通過(guò)擴(kuò)展sps軌道信息進(jìn)行定位的方法和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于輔助移動(dòng)站定位衛(wèi)星的方法和系統(tǒng)使用高效消息接發(fā)格式。服務(wù)器計(jì)算衛(wèi)星的粗略軌道數(shù)據(jù)與衛(wèi)星的精確軌道數(shù)據(jù)之間的校正。選擇使得校正的變化在時(shí)間上基本平滑的坐標(biāo)系。服務(wù)器還用數(shù)學(xué)函數(shù)近似校正以減少必需傳輸至移動(dòng)站的比特?cái)?shù)目。移動(dòng)站一接收到系數(shù)就使用系數(shù)和適用性時(shí)間（例如，當(dāng)前時(shí)間）評(píng)估數(shù)學(xué)函數(shù)，將評(píng)估結(jié)果轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果應(yīng)用于粗略軌道數(shù)據(jù)以獲得精確軌道數(shù)據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】通過(guò)擴(kuò)展SPS軌道信息進(jìn)行定位的方法和裝置
[0001]本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2007/083501，國(guó)際申請(qǐng)日為2007年11月2日，進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的申請(qǐng)?zhí)枮?00780041568.6，名稱為“通過(guò)擴(kuò)展SPS軌道信息進(jìn)行定位的方法和裝置”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)
[0003]本申請(qǐng)?zhí)卮艘筇峤挥?006年11月10日的題為“Bit Efficient SupportOf Extended Orbit For GNSS (對(duì)GNSS的擴(kuò)展軌道的比特高效支持)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.60/857，972、提交于 2007 年 I 月 23 日的題為“Efficient Range Correction MessagesFor Accurate Position Determination With Assisted GPS (通過(guò)輔助 GPS 進(jìn)行準(zhǔn)確定位的高效距離校正消息)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.60/886，230、提交于2007年2月7日的題為 “Bit Efficient Support Of ExtendedOrbit For GNSS (對(duì) GNSS 的擴(kuò)展軌道的比特高效支持)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.60/888,738、提交于2007年3月22日的題為“Method AndApparatus For Position Determination With Extended SPS Orbit Information (通過(guò)擴(kuò)展SPS軌道信息進(jìn)行定位的方法和裝置)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.60/896，493、提交于2007年 5 月 11 日的題為“Method And Apparatus For Position Determination With ExtendedSPS Orbit Information (通過(guò)擴(kuò)展SPS軌道信息進(jìn)行定位的方法和裝置)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) N0.60/917,622、以及提交于 2007 年 5 月 24 日的題為 “Method And Apparatus ForPosition Determination With Extended SPS Orbit Information (通過(guò)擴(kuò)展 SPS 軌道信息進(jìn)行定位的方法和裝置)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.60/939，964的提交日期的權(quán)益，所有這些申請(qǐng)全部通過(guò)引用包括于此并被轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人。
[0004]背景
[0005]領(lǐng)域
[0006]本發(fā)明一般涉及衛(wèi)星定位系統(tǒng)，尤其涉及使用包含擴(kuò)展SPS軌道校正信息的高效消息接發(fā)格式輔助移動(dòng)站定位衛(wèi)星。
[0007]背景信息
[0008]衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)接收機(jī)通常通過(guò)計(jì)算同時(shí)從多個(gè)衛(wèi)星發(fā)射的諸信號(hào)的到達(dá)時(shí)間來(lái)確定其位置。這些衛(wèi)星傳送衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和衛(wèi)星時(shí)鐘時(shí)基數(shù)據(jù)兩者作為其消息的一部分。衛(wèi)星位置和時(shí)鐘時(shí)基通常由歷書(shū)或星歷數(shù)據(jù)來(lái)表示。星歷數(shù)據(jù)提供對(duì)衛(wèi)星位置和時(shí)鐘偏離極其準(zhǔn)確的估計(jì)(約I米誤差)。然而，搜索和捕獲衛(wèi)星信號(hào)、讀取衛(wèi)星所發(fā)射的星歷數(shù)據(jù)、以及從該數(shù)據(jù)計(jì)算接收機(jī)的位置的過(guò)程是耗時(shí)的，通常需要若干分鐘。在許多情況下，這么長(zhǎng)的處理時(shí)間是不可接受的，此外，這也極大限制了微型化便攜式應(yīng)用的電池壽命。
[0009]例如，全球定位系統(tǒng)(GPS)基于對(duì)廣播自軌道衛(wèi)星的GPS信號(hào)在GPS接收機(jī)天線處的到達(dá)時(shí)間的測(cè)量來(lái)確定位置。如所述的，如此的系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是在某些狀況下需要相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間執(zhí)行信號(hào)捕獲。衛(wèi)星信號(hào)只有到它們已經(jīng)首先通過(guò)在兩維搜索“空間”中的搜索被定位時(shí)才能被跟蹤，其中該“空間”的維度是碼-相延遲和觀察到的多普勒頻移。SPS接收機(jī)搜索、捕獲、以及解調(diào)衛(wèi)星信號(hào)的過(guò)程有時(shí)被稱為“獨(dú)立”操作模式，這與“輔助”操作模式相對(duì)照。[0010]為了減小與獨(dú)立操作模式相關(guān)聯(lián)的延遲，可提供信息以幫助SPS或GPS接收機(jī)捕獲特定信號(hào)。如此的輔助信息通過(guò)對(duì)碼和頻率緯度提供邊界準(zhǔn)許接收機(jī)將為查找信號(hào)所必需搜索的搜索空間變窄。采用以源于外部的GPS輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)增的GPS接收機(jī)的系統(tǒng)常被稱為“輔助全球定位系統(tǒng)”(AGPS)。
[0011]AGPS系統(tǒng)的一個(gè)示例包括具有GPS接收機(jī)或與之通信的無(wú)線移動(dòng)站(MS)(諸如蜂窩電話)，該移動(dòng)站與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的也被稱為基發(fā)射站(BTS)或B節(jié)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)基站(BS)通信，這一個(gè)或多個(gè)基站又與取決于通信空中接口協(xié)議有時(shí)被稱為定位實(shí)體(PDE)Jg務(wù)移動(dòng)位置中心(SMLC)等的一個(gè)或多個(gè)位置輔助服務(wù)器通信。AGPS系統(tǒng)的另一示例包括具有GPS接收機(jī)或與之通信的MS或膝上型設(shè)備，該MS或膝上型設(shè)備能夠與諸如因特網(wǎng)但并不局限于此的通信網(wǎng)絡(luò)通信，通過(guò)該通信網(wǎng)絡(luò)，該設(shè)備最終與位置輔助服務(wù)器通信。
[0012]位置輔助服務(wù)器從一個(gè)或多個(gè)GPS參考接收機(jī)導(dǎo)出GPS輔助信息。位置輔助服務(wù)器還可訪問(wèn)用于確定近似移動(dòng)站定位的裝置。位置輔助服務(wù)器維護(hù)GPS數(shù)據(jù)庫(kù)，后者包含參考時(shí)間、衛(wèi)星軌道歷書(shū)和星歷信息、電離層信息、以及衛(wèi)星工作狀況(“健康”)信息。位置輔助服務(wù)器還計(jì)算針對(duì)近似移動(dòng)站定位所定制的輔助信息。
[0013]AGPS系統(tǒng)中MS的定位可在MS處通過(guò)來(lái)自位置輔助服務(wù)器的輔助來(lái)確定(有時(shí)被稱為基于MS的定位模式)。在基于MS的定位模式期間，當(dāng)GPS引擎要求諸如關(guān)于衛(wèi)星或基站的位置、基站和/或衛(wèi)星的時(shí)基信息、或種子定位(諸如，但并不限于高級(jí)前向鏈路三邊測(cè)量(AFLT)所確定的)的星歷數(shù)據(jù)、歷書(shū)數(shù)據(jù)等經(jīng)更新的幫助數(shù)據(jù)時(shí)，接著的定位將導(dǎo)致移動(dòng)站聯(lián)系通信網(wǎng)絡(luò)以索要數(shù)據(jù)，由此對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成負(fù)擔(dān)且使用MS的功率資源。AGPS系統(tǒng)中MS的定位或者可在位置輔助服務(wù)器處使用該MS所捕獲的信息來(lái)確定并被送回MS (有時(shí)被稱為MS輔助定位模式)。GPS中的衛(wèi)星軌道可被建模為具有用以考慮各種微擾的校正項(xiàng)的修正橢圓軌道。相對(duì)短期星歷數(shù)據(jù)提供對(duì)衛(wèi)星軌道的非常準(zhǔn)確的表示。例如，GPS子幀2的字10中的比特17是指示GPS控制段用來(lái)確定星歷參數(shù)的曲線擬合區(qū)間的“擬合區(qū)間”標(biāo)志，其中“O”指示4小時(shí)擬合而“I”指示“大于4小時(shí)”擬合。此外，塊II/IIA GPS衛(wèi)星的擴(kuò)展導(dǎo)航模式確保正確星歷參數(shù)達(dá)14天的傳輸以支持短期擴(kuò)展操作。在正常操作期間，控制段每日向每顆衛(wèi)星提供對(duì)導(dǎo)航(軌道)數(shù)據(jù)的上載以支持16米球概率誤差(SEP)的定位準(zhǔn)確度。
