[發明專利]位置確定系統中粗略位置注入的資格審定

有效

• 申請號: 201310360540.6
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN103399328B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: M·A·艾斯齊;D·G·法默;A·巴蒂亞;A·J·古姆
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G01S19/25
• 分類號: G01S19/25
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 袁逸

本申請是于2012年4月16日提交的題為“位置確定系統中粗略位置注入的資格審定”的申請No.201080047684.0的分案。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2009年10月14日提交的題為“QUALIFYING COARSEPOSITION INJECTION IN POSITION DETERMINATION SYSTEMS（位置確定系統中粗略位置注入的資格審定）”的美國臨時專利申請No.61/251,629的權益，其公開內容通過援引全部明確納入于此。

技術領域

本教導一般涉及位置確定系統（PDS），并且尤其涉及PDS中粗略位置注入的資格審定。

背景

PDS包括各種數目的基于地面和空間的導航系統。諸如OMEGA導航系統、俄羅斯Alpha系統、長程導航（LORAN）系統、以及類似系統之類的基于地面的系統各自使用地面無線電信號來建立位置。PDS還包括衛星定位系統（SPS）和全球導航衛星系統（GNSS），諸如全球定位系統（GPS）、Galileo、Glonass和北斗等。諸如GPS之類的SPS使用具有數目在24到32之間的發射精確射頻（RF）信號的地球中軌衛星的星座，這些射頻信號允許SPS接收機能夠確定自己的當前位置、時間及其速度。SPS接收機遵循定位過程通過仔細地對由SPS衛星星座中的三顆并且優選四顆或更多顆SPS衛星所發送的信號進行計時來演算自己的位置。

每顆衛星不斷發射消息，其包含該消息發送的時間、發送該消息的衛星的精確軌道（即星歷）、以及所有SPS衛星的總體系統健康度和粗略軌道（即歷書）。這些信號基本上以光速穿過空間并以略低些的速度穿過地球的大氣層。每個信號的時基可被用于演算離每顆衛星的距離，由此來確立該SPS接收機近似在以每顆衛星為中心的諸球體的表面上。在恰適的場合，SPS接收機也使用該SPS接收機位于代表地球的球體的表面上或附近的知識。此信息隨后被用于估計該SPS接收機的位置為諸球體表面的交集。結果所得的坐標被轉換成諸如緯度和經度、或地圖上的位置之類的對用戶而言更便利的形式，并且隨后被顯示出來。

然而，如果僅僅使用SPS時基測量，則這些演算只有在該SPS接收機在定位過程開始已捕獲到三顆、或優選四顆或更多顆SPS衛星的衛星信號后才能發生。接收機捕獲這些衛星信號并鎖定位置所花費的時間的長度與該SPS接收機在捕獲過程開始之前擁有多少信息有直接關系。在自立的SPS中，在其間SPS接收機即便有的話也并沒有很多先前位置信息的冷啟動操作期間，此捕獲和定位過程可能會相當長。這通常發生在用戶首次開啟SPS接收機時。通過提供包括接收機近似位置、SPS時間、歷書、星歷數據、和類似信息中的一者或更多者的某些信息比特，冷啟動可被轉變為溫啟動。接收機擁有的信息越少，搜索空間就越大，并且捕獲和定位時間就越長。相反，接收機擁有的信息越多，搜索空間就越小，并且捕獲和定位時間就越短。

種子位置是GPS/SPS接收機的近似位置，其與恰適的星歷和/或歷書信息協同用來確定衛星搜索窗。種子位置的一個常見的來源是來自最近期的鎖定。該方法假定接收機未曾顯著地改變其位置。采用此方法，SPS接收機將演算自己的位置并將該位置信息存儲在存儲器中供將來作為種子位置使用。然而，如果使用不再準確的種子位置，則該接收機所使用的初始搜索窗就將不準確，從而潛在地導致失敗的初始搜索以及更長的總鎖定時間。例如，在得克薩斯州達拉斯的用戶在達拉斯地區使用和操作SPS接收機。該接收機存儲指示達拉斯地區的位置信息。該用戶將該SPS接收機關掉并飛往加利福尼亞州圣地亞哥。該用戶在圣地亞哥重啟該SPS接收機，并且在SPS定位過程期間，該SPS接收機會利用來自本地存儲器的存儲著的種子位置信息，從而導致錯誤的種子位置和失敗的初始搜索。當該種子位置信息顯著錯誤時，該SPS接收機將基于此有錯信息來確定初始搜索窗并且會不能見到這些衛星落在其各自的多普勒和時間偏移窗內。在此情形中，該SPS接收機搜索直到搜索超時，這可能會是相當大量的時間。在超時后，該接收機刪除不正確的位置信息并且隨后將執行冷啟動，典型情況下是用大得多的搜索窗假定來執行，這向捕獲和定位過程增加了顯著的時間。