[發明專利]對于被援助性定位系統的改進

在審

• 申請號: 201710931987.2
• 申請日: 2009-11-04
• 公開（公告）號: CN107728169A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: T·L·希金森;N·喬杜里;Z·U·塞瓦克;T·S·阿斯蘭
• 申請（專利權）人: 知維科技有限公司
• 主分類號: G01S19/25
• 分類號: G01S19/25;G01S5/00;G01S5/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 李玲,錢慰民

本申請是申請日為2009年11月4日、申請號為“200980153907.9”、發明名稱為“對于被援助性定位系統的改進”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于位置確定單元的援助數據，如在全球導航衛星系統(GNSS)和無線定位系統(WPS)中見到的援助數據，具體涉及援助數據的處理與通信。

技術背景

各種各樣的電子設備越來越多地使用定位信息來為用戶提供新的服務。諸如衛星定位系統、慣性導航系統(INS)、Wi－Fi定位系統、發射器信號強度測量以及運動傳感器之類的技術均被單獨使用或者結合使用，以便為各種各樣的設備(包括移動電話、個人導航設備、膝上電腦、上網本、車載遠程信息系統，等等)提供位置信息。具體而言，目前基于定位的服務(LBS)是移動設備上可供使用的一個常見特征。

近年來最普遍的定位技術之一是全球定位系統(GPS)，它是美國的定位與導航系統，主要為軍事系統而開發，但正在普遍地被全球范圍內的民用設應用于定位、定時、導航、以及許多其他目的。它包括圍繞地球的位于不同平面內的多個軌道衛星，這些軌道衛星發送它們的帶有修正信息、定時信息以及其他有用的數據的位置信息。該系統中所涉及的所有這些衛星都具有處于不同傳輸碼形式的不同身份。該系統的設計方式為使得假定空中能見度不受阻，地球表面或者高于地球表面一定距離(該距離受限于這些衛星表面的高度)的用戶隨時可以看見四顆或者更多顆衛星。到達接收器的四個或者更多個衛星信號之間的時間與相位差的測量值用于唯一地并且明確無誤地確定該用戶接收器的位置。

用戶接收器計算一個準確位置的能力受多種誤差源的影響，如衛星軌道位置(星歷表)、衛星與用戶時鐘不準確性、電離層與對流層信號傳播效應中的誤差、以及由于多路徑信號接收引起的局部環境誤差以及接收器測量誤差。

差分修正技術被設計為將多個主要誤差源最小化。具有精確的已知位置的一個固定參考接收器或者接收器網絡測量其距離這些可見衛星的偽距，并且導出共模大氣、星歷表以及衛星時鐘誤差的一個測量值。這些處于修正值形式的誤差測量值通過本地的基于地面的通信鏈路或者通過地球同步衛星發送給適當區域內的用戶接收器。地球同步衛星系統是星基增強系統(SBAS)，包括美國的廣域增強系統(WAAS)、歐洲的歐洲地球同步衛星導航重疊服務(EGNOS)、以及若干其他系統。

當用戶接收器并不具備到四顆或者更多顆衛星的直接視線時，這種情況在市區、室內、多層式停車場以及植被下面非常普遍，因為信噪比非常低，它們將不能獲得位置以及導航的確定狀態(fix)。為了在這些情況下幫助用戶，已經開發出一種稱作被援助性GPS(AGPS)的技術，其中有用的信息諸如星歷表、年歷表以及有時候精確的定時信息通過移動電話網絡被發送給用戶，以便幫助用戶獲得衛星鎖定。AGPS具有多種變體和很多專有技術，但它們幾乎都需要到移動網絡業務提供商的某種通信鏈路或者到互聯網的多條鏈路來傳遞援助數據。

在已知的AGPS中，AGPS服務提供商具有遍布全球的很多固定參考GPS接收器的一個網絡。所有這些固定參考站連續地跟蹤所有這些GPS衛星，并且跟蹤信息被反饋送網絡援助服務器，在網絡援助服務器中導出援助數據，如星歷表、年歷表、時鐘修正值、多普勒偏移，等等。然后這些數據根據需要被提供給移動業務運營商并發送給最終用戶。這一方法被標準化了并且被稱作安全用戶平面定位(SUPL)AGPS。對該標準廣泛采用中的推遲、數據開銷、漫游以及覆蓋面不全的問題仍然限制SUPL AGPS成為一種普遍的解決方案。

另一種稱作實時動態(RTK)衛星導航的技術通過一種提供實時修正值的單一固定參考站而使用這些GNSS信號的載波相位測量值來提高定位精確度。從該固定參考(或控制)站到該GNSS漫游接收器的連接可以是通過一條直接無線鏈路。虛擬參考站(VRS)技術給RTK添加了一個固定參考站網絡。

后處理第二代AGPS方案(通常稱作預測性或者擴展的星歷表)使用一臺服務器來合成援助數據。這種GPS援助數據被預先下載到一個AGPS移動裝置中，在未來一周或者甚至一個月內有效。這些方案需要頻繁下載/上載星歷表，其大小從2K到200K字節不等，涉及處理開銷，并且不含其他GPS援助信息，即時間、粗略位置估計值、電離層修正值，等等。