[發明專利]一種多傳感器輔助衛星信號捕獲的裝置和方法

有效

• 申請號: 201610008808.3
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105549042B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 藺曉龍;何文濤;翟昆朋;馮華星;王浩;黃璐;殷明
• 申請（專利權）人: 中國科學院嘉興微電子與系統工程中心
• 主分類號: G01S19/26
• 分類號: G01S19/26
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明屬于衛星導航領域，尤其涉及多傳感器輔助衛星信號捕獲的裝置和方法。

背景技術

衛星導航接收機典型的工作流程包括：捕獲衛星信號，解調電文數據，計算并輸出用戶位置。以GPS系統為例，整個過程需要32秒左右，當處于城市等復雜環境中時，該過程所需時間更長。

衛星導航接收機連續運行所需功耗較大，而且用戶未必需要連續定位。當用戶完成定位后關閉接收機，短時間內再次打開接收機時，可以通過保存上次定位的信息(如星歷、時間、定位結果)達到減小啟動時間的目的，即所謂的熱啟動。

定位信息中的星歷和定位結果可以保存在FLASH中，但是時間需要通過實時時鐘(RTC)保持運行，從而再次開機時能夠直接得到開機時刻的準確時間。在主電源關閉時實時時鐘仍然需要保持運行，所以實時時鐘由備份電源驅動。另外，要想計數還需要晶振提供時鐘信號。

晶振的頻率受周圍環境溫度和振動的影響很大。即如果在接收機主電源斷電期間，實時時鐘的晶振環境溫度變化很大，則晶振頻率會變化，導致時鐘時間過快或過慢，再次開機時的時間不準確。若此時仍然認為時間是準確的，則會導致輔助數據錯誤，反而使捕獲時間更長。

然而，實時時鐘自身是不能檢測其保持的時間是否準確，所以需要其他傳感器來輔助其判斷時間的可靠性。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種多傳感器輔助衛星信號捕獲的裝置和方法，使得在接收機主電源斷電以后，保證系統時間不丟失，不變化。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是在接收機主電源斷電以后，系統時間丟失或變化的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種多傳感器輔助衛星信號捕獲的裝置，包括衛星導航接收機、主機處理器、溫度傳感器、加速度傳感器；所述衛星導航接收機包括接收機晶振和備份電源域，所述備份電源域包括備份電池、實時時鐘和備份晶振；衛星導航接收機在不需要定位時關閉主電源，由備份電源域保持實時時鐘(RTC)的運行，實時時鐘由晶振驅動；溫度傳感器被配置為監測接收機環境溫度的變化和提供溫度指示，加速度傳感器被配置為監測接收機的加速度和提供震動指示；衛星導航接收機被配置為熱啟動時，衛星導航接收機讀取實時時鐘的時間，讀取溫度指示、震動指示，衛星導航接收機確定實時時鐘的誤差，然后使用小范圍搜索方法或大范圍搜索方法對衛星信號進行捕獲。

進一步地，所述實時時鐘在主電源關閉的情況下，通過備份電源域運行，保持時間的連續。

進一步地，在主電源關閉的情況下，所述溫度傳感器和所述加速度傳感器被配置為仍保持對周圍溫度和加速度的監測。

進一步地，所述溫度傳感器監測溫度的變化，以主電源關閉時刻的溫度T₀為基準，當溫度高于或低于T₀一定范圍時置溫度指示為1。

進一步地，所述加速度傳感器監測加速度的變化，以主電源關閉時刻為起始，當加速度的變化表明接收機受到較大震動時標記震動指示為1。

進一步地，所述衛星導航接收機再次開機時，檢測溫度指示和震動指示，如果都為0，使用小范圍的搜索方法捕獲衛星信號；否則，使用大范圍的搜索方法捕獲衛星信號。

進一步地，所述小范圍的搜索方法是在較小的碼相位和多普勒范圍上搜索衛星信號。

進一步地，所述大范圍的搜索方法是在較大的碼相位和多普勒范圍上搜索衛星信號。

進一步地，所述溫度指示或加速度指示的值存儲在衛星導航接收機的內置存儲器上。

本發明還提供了一種多傳感器輔助衛星信號捕獲的方法，包括以下步驟：

第一步201，讀取溫度標志Tflag的值；

第二步202，讀取加速度標志Aflag的值；

第三步203，判斷Tflag和Aflag是否同時等于0；如果兩者同時為0，轉向第四步204；如果兩者中任意一個不為0，轉向第五步205；

第四步204，以該時間預測的衛星信號碼相位和多普勒為中心，采用較小的搜索范圍和較長的搜索時間捕獲衛星信號；

第五步205，以該時間預測的衛星信號碼相位和多普勒為中心，采用較大的搜索范圍和較短的搜索時間捕獲衛星信號。

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種多傳感器輔助衛星信號捕獲的方法和裝置。能夠檢測實時時鐘的異常情況，從而在熱啟動時，根據時間信息的準確性，使用不同的搜索模式，使接收機的定位更加穩健和快速。