[發明專利]一種提供GNSS處理的密集擴展星歷封包的方法以及裝置

有效

• 申請號: 201380077425.6
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN105452901B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 比利·切克·煒·陳;歐薩母·賈米勒·薩利赫·歐法尼克;基思·詹姆斯·凡·地任頓克
• 申請（專利權）人: 基帶科技股份有限公司
• 主分類號: G01S19/27
• 分類號: G01S19/27;B64G3/00
• 代理公司: 11400 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 葛強;劉敏

本發明提出一種方法以及裝置以提供用于GNSS處理的密集擴展星歷封包。擴展星歷服務提供軌道軌跡以及時鐘校正，其預測導航衛星的未來情況。所使用擴展星歷封包格式允許星歷資訊快速及高效率地傳送，即使使用低頻寬通信網絡的情況。客戶端GNSS接收器獲取擴展星歷封包以及擷取星歷的衛星星歷資訊供以后使用。這允許客戶端裝置在多天或幾周內操作而不需要解碼或接收新的衛星星歷資訊。

技術領域

本發明是關于提供長期預測導航衛星的衛星星歷資訊,以及本發明目的在于減小數據量，其為轉移一組長期預測的衛星星歷資訊所需要，同時由于星歷資訊壓縮以及轉移而造成的精確度損失保持在可接受的數值，以及同時解壓縮星歷資訊所需要的計算負載保持在可接受的程度。

背景技術

全球導航衛星系統(GNSS)接收機設備可以使用預測星歷以代替解碼后的星歷數據。本發明使促使編碼的預測衛星星歷資訊轉換為擴展星歷組件以及分送給客戶端的全球導航衛星系統接收機設備，其格式為將所需要的通訊頻寬以及客戶設備上的儲存和處理的規格減為最低。

GNSS定位以及定時功能已成為許多應用的規格-從消費者設備例如GNSS-能夠作為智慧型電話至自動機器對機器(M2M)系統。GNSS包含美國全域定位系統(GPS)，Navigatsionnaya GLObalnaya SputnikovayaSistema(GLONASS)或俄國的全球導航衛星系統，歐盟的伽利略系統的，中國的北斗系統(BDS)以及任何其它類似的衛星系統。

為了計算裝置的全域位置，GNSS接收機組件需要所謂的星歷：所使用每一衛星時鐘校正以及軌道軌跡的精確資訊。注意，業界一些其他說明，星歷可以表示軌道軌跡，不包括時鐘校正。傳統上，GNSS接收機通過對每一衛星廣播的訊息進行解碼而獲取每一衛星的星歷。對于所需要時間的衛星時鐘校正由多項式系數例如afO，af1，af2參數計算出，其包含于GPS廣播導航數據以及說明于ICD-GPS-200(界面控制文件200F，Navstar GPS Space/Navigation User Segment Interfaces)中。

地球軌道衛星的軌道軌跡通常表示為一組軌道參數，其對指定時間內為有效的。在理想情況下，軌道衛星可以使用6個Keplerian參數良好地加以模擬。然而，在現實中，所有地球軌道衛星受到外界干擾力量，其防止衛星在純Keplerian軌道中運行。需要考慮作用于衛星上干擾力量的其他參數，其包括但不限于地球重力異常以及太陽，月亮，以及行星重力。

在一些情況下，例如GNSS衛星，總共使用15個軌道參數(ICD-GPS-200)，這些15個參數中6個是Keplerian參數，其說明無干擾的軌跡以及其它參數考慮擾動力量引起的軌道異常。可使用來表示軌道軌跡的數據數量受到限制的情況下，以及使用來模擬擾動軌道的擾動參數在數量及/或精確度上必需減少，這些參數可以準確地表示擾動的軌道軌跡的持續時間與在該持續時間模型軌道整體精確度之間必需作權衡。

可加以變化，軌道軌跡可以對一個或多個時點以位置坐標以及附加性速度以及加速度向量以表格格式來表示，例如在GLONASS廣播星歷訊息中。軌道軌跡可再通過從一個時間點傳播衛星位置或者多個時間點之間的內插計算出。

不管格式，GNSS接收機并不需要依賴星歷資訊的衛星廣播。廣播星歷以很低的數據速率傳輸(例如GPS為50bps)，其表示無法接受長的時間以解碼出足夠的數據而能夠使用衛星。如果所接收到的衛星信號為微弱的或間斷的，所需的數據需要更長的時間。甚至于一旦衛星為可利用，短的有效周期(如GPS為4小時)是指衛星無法保持為可利用的以作為較長的操作。

輔助GNSS(AGNSS)或特別是輔助GPS(AGPS)是一種技術，它提供GNSS接收機具有來自外部來源的星歷資訊。此允許接收機開始利用GNSS信號而不解碼完全的廣播星歷訊息。傳統AGNSS接收機需要由所提供服務頻繁地更新，由于所接收的星歷資訊僅用于短的有效周期而與衛星廣播星歷相同。