[0014]如上所述，位置輔助服務(wù)器具有準(zhǔn)確的軌道信息可用。位置輔助服務(wù)器上載的每個(gè)星歷和時(shí)鐘校正模型通常覆蓋具有較大準(zhǔn)確度的4小時(shí)時(shí)間跨度。為了覆蓋更長(zhǎng)的時(shí)間段，諸如24小時(shí)時(shí)段，位置輔助服務(wù)器可向設(shè)備發(fā)送對(duì)應(yīng)星座中N顆衛(wèi)星的每一顆的多個(gè)4小時(shí)星歷和時(shí)鐘校正模型。然而，這將要求大量的八位位組來(lái)描述全部衛(wèi)星星座(例如，27顆衛(wèi)星)的衛(wèi)星位置和時(shí)鐘誤差。這些長(zhǎng)消息將導(dǎo)致長(zhǎng)處理時(shí)間，因此對(duì)于大多數(shù)設(shè)備應(yīng)用而言是不可接受的。這也將對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)造成負(fù)擔(dān)。
[0015]除星歷數(shù)據(jù)外，SPS中的衛(wèi)星還傳送可用來(lái)確定衛(wèi)星位置和時(shí)鐘偏離的歷書(shū)數(shù)據(jù)。歷書(shū)數(shù)據(jù)提供星歷參數(shù)的經(jīng)刪截的精度縮減(粗略)集合以及粗略時(shí)鐘校正參數(shù)。因此，從歷書(shū)數(shù)據(jù)導(dǎo)出的粗衛(wèi)星定位(約I千米)傾向于比從詳細(xì)星歷數(shù)據(jù)導(dǎo)出的衛(wèi)星定位(約I米)準(zhǔn)確度差得多。應(yīng)注意，衛(wèi)星軌道一般可由軌道和衛(wèi)星時(shí)鐘參數(shù)的粗略集合(例如，歷書(shū))或精確集合(例如，星歷)中的任意一者來(lái)表示。
[0016]需要一種向SPS接收機(jī)提供擴(kuò)展軌道數(shù)據(jù)以降低所需的直接地從衛(wèi)星或從位置輔助服務(wù)器的歷書(shū)和/或星歷下載的頻率的系統(tǒng)和方法。
[0017]描述概要
[0018]描述了一種用于輔助移動(dòng)站使用高效消息接發(fā)格式定位衛(wèi)星的方法和系統(tǒng)。服務(wù)器計(jì)算衛(wèi)星的粗略軌道數(shù)據(jù)與衛(wèi)星的精確軌道數(shù)據(jù)之間的校正。選擇使得校正的變化在時(shí)間上基本平滑的坐標(biāo)系。服務(wù)器還用數(shù)學(xué)函數(shù)近似校正以減少必需傳輸至移動(dòng)站的比特?cái)?shù)目。移動(dòng)站一接收到系數(shù)就使用系數(shù)和適用性時(shí)間(例如，當(dāng)前時(shí)間)評(píng)估數(shù)學(xué)函數(shù)，將評(píng)估結(jié)果轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果應(yīng)用于粗略軌道數(shù)據(jù)以獲得精確軌道數(shù)據(jù)。
[0019]本文所述的方法和系統(tǒng)提供了一種解決與長(zhǎng)期衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)有關(guān)的問(wèn)題的獨(dú)特辦法。本方法和系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括發(fā)送至移動(dòng)站的更小的文件大小和更小的消息，以及衛(wèi)星定位和時(shí)基的更佳的準(zhǔn)確度。還引入了混合操作模式以增強(qiáng)對(duì)衛(wèi)星定位和時(shí)基的預(yù)測(cè)。
[0020]本發(fā)明的其他特征將因以下附圖和具體描述而顯而易見(jiàn)。
[0021]附圖簡(jiǎn)述
[0022]本發(fā)明借助作為示例而非限制的附圖進(jìn)行了圖解，其中相似的附圖標(biāo)記在圖中指示相似元素。應(yīng)注意，本公開(kāi)中對(duì)“一”或“一個(gè)”實(shí)施例的引用不一定引用同一實(shí)施例，如此的引用表示至少一個(gè)。
[0023]圖1是示出包括用以輔助移動(dòng)站定位衛(wèi)星的服務(wù)器的通信系統(tǒng)的示例的示圖。
[0024]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的坐標(biāo)系統(tǒng)的示圖。
[0025]圖3是示出移動(dòng)站所執(zhí)行的方法的示例的流程圖。
[0026]圖4是示出服務(wù)器所執(zhí)行的方法的示例的流程圖。
[0027]圖5是示出圖4的方法的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的流程圖。
[0028]圖6A是示出位置輔助服務(wù)器中組件的示例的框圖。
[0029]圖6B是示出移動(dòng)站中組件的示例的框圖。
[0030]詳細(xì)描述
[0031]描述了一種用于輔助移動(dòng)站確定衛(wèi)星定位和衛(wèi)星時(shí)鐘誤差的方法和系統(tǒng)。衛(wèi)星定位和衛(wèi)星時(shí)鐘誤差是使用包含擴(kuò)展SPS軌道校正信息的高效消息接發(fā)格式確定的。本文所述的方法和系統(tǒng)提供了一種解決與長(zhǎng)期衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)有關(guān)的問(wèn)題的獨(dú)特辦法。在本發(fā)明的一個(gè)方面，該方法縮減了發(fā)送給移動(dòng)站的文件大小和消息。該方法還改善了移動(dòng)站處對(duì)衛(wèi)星定位和時(shí)基的確定的準(zhǔn)確度。在本發(fā)明的另一方面，引入了混合操作模式以增強(qiáng)對(duì)衛(wèi)星定位和時(shí)基的預(yù)測(cè)。
[0032]通過(guò)使用在位置輔助服務(wù)器處計(jì)算出的校正數(shù)據(jù)和在移動(dòng)站中接收到的粗略軌道數(shù)據(jù)，顯著地縮減了支持?jǐn)U展軌道和時(shí)鐘校正所需的比特?cái)?shù)目。校正數(shù)據(jù)是從衛(wèi)星軌道的粗略表示(例如，但并不限于歷書(shū))計(jì)算出的衛(wèi)星定位與從預(yù)測(cè)精確軌道數(shù)據(jù)(例如，比可從人造衛(wèi)星獲得的更長(zhǎng)的擴(kuò)展持續(xù)時(shí)長(zhǎng)——諸如6小時(shí)或以上——的軌道數(shù)據(jù))計(jì)算出的那些定位之間的差。校正數(shù)據(jù)還包括從粗略軌道數(shù)據(jù)計(jì)算出的時(shí)鐘校正與從預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘數(shù)據(jù)計(jì)算出的時(shí)間校正之間的差。這些校正一般在時(shí)間上變化且對(duì)于每顆衛(wèi)星是唯一的。然而，通過(guò)對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的適當(dāng)選取，該變化可以是相對(duì)平滑的。校正隨后通過(guò)時(shí)間上的數(shù)學(xué)函數(shù)(例如，但并不限于多項(xiàng)式)來(lái)表征，并且位置輔助服務(wù)器僅將系數(shù)提供給移動(dòng)站。
[0033]如本文所用的，移動(dòng)站(MS)指代諸如蜂窩或其他無(wú)線通信設(shè)備、個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)設(shè)備、個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備、膝上型或其他能夠接收并處理SPS信號(hào)的合適移動(dòng)設(shè)備的設(shè)備。術(shù)語(yǔ)“移動(dòng)站”還旨在包括諸如通過(guò)短程無(wú)線、紅外、無(wú)線連接、或其他連接與個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備(PND)通信的設(shè)備——不管衛(wèi)星信號(hào)接收、輔助數(shù)據(jù)接收、和/或定位相關(guān)處理是發(fā)生在該設(shè)備上還是PND上。而且，“移動(dòng)站”旨在包括含無(wú)線通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)、膝上型設(shè)備等在內(nèi)的能夠諸如經(jīng)由因特網(wǎng)、WiF1、或其他網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通信的所有設(shè)備，而與衛(wèi)星信號(hào)接收、輔助數(shù)據(jù)接收、和/或定位相關(guān)處理發(fā)生在設(shè)備上、服務(wù)器上、還是與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備上無(wú)關(guān)。上述的任何可操作組合也被考慮為“移動(dòng)站”。
[0034]本文的術(shù)語(yǔ)“粗略軌道數(shù)據(jù)”指代對(duì)傳送自衛(wèi)星的衛(wèi)星定位和時(shí)鐘數(shù)據(jù)的粗略估計(jì)，例如，歷書(shū)。術(shù)語(yǔ)“實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)”指代傳送自衛(wèi)星的衛(wèi)星定位和時(shí)基的精確表示，例如，星歷。術(shù)語(yǔ)“預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)”或“精確軌道數(shù)據(jù)”指代與實(shí)時(shí)精確軌道數(shù)據(jù)相比具有相對(duì)擴(kuò)展的有效期的衛(wèi)星定位和時(shí)基的精確估計(jì)。在位置輔助服務(wù)器處有預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)可用。然而，將預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)傳送給移動(dòng)站一般使用相當(dāng)量的帶寬。因此，傳送校正數(shù)據(jù)、或其近似常常極大地提高傳輸效率。
