01S5/14
• 分類號: G01S5/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及衛星信號跟蹤方法、位置計算方法及位置計算裝置。

背景技術

作為利用了定位用信號的定位系統，GPS(Global?Positioning?System)已經廣為人知，其被應用于了內置在便攜式電話機或者導航裝置等中的位置計算裝置。在GPS中，進行如下的位置計算運算：根據多個GPS衛星的位置和從各GPS衛星到位置計算裝置的偽距等信息求出位置計算裝置的位置坐標和時鐘誤差。

由GPS衛星發送的GPS衛星信號采用被稱作CA(Coarse?andAcquisition)碼的、每顆GPS衛星都不同的擴展碼進行了調制。位置計算裝置為了從微弱的接收信號中捕捉GPS衛星信號，進行接收信號與作為CA碼的復制品的復制碼的相關運算，根據其相關值捕捉GPS衛星信號。然后，GPS衛星信號的捕捉一旦成功，則跟蹤(tracking)所捕捉到的GPS衛星信號。

GPS衛星信號的跟蹤通過用于跟蹤載波(carrier)的載波跟蹤環形電路和用于跟蹤CA碼相位的碼跟蹤環形電路等來進行(例如、專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1日本專利特開2008-232761號公報

已知在環形電路中，由于各種因素，信號中混雜有各種噪聲成分。為了除去該噪聲成分，一般的做法是，在環形電路上設置低通濾波器等環路濾波器。

尤其是，針對抖動(jitter)(信號在時間軸方向上的偏移、相位起伏或者頻率起伏)的耐性幾乎由環路濾波器來確定。如果使環路濾波器的環路帶寬變窄，則雖然針對抖動的耐性提高，但是信號成分的一部分也可能會被除去(cut)，因而信號的跟蹤性變差，在極端的情況下，存在易于發生丟失已捕捉的衛星信號的“失鎖”這樣的問題。另一方面，如果使環路帶寬變寬，則由于針對抖動的耐性下降，因而在極端的情況下，有時會陷入無法鎖定(跟蹤GPS衛星信號)的狀態。

以前，在設計環路濾波器時，考慮到上述的平衡而固定性地確定環路帶寬值，進而構成了環路濾波器。但是，混入的抖動由于熱噪聲(Thermalnoise)或者動態應力(Dynamic?stress)這樣的噪聲成分而可能變動。尤其是，動態應力隨位置計算裝置的移動情況不同而可能變動得很大。因此，在使用固定的環路帶寬時，會產生跟蹤GPS衛星信號的跟蹤性下降等問題。

發明內容

本發明正是鑒于上述的課題而完成的。本發明的目的在于提供一種用于將衛星信號追蹤用的環路濾波器的環路帶寬設定為恰當的值的新方法。

用于解決上述課題的第一方式是包括如下步驟的衛星信號跟蹤方法：檢測移動狀況；計算上述檢測的誤差；以及使用上述檢測結果和上述誤差，設定用于跟蹤從定位用衛星接收的衛星信號并且環路帶寬能夠變更的跟蹤用濾波器的上述環路帶寬。

另外，作為其他的方式，可以構成具備如下部分的衛星信號跟蹤裝置：檢測部，檢測移動狀況；以及設定部，使用上述檢測部的檢測結果和上述檢測部的檢測誤差，設定用于跟蹤從定位用衛星接收到的衛星信號并且環路帶寬能夠變更的跟蹤用濾波器的上述環路帶寬。

根據該第一方式，檢測移動狀況。另外，計算出移動狀況的檢測誤差。然后，使用移動狀況的檢測結果和檢測誤差，設定用于跟蹤從定位用衛星接收的衛星信號并且環路帶寬能夠變更的跟蹤用濾波器的環路帶寬。

如上所述，環形電路的抖動可能根據移動狀況而變動得較大。因此，使用移動狀況的檢測結果來設定跟蹤用濾波器的環路帶寬是恰當的。但是，移動狀況的檢測結果中可能含有理論誤差。因此，通過除了考慮移動狀況的檢測結果之外，還考慮移動狀況的檢測誤差來設定環路帶寬，從而能夠將環路帶寬設定為恰當的值。

另外，作為第二方式，可以構成如下這樣的衛星信號跟蹤方法：其是一種第一方式的衛星信號跟蹤方法，其中，檢測上述移動狀況包括使用加速度傳感器、速度傳感器和陀螺儀傳感器中的至少任意一種傳感器，在給定的時間上執行對上述任意一種傳感器的輸出的校準處理；計算上述誤差包括使用自執行上述校準處理之后的經過時間，計算出上述誤差。

根據該第二方式，使用加速度傳感器、速度傳感器和陀螺儀傳感器中的至少任意一種傳感器，在給定的時間上執行對上述任意一種傳感器的輸出的校準處理。然后，使用自執行上述校準處理之后的經過時間，計算出上述誤差。通過執行校準處理，從而能夠復位移動狀況的檢測誤差。而且，通過利用自執行上述校準處理之后的經過時間，從而能夠簡易地求出移動狀況的檢測誤差，進而有助于設定恰當的環路帶寬。