[發明專利]同步導航電文的方法、接收機及裝置

無效

• 申請號: 201210318474.1
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN103675837A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 鄒景華;茍娟;蘇衍榮
• 申請（專利權）人: 邁實電子（上海）有限公司
• 主分類號: G01S19/13
• 分類號: G01S19/13;G01S19/37
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種衛星導航技術，特別涉及一種同步導航電文的方法、接收機及裝置。

背景技術

衛星導航系統（Global?Navigation?Satellite?System，GNSS系統）是一種用于在全球范圍內自動提供地理空間定位的系統。這種系統使得小型電子接收機通過時間信號將其位置（經度、緯度和高度）確定在幾米的范圍內，該時間信號以無線電波的形式按時間從衛星傳輸到接收機上。接收機計算精確的時間以及位置，所計算的時間和位置信息作為導航的數據基礎。

現有的導航系統，比如全球定位系統（Global?Positioning?System，簡稱GP?S系統）和北斗（又稱羅盤）導航系統，需要從導航衛星獲取導航電文的精確發送時間，該發送時間可以根據子幀周內時間(Time?Of?Week，簡稱TOW)和子幀內導航比特計數值（bit?count，簡稱bitcnt）來計算。導航電文的發送時間T_s可以通過以下公式(1)計算得出：

T_s=TOW+bitcnt×cycle+T_h????(1)

其中，cycle表示子幀內導航比特計數值bitcnt的更新周期，對于GPS系統來說該更新周期為20ms；T_h為更高精度的測量值。GPS系統中導航電文的信息結構為由5個子幀構成的1500bit長的主幀基本格式（也稱頁），每一個子幀包含300bit（每個子幀長度為6秒）。GPS衛星的子幀周內時間TOW一個子幀更新一次，子幀內導航比特計數值bitcnt表示定位時刻收到最后一個導航比特（即當前比特）在一個TOW更新周期內的偏移量。因此在GPS系統中，子幀內導航比特計數值bitcnt的數值范圍為0-299。GPS系統中，子幀同步完成后，就能獲得子幀周內時間TOW和子幀內導航比特計數值bitcnt。

在傳統技術中，通過在導航數據流中逐一匹配子幀頭來完成子幀同步。例如，在GPS系統中，每個子幀的前N位為子幀頭。傳統的子幀同步方法是在導航數據流中匹配子幀頭，一旦匹配成功，則進一步校驗子幀中相同的字中的奇偶校驗位。一旦校驗通過，則衛星和接收機間的子幀同步完成，然后接收機開始對隨后接收的導航電文進行子幀內導航比特計數。當累計滿一個TOW更新周期（例如，300bits）后，bitcnt重新開始計數。

然而，現有的子幀同步方法中，由于需要匹配子幀頭，在某些情況下，子幀同步會耗費大量時間。在GPS系統中，每個子幀長度為6s。如果當前的子幀頭丟失，為了匹配下一個子幀頭，接收機要等待6s直到接收到下一個子幀。此外，現有的方法中，在子幀頭匹配后，需要校驗奇偶校驗位。在衛星接收到的信號較弱的情況下，校驗奇偶校驗位會較困難，從而，進一步增加了子幀同步的時間以及接收機首次定位的時間（Time?To?First?Fix，簡稱TTFF）。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種同步導航電文的方法、接收機及裝置，能夠不需要匹配子幀頭，快速地同步導航電文，減少接收機首次定位時間，提供TTFF性能。

本發明提供了一種同步導航電文的方法，該方法包括下列步驟：估算導航設備和接收機之間的距離，其中接收機從導航設備接收導航電文；根據導航設備和接收機之間的距離，確定導航設備發送導航電文的發送時間；根據導航電文的發送時間計算同步信息，其中同步信息用于同步導航電文。

本發明還提供了一種同步導航電文的接收機，該接收機包括電文同步模塊和同步信息存儲器，電文同步模塊包括距離計算器、發送時間計算器和同步信息計算器。距離計算器估算導航設備和接收機之間的距離，其中接收機從導航設備接收導航電文；發送時間計算器根據導航設備和接收機之間的距離，確定導航設備發送導航電文的發送時間；同步信息計算器根據導航電文的發送時間計算同步信息，其中同步信息用于同步導航電文。

本發明還提供了一種同步導航電文的裝置，該裝置包括：距離計算器、發送時間計算器和同步信息計算器。距離計算器，用于估算導航設備和接收機之間的距離，其中所述接收機從所述導航設備接收所述導航電文；發送時間計算器，用于根據所述導航設備和所述接收機之間的距離，確定所述導航設備發送所述導航電文的發送時間；同步信息計算器，用于根據所述導航電文的發送時間計算同步信息，其中所述同步信息用于同步導航電文。

本發明提供的同步導航電文的方法、接收機及裝置，能夠不需匹配子幀頭，快速同步導航電文，減少首次定位時間，提高TTFF性能。

附圖說明