[0035]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一方面的通信系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100包括通信地耦合至一個(gè)或多個(gè)MS120的位置輔助服務(wù)器130。位置輔助服務(wù)器130接收粗略軌道數(shù)據(jù)、以及精確軌道數(shù)據(jù)和/或包含預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)軌道參數(shù)文件。在一種情景中，位置輔助服務(wù)器130經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)162從預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)供應(yīng)商110接收預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)162可以是支持網(wǎng)際協(xié)議(IP)連接的網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng))。位置輔助服務(wù)器130可包括用于安全地從預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)供應(yīng)商110傳輸預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)的接口，例如，安全文件傳輸程序(SFTP)。
[0036]在一個(gè)方面，預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)供應(yīng)商110每若干小時(shí)(例如，4小時(shí))地生成預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)以產(chǎn)生在擴(kuò)展持續(xù)時(shí)間中(例如，6小時(shí)或以上)有效的軌道數(shù)據(jù)。位置輔助服務(wù)器130以較短的間隔(例如，每小時(shí))檢查新數(shù)據(jù)。預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)還可包括預(yù)測(cè)衛(wèi)星坐標(biāo)的3D不定性值、預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘校正的不定性、以及對(duì)預(yù)測(cè)中斷的指示?；诓欢ㄐ院椭袛嘈畔?，位置輔助服務(wù)器130可計(jì)算出用戶距離誤差(URE)并將其提供給MS120。
[0037]位置輔助服務(wù)器130經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)164從實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)供應(yīng)商150接收粗略軌道數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)供應(yīng)商150可以是接收包括但并不限于基于分組的SPS參考數(shù)據(jù)、導(dǎo)航消息、健康尋呼信息、歷書(shū)、以及星歷的實(shí)時(shí)衛(wèi)星信息的全球參考網(wǎng)絡(luò)(GRN)網(wǎng)關(guān)或廣域參考網(wǎng)絡(luò)(WARN)網(wǎng)關(guān)。在一種情景中，網(wǎng)絡(luò)164是支持IP連接的網(wǎng)絡(luò)，而位置輔助服務(wù)器130可在IP多播消息中接收來(lái)自實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)供應(yīng)商150的實(shí)時(shí)衛(wèi)星信息。
[0038]位置輔助服務(wù)器130從預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)和粗略軌道數(shù)據(jù)生成校正數(shù)據(jù)140。校正數(shù)據(jù)140可以被直接傳送到MS120或者傳送到MS可訪問(wèn)的存儲(chǔ)位置。例如，校正數(shù)據(jù)140可以本地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備中或者可存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程耦合至位置輔助服務(wù)器130的存儲(chǔ)設(shè)備中。MS120可使用諸如FTP、HTTP、或其他適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的文件傳輸協(xié)議經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)166從數(shù)據(jù)主機(jī)160接收校正數(shù)據(jù)140。
[0039]出于簡(jiǎn)化本文討論的目的，術(shù)語(yǔ)“校正數(shù)據(jù)” 140指代可借助任何數(shù)據(jù)通信手段從一地點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地傳送、以文件傳輸、廣播、或發(fā)送到另一地的衛(wèi)星軌道校正。位置輔助服務(wù)器130生成的消息具有允許MS120在擴(kuò)展時(shí)段上以較少數(shù)目的比特確定衛(wèi)星定位和時(shí)鐘時(shí)基的高效消息接發(fā)格式。消息為MS120提供了用于校正粗略軌道數(shù)據(jù)的信息以使得經(jīng)校正的衛(wèi)星定位的準(zhǔn)確度落在數(shù)米之內(nèi)。
[0040]在另一方面，位置輔助服務(wù)器130還可向MS120提供估計(jì)準(zhǔn)確度(用戶距離誤差(URE))、電離層校正模型、通用坐標(biāo)時(shí)間(UTC)模型、以及衛(wèi)星健康/可用性信息。這確保了衛(wèi)星數(shù)據(jù)的完整性，并允許在無(wú)需接收和解碼由衛(wèi)星通過(guò)空中傳送的數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行移動(dòng)操作。這還確保MS120使用與位置輔助服務(wù)器130所使用的相同的粗略軌道數(shù)據(jù)。
[0041]應(yīng)注意到，上述所描述的系統(tǒng)僅是出于說(shuō)明目的而示出的，也可存在其他配置。例如，網(wǎng)絡(luò)162、164、和166可替換地為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、廣播網(wǎng)、任何合適的有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或者其支持?jǐn)?shù)據(jù)通信或文件傳輸?shù)慕M合。
[0042]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，提供衛(wèi)星定位的粗略估計(jì)的粗略軌道數(shù)據(jù)包括范圍廣泛的形式。在以下描述中，GPS廣播歷書(shū)的新近副本被建議用作衛(wèi)星定位和時(shí)鐘時(shí)基的粗略估計(jì)以便于理解本發(fā)明概念。然而，所有以下內(nèi)容都是替換性粗略軌道數(shù)據(jù)的例示:GPS廣播星歷的早期副本；廣播Galileo (伽利略)或GL0NASS歷書(shū)或星歷的新近副本；與GPS、Galileo、或GL0NASS歷書(shū)或星歷遵循相同形式的衛(wèi)星定位的非廣播粗略模型；以GPS、Galileo、和GL0NASS歷書(shū)及星歷格式使用的Ifeplerian參數(shù)的任意子集或增強(qiáng)；衛(wèi)星軌道的任何非Ifeplerian表示；以及其他已經(jīng)隨時(shí)間而降級(jí)的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)。還應(yīng)理解，關(guān)于其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的相應(yīng)信息也可適用于所公開(kāi)的方法的范圍內(nèi)。本發(fā)明包括描述粗略軌道的任何和所有方法。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)不論粗略估計(jì)采用什么形式，本方法都適用。
[0043]在一些情景中，粗略軌道數(shù)據(jù)可由位置輔助服務(wù)器130提供給MS120。除了將衛(wèi)星定位的粗略估計(jì)傳送給MS120外，位置輔助服務(wù)器130還具有在給移動(dòng)站的輔助消息中包括參考時(shí)間的能力。在本發(fā)明的該方面，位置輔助服務(wù)器130從網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器、或從接收自個(gè)體參考接收機(jī)(例如，廣域參考網(wǎng)絡(luò)或全球參考網(wǎng)絡(luò))的GPS數(shù)據(jù)獲得參考時(shí)間。該參考時(shí)間信息可被附加至傳送給MS120的包含衛(wèi)星定位的粗略估計(jì)的消息。位置輔助服務(wù)器130還可實(shí)現(xiàn)能夠改善網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器所提供的參考時(shí)間的時(shí)基準(zhǔn)確度的算法并將該更準(zhǔn)確的時(shí)間傳送給MS120。
[0044]應(yīng)注意到，MS120可獨(dú)立于位置輔助服務(wù)器130直接從可與GPS時(shí)間同步或不同步的分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(例如，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器或CDMA通信網(wǎng)絡(luò))獲得參考時(shí)間。以這種方式，MS120獲得全球時(shí)間參考的估計(jì)，例如，GPS時(shí)間、通用坐標(biāo)時(shí)間(UTC)時(shí)間、(WffO)時(shí)間
坐寸ο
[0045]圖2示出基于其計(jì)算校正數(shù)據(jù)140的坐標(biāo)系統(tǒng)的示例。軌跡21代表基本可通過(guò)精確軌道預(yù)測(cè)估計(jì)的實(shí)際衛(wèi)星軌道軌跡。軌跡22代表通過(guò)諸如但并不限于廣播歷書(shū)的粗略軌道數(shù)據(jù)估計(jì)的軌道軌跡。在任意時(shí)刻，在廣播歷書(shū)所言的衛(wèi)星將所處的位置與精確軌道預(yù)測(cè)所言的衛(wèi)星將所處的位置之間存在空間差。該差異可被編碼在坐標(biāo)系統(tǒng)23中，該坐標(biāo)系統(tǒng)23是具有隨衛(wèi)星的主體框架移動(dòng)的原點(diǎn)和軸的坐標(biāo)系統(tǒng)。在直角坐標(biāo)系統(tǒng)23的表示下，作為精確預(yù)測(cè)衛(wèi)星定位與基于歷書(shū)的衛(wèi)星定位之間的差異的“誤差信號(hào)”變?yōu)榛酒交那€。誤差信號(hào)的變化在時(shí)間上基本上是平滑的，以使得當(dāng)誤差信號(hào)被表示為時(shí)間函數(shù)時(shí)其中沒(méi)有不連續(xù)或急劇轉(zhuǎn)向。在圖1的實(shí)施例中，誤差信號(hào)構(gòu)成校正數(shù)據(jù)140。潛在的在所選坐標(biāo)系統(tǒng)中表達(dá)誤差信號(hào)的技術(shù)實(shí)際上使表達(dá)這些“誤差信號(hào)”以達(dá)到任意給定準(zhǔn)確度所需的多項(xiàng)式的階數(shù)最小化。
[0046]在一方面，校正數(shù)據(jù)140包括四個(gè)維度的信息:用于描述衛(wèi)星定位誤差的三個(gè)空間維度(由坐標(biāo)系統(tǒng)的三個(gè)軸表示)、以及描述衛(wèi)星時(shí)鐘的時(shí)鐘校正的時(shí)間維度(第4維度)。
[0047]坐標(biāo)系統(tǒng)23的三個(gè)軸為:作為從粗略衛(wèi)星定位(例如，從廣播歷書(shū)所確定的衛(wèi)星定位)指向參考位置的單位矢量的Ra。由于通常情形中的參考位置是地球的中心，所以該軸被解讀為“徑向”。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，參考位置可以是能以合理準(zhǔn)確度確定的任何位置(例如，在地球內(nèi)部、地球上方、地球表面上或接近表面)。
[0048]另一軸是Xt:“交叉軌跡”，其被定義為Xt=RaXVel/|RaXVel|。Vel是基于歷書(shū)的衛(wèi)星速度矢量，以及“ X ”指示矢量叉乘。因此Xt垂直于徑向矢量Ra和衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)方向兩者。
[0049]第三軸是At: “順沿軌跡”，其被定義為At=XtXRa。At矢量與衛(wèi)星的速度矢量(Vel)幾乎平行，但不是完全平行。這是因?yàn)樾l(wèi)星的速度矢量由于軌道離心率的緣故(例如，衛(wèi)星軌道實(shí)質(zhì)上是橢圓而不是圓)而并不與Ra嚴(yán)格正交。當(dāng)衛(wèi)星軌道的半徑隨時(shí)間增大和減小時(shí)，衛(wèi)星速度矢量Vel —般具有沿徑向Ra的分量。
[0050]以上定義的坐標(biāo)系統(tǒng)23的三個(gè)軸是時(shí)間的函數(shù)，因?yàn)樗鼈內(nèi)Q于衛(wèi)星沿其軌道的瞬時(shí)定位。尤其當(dāng)衛(wèi)星沿軌道繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，徑向矢量Ra和順沿軌道矢量At在以地心地固(ECEF)XYZ坐標(biāo)系24表達(dá)時(shí)旋轉(zhuǎn)整360°。注意，這些軸是使用基于歷書(shū)的衛(wèi)星定位估計(jì)計(jì)算出的。這允許由位置輔助服務(wù)器130在計(jì)算出歷書(shū)校正之前計(jì)算出坐標(biāo)系23的軸。在坐標(biāo)系23的示例中，計(jì)算各軸的順序?qū)τ谧鴺?biāo)系的正確定向是至關(guān)重要的。因此，首先計(jì)算出徑向矢量Ra，其次計(jì)算出交叉軌跡矢量Xt，以及最后計(jì)算出順沿軌道矢量At。
[0051]以上定義的軸定向?qū)τ诿款w衛(wèi)星是不同的?？梢詫挝皇噶繉?xiě)成Ra(PRN，t)、At(PRN, t),Xt(PRN, t)并使它們依存于分別顯式地索引衛(wèi)星和當(dāng)前時(shí)間的衛(wèi)星偽隨機(jī)號(hào)(PRN)和t。然而，為了標(biāo)記的簡(jiǎn)單起見(jiàn)，這些依存性在以下討論中寫(xiě)成隱式。
[0052]也可對(duì)粗略軌道數(shù)據(jù)校正采用其他坐標(biāo)系，諸如但并不限于，徑向/交叉軌道/速度坐標(biāo)系(不同于上述的(Ra，At，Xt));有差異的3D ECEF XYZ坐標(biāo)系、或排列(arrange)/仰角/方位角(極)坐標(biāo)系。
[0053]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，(Ra, At, Xt)坐標(biāo)系(遵循慣例左旋規(guī)則)是說(shuō)明性的以及是一種較優(yōu)的辦法，但是本發(fā)明也涵蓋了范圍廣泛的其他軸系統(tǒng)。這些軸系統(tǒng)的突出特征是它們傾向于具有這樣的兩個(gè)空間維度，這兩個(gè)空間維度相比于第三空間維度具有相當(dāng)寬松的準(zhǔn)確度要求。在(Ra, At, Xt,)坐標(biāo)系23的示例中，At和Xt相比于Ra通常具有更為寬松的準(zhǔn)確度要求(例如，1/7)。坐標(biāo)系可以是直角或非直角的。出于粗略軌道數(shù)據(jù)校正的目的，非直角坐標(biāo)系可以是其中一個(gè)軸總是關(guān)于Ra軸呈相對(duì)較淺的角度的任意軸系統(tǒng)，即使其具有與(Ra，At，Xt)坐標(biāo)系23不同的原點(diǎn)也行。這將包括例如其中一個(gè)軸是Ra但其他兩個(gè)軸是衛(wèi)星的方位角和仰角的坐標(biāo)系、以及對(duì)另外兩個(gè)軸作任何其他選擇的坐標(biāo)系。
[0054]另外，其中某一個(gè)軸與從衛(wèi)星位置估計(jì)附近的某一點(diǎn)拉伸至地球上接收機(jī)位置附近的某一點(diǎn)的直線平行的任何軸系統(tǒng)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。盡管圖2已例示Ra軸指向地球的中心，但指向地面上接收機(jī)附近的任意點(diǎn)、或任何其他可確定的參考位置的軸也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0055]此外，(Ra，At，Xt)坐標(biāo)系23的原點(diǎn)的位置可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)修改。位于衛(wèi)星位置處的原點(diǎn)僅關(guān)乎數(shù)學(xué)上的方便。特別地，定義為處于實(shí)際或精確預(yù)測(cè)衛(wèi)星位置(相對(duì)于在(Ra，At，Xt)坐標(biāo)系23中位于衛(wèi)星位置估計(jì)處)處的原點(diǎn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0056]在預(yù)定時(shí)間段上(例如，6小時(shí)時(shí)段)，校正數(shù)據(jù)的三個(gè)空間維度的每一個(gè)可在諸如(Ra, At1Xt)坐標(biāo)系23等所選坐標(biāo)系中被表示為時(shí)間的函數(shù)。理論上，校正數(shù)據(jù)可用有限階數(shù)的多項(xiàng)式來(lái)精確表示。然而，實(shí)際上，校正數(shù)據(jù)可用相對(duì)較低的階數(shù)一例如，6階、7階或其他較低階數(shù)來(lái)近似。因此，大量的多項(xiàng)式項(xiàng)和相關(guān)聯(lián)的系數(shù)被刪截掉，僅多項(xiàng)式項(xiàng)中的少量部分及相關(guān)聯(lián)的系數(shù)被用作校正數(shù)據(jù)的近似。除了空間校正之外，低階(例如，一階或任意合適的低階)多項(xiàng)式可被用來(lái)描述表示粗略軌道數(shù)據(jù)中時(shí)鐘時(shí)基與預(yù)測(cè)時(shí)鐘偏離之間的差異的近似的時(shí)鐘校正參數(shù)。其他在位置輔助服務(wù)器130處可供使用的準(zhǔn)確時(shí)鐘預(yù)測(cè)也可被用作預(yù)測(cè)時(shí)鐘偏離，諸如實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)中的時(shí)鐘信息——若可用的話。
[0057]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明包括將校正數(shù)據(jù)展開(kāi)成函數(shù)級(jí)數(shù)，其中使用越多的函數(shù)就越可能增加展開(kāi)的準(zhǔn)確度。無(wú)需使函數(shù)級(jí)數(shù)呈X的冪增加從而使得校正數(shù)據(jù)被表示為多項(xiàng)式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，數(shù)據(jù)校正也可在其他函數(shù)級(jí)數(shù)上展開(kāi)，包括諧函數(shù)、Hermite多項(xiàng)式、Legendre多項(xiàng)式、余弦和正弦函數(shù)(傅立葉展開(kāi))、以及Keplerian軌道函數(shù)的系數(shù)。該列表是說(shuō)明性而非窮盡的。以任意的函數(shù)集將校正數(shù)據(jù)展開(kāi)落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0058]四個(gè)空間和時(shí)間的多項(xiàng)式系數(shù)集連同用以將這些系數(shù)與特定衛(wèi)星、特定時(shí)間區(qū)間、以及特定的粗略軌道數(shù)據(jù)副本相關(guān)聯(lián)的信息一起被發(fā)送到MS120。MS120以預(yù)定間隔(例如，約每周一次或其他合適的時(shí)間間隔)接收新的粗略軌道數(shù)據(jù)副本。位置輔助服務(wù)器130使用與MS120將使用的相同版本的粗略軌道數(shù)據(jù)計(jì)算校正數(shù)據(jù)。因此，MS120可或者使用其已捕獲的粗略軌道數(shù)據(jù)或者使用位置輔助服務(wù)器130所傳送的粗略軌道數(shù)據(jù)，只要校正數(shù)據(jù)被應(yīng)用于位置輔助服務(wù)器130在確定校正時(shí)所使用的對(duì)應(yīng)粗略軌道數(shù)據(jù)。
[0059]圖3示出MS120所執(zhí)行的操作的示例。注意，圖3所示的過(guò)程可由處理邏輯來(lái)執(zhí)行，該處理邏輯可包括軟件、硬件、或兩者的組合。一旦MS120具有多項(xiàng)式系數(shù)和適用性時(shí)間，該移動(dòng)臺(tái)就可重構(gòu)出衛(wèi)星定位和時(shí)鐘偏離的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。對(duì)于在系數(shù)的適用性時(shí)段期間的任意特定時(shí)間，MS120可找到落在預(yù)定準(zhǔn)確度范圍內(nèi)的衛(wèi)星定位和時(shí)鐘偏離。
[0060]在框31，MS120從可見(jiàn)的衛(wèi)星或從位置輔助服務(wù)器130接收粗略軌道數(shù)據(jù)(例如，歷書(shū)數(shù)據(jù))。MS120從位置輔助服務(wù)器130接收粗略軌道數(shù)據(jù)是較優(yōu)和更為高效的，因?yàn)閺男l(wèi)星下載這些數(shù)據(jù)可能要花費(fèi)數(shù)分鐘。位置輔助服務(wù)器130可在消息/文件中將粗略軌道數(shù)據(jù)連同校正數(shù)據(jù)一起提供給MS120。應(yīng)理解，在MS120處所稱的“校正數(shù)據(jù)”可以是在位置輔助服務(wù)器130處計(jì)算出的校正的近似。在框32，MS120使用其粗略軌道數(shù)據(jù)副本生成ECEF坐標(biāo)系中的衛(wèi)星定位。從粗略軌道數(shù)據(jù)計(jì)算出并以諸如ECEF坐標(biāo)系等標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系表示的衛(wèi)星定位被稱為Posa1di (這里，下標(biāo)“aim”代表“歷書(shū)”且被用作粗略軌道數(shù)據(jù)的示例)。在框33，MS120從位置輔助服務(wù)器130接收一個(gè)或多個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)級(jí)數(shù)的系數(shù)。在框34，MS120通過(guò)使用其接收到的系數(shù)評(píng)估對(duì)應(yīng)一適用性時(shí)間(例如，當(dāng)前時(shí)間)的數(shù)學(xué)函數(shù)來(lái)重構(gòu)出對(duì)應(yīng)當(dāng)前時(shí)間的粗略軌道數(shù)據(jù)的空間校正數(shù)據(jù)。在框35，MS120將在框34中找到的空間校正從一坐標(biāo)系(例如，圖2的(Ra，At, Xt)坐標(biāo)系23)轉(zhuǎn)換到ECEF坐標(biāo)。經(jīng)轉(zhuǎn)換的校正被稱為PosCOT。隨后，在框36，MS120通過(guò)計(jì)算PoSsat=PosAlm+PoSto計(jì)算出ECEF坐標(biāo)中的衛(wèi)星位置(PosSat)。在框37，MS120執(zhí)行與框34和36中相同的操作以確定準(zhǔn)確時(shí)鐘偏離。應(yīng)理解，移動(dòng)臺(tái)的操作可以按上述不同的次序發(fā)生，還可以執(zhí)行其他操作。例如，在框36，作為計(jì)算P0Ssat=P0SAlm+P0Sto的替代，MS120可選擇在距離空間RSat=RAlm+RCOT中應(yīng)用Posto，其中R表示計(jì)算出的從MS120到衛(wèi)星的距離。
[0061]圖4示出位置輔助服務(wù)器130所執(zhí)行的操作的示例。注意，圖4所示的過(guò)程可由處理邏輯來(lái)執(zhí)行，該處理邏輯可包括軟件、硬件、或兩者的組合。位置輔助服務(wù)器130在以下描述中計(jì)算描述校正數(shù)據(jù)的多項(xiàng)式系數(shù)。
[0062]在框410，位置輔助服務(wù)器130例如從衛(wèi)星廣播信號(hào)或從外部數(shù)據(jù)供應(yīng)商獲得衛(wèi)星軌道和時(shí)鐘偏離的精確軌道數(shù)據(jù)。精確軌道數(shù)據(jù)在預(yù)定的有效期內(nèi)有效。在框420，位置輔助服務(wù)器130獲得特定衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所支持的格式下的粗略軌道數(shù)據(jù)。在框430，位置輔助服務(wù)器130確定是將該有效期分為多個(gè)N小時(shí)擬合區(qū)間，還是將整個(gè)有效期用作一個(gè)擬合區(qū)間。本文的擬合區(qū)間指代一時(shí)段，針對(duì)該時(shí)段計(jì)算出用于描述該時(shí)段的校正數(shù)據(jù)的多項(xiàng)式系數(shù)。擬合區(qū)間的一示例是4-6小時(shí)，盡管也可使用其他時(shí)段。若位置輔助服務(wù)器130有具有擴(kuò)展有效期的精確軌道數(shù)據(jù)，則該位置輔助服務(wù)器可將精確軌道數(shù)據(jù)分為多個(gè)擬合區(qū)間以改善擬合的準(zhǔn)確度。在框440，對(duì)于每個(gè)N小時(shí)擬合區(qū)間，位置輔助服務(wù)器130執(zhí)行在下圖5中描述的操作以計(jì)算校正數(shù)據(jù)及其近似。在框450，位置輔助服務(wù)器130將校正數(shù)據(jù)的近似傳送給MS120。
[0063]參照?qǐng)D5，在框510，位置輔助服務(wù)器130使用精確軌道數(shù)據(jù)形成ECEF坐標(biāo)系中衛(wèi)星定位的時(shí)間序列。這些衛(wèi)星定位被定義為Possat。在框512，位置輔助服務(wù)器130使用粗略軌道數(shù)據(jù)計(jì)算ECEF坐標(biāo)中的衛(wèi)星定位。這些衛(wèi)星定位被定義為PosAlm。在框514，位置輔助服務(wù)器130通過(guò)計(jì)算P0ScOT=P0Ssat - Posa1di來(lái)計(jì)算出ECEF坐標(biāo)中的校正數(shù)據(jù)矢量(PosCOT)。在框516，位置輔助服務(wù)器130使用衛(wèi)星定位Possat計(jì)算直角坐標(biāo)系23、或上述其他坐標(biāo)系中的Ra、XtJP At單位矢量。在框518，通過(guò)計(jì)算點(diǎn)積Rato=Post0.Ra獲得校正當(dāng)中沿徑向軸Ra的分量的時(shí)間序列。在框520。類(lèi)似地計(jì)算出交叉軌跡和順沿軌跡校正的時(shí)間序列Xtcor和At。。,。在框522，將時(shí)鐘偏離的校正數(shù)據(jù)計(jì)算為CBto=CBsat - CBa1di，其中CBsat和CBa1di分別是使用精確時(shí)鐘模型和粗略估計(jì)時(shí)鐘模型的時(shí)鐘校正。
[0064]在框524，位置輔助服務(wù)器130可將多項(xiàng)式內(nèi)插的時(shí)間軸定標(biāo)和/或標(biāo)準(zhǔn)化以提升內(nèi)插的性能。位置輔助服務(wù)器130和MS120預(yù)期使用相同的定標(biāo)和/或標(biāo)準(zhǔn)化因子以便在移動(dòng)軟件中正確地重構(gòu)校正數(shù)據(jù)。
[0065]在框526，位置輔助服務(wù)器130尋找用于內(nèi)插徑向、順沿軌跡、和交叉軌跡校正RaCor, At。。,、和Xtto的多項(xiàng)式系數(shù)。Ra。。，的多項(xiàng)式系數(shù)(Ratl, Ra1,…Raj)被選擇成使得Ra0f0 (d) +RaJ1 (d) +..+Rajfj (d)是Rato的良好近似，其中d是校正數(shù)據(jù)點(diǎn)，以及fQ，f1；…是內(nèi)插函數(shù)。系數(shù)可被選擇成使得多項(xiàng)式以最小平方誤差逼近RaCOT。位置輔助服務(wù)器130類(lèi)似地尋找Xtto、和Atto的多項(xiàng)式系數(shù)以使得這些系數(shù)Xtci, Xt1, Xt2..Xtk, At0, At1,..，Atm提供對(duì)Xtto、和Atto的良好近似。最后，在框530，位置輔助服務(wù)器130尋找時(shí)鐘偏離校正CBcor的內(nèi)插函數(shù)的系數(shù)。應(yīng)理解，用于表示空間和時(shí)間維度的每一維度中的校正的系數(shù)項(xiàng)的數(shù)目可以是不相同的。一維度的更多系數(shù)一般對(duì)應(yīng)于該維度的校正數(shù)據(jù)的更高準(zhǔn)確度的表不。
[0066]如果存在對(duì)應(yīng)有效期的多個(gè)N小時(shí)擬合區(qū)間，則重復(fù)框510-530的操作。操作的順序可以與上述不同，且可包括其他操作。
[0067]圖1的位置輔助服務(wù)器130生成的校正數(shù)據(jù)可以是全球性的或局部的。當(dāng)MS120的位置完全未知或者位置不能在數(shù)百千米的準(zhǔn)確度內(nèi)被估計(jì)出，則位置輔助服務(wù)器130生成給該MS的全球性消息。全球性消息可被發(fā)送到地球上任何地方的移動(dòng)站以產(chǎn)生準(zhǔn)確的衛(wèi)星定位。局部消息更加簡(jiǎn)短，但它們僅在地球表面的某一目標(biāo)參考點(diǎn)的數(shù)百公理半徑內(nèi)是準(zhǔn)確的。因此，當(dāng)提前已知移動(dòng)臺(tái)定位在數(shù)百千米內(nèi)時(shí)，可發(fā)送更短的局部消息。當(dāng)移動(dòng)站的位置未知時(shí)，可向移動(dòng)站發(fā)送全球性消息。全球性消息與局部消息之間的差異在以下描述。
[0068]全球性消息使用地球的中心作為(Ra，At，Xt)坐標(biāo)系的參考位置。由于歷書(shū)誤差具有四個(gè)獨(dú)立維度(三個(gè)空間維度和時(shí)鐘偏離)，所以全球性消息包括四個(gè)多項(xiàng)式，其中三個(gè)用以擬合衛(wèi)星定位誤差的正交空間分量，以及第四多項(xiàng)式用以描述更準(zhǔn)確的時(shí)鐘偏離。
[0069]局部消息使用地球表面上的點(diǎn)的作為(Ra，At，Xt)坐標(biāo)系的參考位置。通常，位置輔助服務(wù)器130使用移動(dòng)站當(dāng)前位置的估計(jì)作為參考位置(例如，移動(dòng)臺(tái)正與其通信的蜂窩塔的位置)。局部消息包含對(duì)校正的單個(gè)多項(xiàng)式擬合。一維校正包括對(duì)到衛(wèi)星的空間距離(也被稱為偽距)的校正以及時(shí)鐘偏離的校正兩者。由于僅發(fā)送了一個(gè)多項(xiàng)式，所以局部消息明顯短于全球性消息。
[0070]偽距校正是針對(duì)理想地盡可能靠近移動(dòng)站實(shí)際所處位置的參考位置計(jì)算出的。只要移動(dòng)站在估計(jì)參考位置的約IOOkm內(nèi)，則定位結(jié)果是相當(dāng)準(zhǔn)確的。隨著移動(dòng)臺(tái)的真實(shí)定位偏離估計(jì)參考位置遠(yuǎn)于100km，準(zhǔn)確度慢慢降級(jí)。移動(dòng)站可通過(guò)首先計(jì)算其位置并隨后將其與校正數(shù)據(jù)的參考位置作比較來(lái)確定其定位準(zhǔn)確度降級(jí)。
[0071]在另一方面，圖1的MS120可使用軌道數(shù)據(jù)的組合來(lái)確定衛(wèi)星定位和時(shí)鐘。在一些情景中，MS120在接收校正數(shù)據(jù)之外還接收實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)(例如，星歷)。對(duì)于單顆衛(wèi)星，MS120可在一個(gè)時(shí)段內(nèi)使用實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)、在另一時(shí)段內(nèi)使用經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)(包括應(yīng)用于粗略軌道數(shù)據(jù)的校正數(shù)據(jù))、以及在又一時(shí)段內(nèi)使用兩者組合(例如，加權(quán)平均)。為了從多個(gè)衛(wèi)星確定其位置，MS120可使用一個(gè)衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)、另一衛(wèi)星的經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)、以及又一衛(wèi)星的這兩者的組合。技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)上述各種組合僅使說(shuō)明性的。MS120可使用時(shí)間上或不同衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)和經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)的任意組合。
[0072]在一方面，無(wú)論何時(shí)只要實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)可用，MS120就可使用解碼自衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)一般比可在一時(shí)間段上逐漸降級(jí)的早期預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。因此，近似預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)的經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)也隨時(shí)間逐漸降級(jí)。而且，實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)可包含在預(yù)測(cè)時(shí)未知的關(guān)于衛(wèi)星的新信息(例如，衛(wèi)星健康和完整性信息)。然而，實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)有時(shí)由于不在視線內(nèi)、遮蔽、或其他阻礙MS120接收衛(wèi)星廣播的接收問(wèn)題而不為MS120可用。當(dāng)實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)不可用時(shí)，MS120可如以上圖2-5所述的切換至校正數(shù)據(jù)以定位衛(wèi)星。因此，MS120可在一時(shí)段內(nèi)利用經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)而在另一時(shí)段內(nèi)利用實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)，這取決于實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)的可用性。為了確定其自身在任意時(shí)刻的定位，MS120可利用一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星的經(jīng)校正的軌道數(shù)據(jù)和一個(gè)或多個(gè)其他衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)。
[0073]前一段落描述了在實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)的有效期內(nèi)用可得實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)替換經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)的情形。例如，在星歷不再有效(距星歷時(shí)間+/-2小時(shí)，即Τ0Ε)之后，MS120可切換回經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)?；蛘?，早期的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)可被用來(lái)改善經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。例如，MS120可使用實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)確定應(yīng)用到一將來(lái)時(shí)段的經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)的調(diào)整的量，這可以在實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)不可用(或無(wú)效)時(shí)使用。這對(duì)于衛(wèi)星時(shí)鐘尤為有益，因?yàn)闀r(shí)鐘時(shí)基一般不如衛(wèi)星軌道那么可預(yù)測(cè)。在一簡(jiǎn)單情形中，經(jīng)校正人造衛(wèi)星時(shí)鐘可對(duì)照實(shí)時(shí)廣播衛(wèi)星時(shí)鐘參數(shù)(例如，來(lái)自GPS導(dǎo)航的子幀I)進(jìn)行評(píng)估以確定對(duì)經(jīng)校正時(shí)鐘的調(diào)整量。該調(diào)整(例如，包括差分偏移量和斜率)可在實(shí)時(shí)時(shí)鐘不可用時(shí)被應(yīng)用到經(jīng)校正時(shí)鐘信息以供使用。在增強(qiáng)的情形中，可對(duì)整個(gè)經(jīng)校正軌道數(shù)據(jù)一包括三個(gè)空間維度上的衛(wèi)星定位和衛(wèi)星時(shí)鐘一作出調(diào)整。
[0074]此外，實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)可根據(jù)它們的準(zhǔn)確度估計(jì)進(jìn)行加權(quán)。MS120可恰當(dāng)?shù)丶訖?quán)該方案中對(duì)其定位的參與衛(wèi)星測(cè)量并考慮預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的降級(jí)的準(zhǔn)確度。實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度估計(jì)分別被稱為“精確或短期預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的誤差估計(jì)”和“長(zhǎng)期預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的誤差估計(jì)”。例如，歷書(shū)包含URE (由位置輔助服務(wù)器13計(jì)算出或提供)形式的不定性估計(jì)，以及實(shí)時(shí)星歷數(shù)據(jù)包含URA (用戶準(zhǔn)確度距離(User Accuracy Range),例如由GPS控制段提供)形式的不定性估計(jì)。URA通常是幾米，而URE在幾天之后可能是數(shù)十米。例如，兩者誤差估計(jì)都可被用作加權(quán)最小二乘(WLS)模型中的權(quán)重。權(quán)重可被計(jì)算為:W(短期預(yù)測(cè)軌道)=1/URA2，以及W(長(zhǎng)期預(yù)測(cè)軌道)=1/URE2。
[0075]具體地，具有更小衛(wèi)星定位誤差(在以上示例中由URA表示)的衛(wèi)星測(cè)量相比于具有更大預(yù)測(cè)衛(wèi)星定位誤差(在上例中由URE表示)的衛(wèi)星測(cè)量被更重地加權(quán)?？杉訖?quán)關(guān)于定位、速度、時(shí)間解、或定位/速度/時(shí)間解的任意組合的衛(wèi)星測(cè)量。加權(quán)的定位/速度/時(shí)間解可通過(guò)加權(quán)最小二乘模型(WLS)或Kalman濾波器、或某種其他線性、線性化或非線性估計(jì)方法從衛(wèi)星測(cè)量計(jì)算出。
[0076]在MS120處，在定位/速度/時(shí)間計(jì)算期間，為了計(jì)算總體測(cè)量誤差，衛(wèi)星定位誤差(或者實(shí)時(shí)星歷(URA)或者預(yù)測(cè)軌道誤差(URE))的誤差估計(jì)被與測(cè)得的偽距誤差(由于信號(hào)強(qiáng)度、大氣層、量化、RF到數(shù)字的轉(zhuǎn)換等)相組合。換言之，在MS120處，總體偽距誤差:方差_總_平均_誤差=方差_衛(wèi)星_定位_誤差+方差_平均_誤差。
[0077]此外，當(dāng)MS120使用來(lái)自多個(gè)衛(wèi)星的實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)軌道信息的混合以確定其自身位置時(shí)，可使用額外的衛(wèi)星測(cè)量來(lái)求解預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘誤差。該額外衛(wèi)星測(cè)量可以是一衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)且可被用來(lái)估計(jì)同一衛(wèi)星的預(yù)測(cè)時(shí)鐘誤差?；蛘?，該額外衛(wèi)星測(cè)量可以是第一衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)且可被用來(lái)估計(jì)第二衛(wèi)星的預(yù)測(cè)時(shí)鐘誤差。預(yù)測(cè)時(shí)鐘誤差可被從經(jīng)校正時(shí)鐘中除去以改善移動(dòng)站處所計(jì)算出的經(jīng)校正時(shí)鐘的準(zhǔn)確度。這樣，實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)和衛(wèi)星時(shí)鐘校正數(shù)據(jù)可被用來(lái)影響預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘信息的實(shí)時(shí)調(diào)整。
[0078]由于預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘比預(yù)測(cè)衛(wèi)星定位降級(jí)得更快，所以額外衛(wèi)星測(cè)量可與預(yù)測(cè)衛(wèi)星定位一起用來(lái)計(jì)算預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘誤差并對(duì)預(yù)測(cè)時(shí)鐘作出調(diào)整以供將來(lái)使用。類(lèi)似地，若對(duì)應(yīng)至少一個(gè)額外的視線內(nèi)衛(wèi)星的當(dāng)前實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)可用，則此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可被與該衛(wèi)星的偽距和距離變化率(range rate)測(cè)量一起使用以計(jì)算另一視線內(nèi)衛(wèi)星的預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘誤差。對(duì)于2維定位估計(jì)(一些高度知識(shí)是可得的)，將需要至少4個(gè)視線內(nèi)衛(wèi)星來(lái)估計(jì)一個(gè)衛(wèi)星的預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘誤差。對(duì)于3維定位估計(jì)，將需要至少5個(gè)視線內(nèi)衛(wèi)星來(lái)估計(jì)一個(gè)衛(wèi)星的預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘誤差。每個(gè)額外衛(wèi)星可被用來(lái)估計(jì)另一預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘誤差。在3維情形中(具有4個(gè)未知)，例如若來(lái)自7個(gè)衛(wèi)星的測(cè)量是可用的，則可估計(jì)出三個(gè)衛(wèi)星的預(yù)測(cè)衛(wèi)星時(shí)鐘誤差。
[0079]圖6A示出圖1的位置輔助服務(wù)器130的框圖的示例。位置輔助服務(wù)器130包括存儲(chǔ)器604和處理器605。位置輔助服務(wù)器130還包括用于安全地從外部數(shù)據(jù)供應(yīng)商接收預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)的安全接口 61、用于接收廣播數(shù)據(jù)(例如，歷書(shū))以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送的信息(例如，預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù))的接收機(jī)接口 62、以及用于將系數(shù)傳送給MS120以用于確定預(yù)測(cè)衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)的發(fā)射機(jī)接口 65。發(fā)射機(jī)接口 65可經(jīng)由有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、廣播介質(zhì)、或任何合適的數(shù)據(jù)傳輸手段傳送系數(shù)。
[0080]在一種情景中，位置輔助服務(wù)器130還可包括用于計(jì)算粗略軌道數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)之間的差異(“校正”)的校正單元63。位置輔助服務(wù)器130還可包括用于使用被選成使得校正的變化在時(shí)間上基本平滑的坐標(biāo)系(例如，圖2的(Ra，At, Xt)坐標(biāo)系23)來(lái)計(jì)算校正的近似的近似單元64。在一種情景中，該近似是通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)低階數(shù)學(xué)函數(shù)內(nèi)插校正數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算出的。編碼單元610將近似編碼以傳送給MS120。
[0081]圖6B提供MS120的組件的框圖的示例。MS120包括存儲(chǔ)器608和處理器609。MS120還包括用于從位置輔助服務(wù)器130接收系數(shù)序列的接收機(jī)接口 66。接收機(jī)接口 66還從衛(wèi)星廣播、位置輔助服務(wù)器130、或其他數(shù)據(jù)源接收粗略軌道數(shù)據(jù)和/或?qū)崟r(shí)軌道數(shù)據(jù)，例如，歷書(shū)、星歷、和/或其他衛(wèi)星定位和時(shí)基信息。接收機(jī)接口 66可經(jīng)由有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、廣播介質(zhì)、或任何合適的數(shù)據(jù)傳輸手段接收系數(shù)。MS120包括用以將發(fā)送自位置輔助服務(wù)器130的系數(shù)序列解碼的解碼單元620。在一種情景中，MS120還可包括評(píng)估單元602、轉(zhuǎn)換單元68以及重構(gòu)單元67。評(píng)估單元602使用系數(shù)和適用性時(shí)間(例如，當(dāng)前時(shí)間)評(píng)估數(shù)學(xué)函數(shù)。轉(zhuǎn)換單元68將所評(píng)估的結(jié)果從位置輔助服務(wù)器130所使用的坐標(biāo)系(例如，圖2的(Ra，At, Xt)坐標(biāo)系23)轉(zhuǎn)換到ECEF坐標(biāo)系。重構(gòu)單元67隨后通過(guò)將轉(zhuǎn)換結(jié)果應(yīng)用于粗略軌道數(shù)據(jù)重構(gòu)出預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)。
[0082]本文所述的方法可取決于應(yīng)用由各種手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，以上位置輔助服務(wù)器130和MS120的組件可以硬件、固件、軟件、或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件實(shí)現(xiàn)，各個(gè)處理單元可在一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、數(shù)字信號(hào)處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子器件、設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文中描述的功能的其他電子單元、或其組合內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
[0083]對(duì)于固件和/或軟件實(shí)現(xiàn)，這些方法可用執(zhí)行本文中描述的功能的模塊(例如，程序、函數(shù)等等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。任何有形地體現(xiàn)指令的機(jī)器可讀介質(zhì)可被用來(lái)實(shí)現(xiàn)本文所述的方法。例如，回顧圖6A和6B，軟件代碼可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(例如，位置輔助服務(wù)器130的存儲(chǔ)器604和MS120的存儲(chǔ)器608)中并可由處理器(例如，位置輔助服務(wù)器的處理器605和MS120的處理器609)執(zhí)行。存儲(chǔ)器可被實(shí)現(xiàn)在處理器內(nèi)，或可外置于處理器。如本文所用的，術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)器”指代任何類(lèi)型的長(zhǎng)期、短期、易失性、非易失性、或其他存儲(chǔ)器，而并不限于任何特定類(lèi)型的存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)器數(shù)目、或存儲(chǔ)器存儲(chǔ)在其上的介質(zhì)的類(lèi)型。
[0084]本文所述的方法和裝置可與各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)或全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)聯(lián)用，諸如但并不限于，美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯Glonass系統(tǒng)、歐洲Galileo系統(tǒng)、使用來(lái)自衛(wèi)星系統(tǒng)的組合的衛(wèi)星的任何系統(tǒng)、或?qū)?lái)開(kāi)發(fā)的任何衛(wèi)星系統(tǒng)。此外，所公開(kāi)的方法和裝置可與利用偽衛(wèi)星或衛(wèi)星與偽衛(wèi)星的組合的定位系統(tǒng)聯(lián)用。偽衛(wèi)星是廣播調(diào)制在L波段(或其他頻率)載波信號(hào)上的PN碼或其他測(cè)距碼(類(lèi)似于GPS或CDMA蜂窩信號(hào))的基于地面的發(fā)射機(jī)，其可與GPS時(shí)間同步。每個(gè)如此的發(fā)射機(jī)可被指派唯一的PN碼以便準(zhǔn)許遠(yuǎn)程接收機(jī)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。偽衛(wèi)星在其中來(lái)自軌道衛(wèi)星的GPS信號(hào)可能不可用的情形下——諸如在隧道、礦井、建筑物、都市峽谷或其他封閉區(qū)域中是有用的。偽衛(wèi)星的另一種實(shí)現(xiàn)作為無(wú)線電信標(biāo)而為人所知。如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“衛(wèi)星”旨在包括偽衛(wèi)星、偽衛(wèi)星的等價(jià)物、及可能的其他。如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“SPS信號(hào)”旨在包括來(lái)自偽衛(wèi)星或偽衛(wèi)星的等價(jià)物的類(lèi)SPS信號(hào)。[0085]本文描述的定位技術(shù)可用于各種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，諸如無(wú)線廣域網(wǎng)(WWAN)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、無(wú)線私域網(wǎng)(WPAN)等。術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)”和“系統(tǒng)”常?；Q地使用。WffAN可以是碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)、時(shí)分多址(TDMA)網(wǎng)絡(luò)、頻分多址(FDMA)網(wǎng)絡(luò)、正交頻分多址(OFDMA)網(wǎng)絡(luò)、單載波頻分多址(SC-FDMA)網(wǎng)絡(luò)等。CDMA網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)諸如cdma2000、寬帶-CDMA(W-CDMA)等一種或多種無(wú)線電接入技術(shù)(RAT)。cdma2000涵蓋IS-95、IS-2000和IS-856標(biāo)準(zhǔn)。TDMA網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、數(shù)字高級(jí)移動(dòng)話機(jī)系統(tǒng)(D-AMPS)、或其他RAT0 GSM和W-CDMA在來(lái)自名為“第三代伙伴項(xiàng)目”(3GPP)的聯(lián)盟的文檔中描述。CDMA2000在來(lái)自名為“第三代伙伴項(xiàng)目2”(3GPP2)的聯(lián)盟的文獻(xiàn)中描述。3GPP和3GPP2文獻(xiàn)是公眾可獲取的。WLAN可以是IEEE802.1lx網(wǎng)絡(luò)，而WPAN可以是藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)、IEEE802.15x、或其它類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)。本技術(shù)可用于WWAN、WLANjP /或WPAN的任意組合。
[0086]盡管本發(fā)明已經(jīng)參照具體的示例性特征進(jìn)行了描述，但可對(duì)這些特征作出各種修改和改動(dòng)而不會(huì)背離如在權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的寬泛的精神實(shí)質(zhì)和范圍是所顯然的。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖被認(rèn)為是說(shuō)明性而非限制性意義。
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)站的方法，包括: 至少部分地通過(guò)將在所述移動(dòng)站處接收的校正信息應(yīng)用于存儲(chǔ)在所述移動(dòng)站處的第二衛(wèi)星的先前軌道數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)所述第二衛(wèi)星的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)，其中所述校正信息是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)多項(xiàng)式的一個(gè)或多個(gè)系數(shù)來(lái)表示的； 至少部分地將第一衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)與所述第二衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)相組合以確定所述移動(dòng)站的估計(jì)位置； 響應(yīng)于所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)變得不可用而從所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)切換至所述第一衛(wèi)星的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)； 對(duì)所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和所述第一衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插以平滑所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)變；以及 至少部分地使用所述第一衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)來(lái)確定所述移動(dòng)站的所述估計(jì)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括從服務(wù)器接收所述校正信息。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二衛(wèi)星的所述先前軌道數(shù)據(jù)包括粗略軌道數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:使用所述第一衛(wèi)星的稍早時(shí)間段中的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)來(lái)校正所述第一衛(wèi)星的稍晚時(shí)間段中的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)中的時(shí)鐘偏離誤差。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 響應(yīng)于所述第二衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)變得可用而從所述第二衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)切換至所述第二衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)；以及 至少部分地使用所述第二衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)來(lái)確定所述移動(dòng)站的所述估計(jì)位置。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 監(jiān)視所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)的齡期，所述齡期是由至星歷時(shí)間的時(shí)間來(lái)指示的；以及 響應(yīng)于所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)的所述齡期超過(guò)預(yù)定閾值而從所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)切換至所述第一衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)。
7.—種移動(dòng)站的系統(tǒng),包括: 處理器，用于至少部分地通過(guò)將在所述移動(dòng)站處接收的校正信息應(yīng)用于存儲(chǔ)在所述移動(dòng)站的存儲(chǔ)器中的第二衛(wèi)星的先前軌道數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)所述第二衛(wèi)星的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)，其中所述校正信息是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)多項(xiàng)式的一個(gè)或多個(gè)系數(shù)來(lái)表示的；以及 組合單元，用于至少部分地將第一衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)與所述第二衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)相組合以確定所述移動(dòng)站的估計(jì)位置，所述組合單元還用于 響應(yīng)于所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)變得不可用而從所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)切換至所述第一衛(wèi)星的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)， 對(duì)所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和所述第一衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插以平滑所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與所述 預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)變，以及 至少部分地使用所述第一衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)來(lái)確定所述移動(dòng)站的所述估計(jì)位置。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述組合單元用于至少部分地響應(yīng)于第三衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)變得可用而使用所述第三衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)而不是所述第二衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)來(lái)確定所述移動(dòng)站的所述估計(jì)位置。
9.一種移動(dòng)站,包括: 用于至少部分地通過(guò)將在所述移動(dòng)站處接收的校正信息應(yīng)用于存儲(chǔ)在所述移動(dòng)站處的第二衛(wèi)星的先前軌道數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)所述第二衛(wèi)星的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)的裝置，其中所述校正信息是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)多項(xiàng)式的一個(gè)或多個(gè)系數(shù)來(lái)表示的； 用于至少部分地將第一衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)與所述第二衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)相組合以確定所述移動(dòng)站的估計(jì)位置的裝置； 用于響應(yīng)于所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)變得不可用而從所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)切換至所述第一衛(wèi)星的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)的裝置； 用于對(duì)所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和所述第一衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插以平滑所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)變的裝置；以及 用于至少部分地使用所述第一衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)來(lái)確定所述移動(dòng)站的所述估計(jì)位置的裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的移動(dòng)站，其特征在于，還包括: 用于至少部分地響應(yīng)于所述第二衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)變得可用而從所述第二衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)切換至所述第二衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)的裝置；以及 用于至少部分地使用所述第二衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)來(lái)確定所述移動(dòng)站的所述估計(jì)位置的裝置。`
11.一種制品，包括: 其上存儲(chