[發明專利]衛星定位接收機及其衛星定位方法

有效

• 申請號: 201210531605.4
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103852767B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 李智鴻;王和盛;周澤民;莊淑閔;楊善元;許志民
• 申請（專利權）人: 財團法人資訊工業策進會
• 主分類號: G01S19/13
• 分類號: G01S19/13;G01S19/35
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 陸勍

技術領域

本發明提供一種衛星定位方法、衛星虛擬距離計算裝置及其衛星虛擬距離計算方法。更具體而言，本發明提供一種關于快速冷開機的衛星定位裝置的衛星定位方法、衛星虛擬距離計算裝置及其衛星虛擬距離計算方法。

背景技術

由于衛星定位具有許多優勢，例如全球覆蓋率高(高達98％)、高精確度、快速、省時、應用廣泛、可移動定位等等，使得衛星定位早已成為室外定位的一項重要指標技術。

傳統的衛星定位接收機的定位程序可分為擷取、追蹤及定位三個程序。在擷取程序中，衛星定位接收機用以計算出天空中可視的衛星的電碼相位以及都卜勒位移。在追蹤程序中，衛星定位接收機用以使本地的信號與衛星信號同步，進而解出衛星星歷等參數，其中衛星星歷為后續定位程序中所不可或缺的參數，包含衛星的絕對發射時間以及衛星軌道信息。在定位程序中，衛星定位接收機用以根據衛星星歷等參數，取得正確的衛星位置以及衛星與衛星定位接收機之間的虛擬距離，計算其所處的位置。

對于傳統的衛星定位接收機而言，一旦在追蹤程序中無法正常取得衛星星歷的信息，將無法取得衛星的絕對發射時間以及衛星軌道信息；而在缺乏衛星的絕對發射時間以及衛星軌道信息的情況下，傳統的衛星定位接收機將無法取得正確的衛星位置以及衛星與衛星定位接收機之間的虛擬距離，因而無法計算出使用者的定位位置。

傳統的衛星定位接收機可包含射頻前端單元、衛星信號擷取單元、衛星信號追蹤單元以及定位計算單元，其中射頻前端單元作為衛星及衛星定位接收機之間的通信接口，而衛星信號擷取單元、衛星信號追蹤單元以及定位計算單元分別用以執行擷取、追蹤及定位三個程序。由于衛星傳送衛星星歷的傳輸率非常低(大約50bps)，故衛星信號追蹤單元從衛星下載并處理一筆完整的衛星星歷數據(包含衛星的絕對發射時間以及衛星軌道信息)，需要花費非常多的時間(大約30秒至數分鐘)。于是，傳統的衛星定位接收機普遍存有一個急需解決的問題，那就是首次定位(或稱為冷開機)的速度過慢，導致使用者等待時間過長，或影響到其應用層面。

有鑒于此，如何改善傳統的衛星定位接收機因其衛星信號追蹤單元需花費過多的時間從衛星下載并處理一筆完整的衛星星歷而導致首次定位的速度過慢的問題，確為所屬技術領域中亟需克服的重要問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種衛星定位方法、衛星虛擬距離計算裝置及其衛星虛擬距離計算方法。本發明提供的衛星定位方法、衛星虛擬距離計算裝置及其衛星虛擬距離計算方法可使傳統的衛星定位接收機在缺乏衛星星歷的情況下，直接計算出衛星與衛星定位接收機之間的虛擬距離及衛星的絕對發射時間，進而計算出使用者(即衛星定位接收機)的定位位置。換言之，本發明提供的衛星定位方法、衛星虛擬距離計算裝置及其衛星虛擬距離計算方法可用以取代傳統的衛星定位接收機的衛星信號追蹤單元或與之并存，因而已有效地改善因衛星信號追蹤單元發費過多的時間從衛星下載并處理一筆完整的衛星星歷數據而導致首次定位的速度過慢的問題。

為達上述目的，本發明提供了一種衛星虛擬距離計算裝置，用以計算一衛星與一衛星定位接收機之間的一虛擬距離，其中該虛擬距離包含一整數電碼值及一小數電碼值。該衛星虛擬距離計算裝置包含一接收器及一電性連接至該接收器的處理器。該接收器用以自一衛星信號擷取單元接收一電碼相位。該處理器用以執行下列操作：根據該電碼相位計算該小數電碼值；界定一近似點位置；以及根據該近似點位置與該小數電碼值計算該整數電碼值。

為達上述目的，本發明更提供了一種衛星虛擬距離計算方法，用以計算一衛星與一衛星定位接收機之間的一虛擬距離，其中該虛擬距離包含一整數電碼值及一小數電碼值。該衛星虛擬距離計算方法包含下列步驟：

(a)使該衛星定位接收機的一接收器自該衛星定位接收機的一衛星信號擷取單元接收一電碼相位；

(b)使該衛星定位接收機的一處理器根據該電碼相位計算該小數電碼值，其中該處理器與該接收器電性連接；

(c)使該處理器界定一近似點位置；以及

(d)使該處理器根據該近似點位置與該小數電碼值計算該整數電碼值。

為達上述目的，本發明更提供了一種衛星定位方法，用以定位一衛星定位接收機。該衛星定位接收機與數個衛星之間各自具有一虛擬距離，其中各該虛擬距離包含一整數電碼值及一小數電碼值。該衛星定位方法包含下列步驟：

(a)使該衛星定位接收機的一接收器自該衛星定位接收機的一衛星信號擷取單元接收這些衛星其中之一的一電碼相位；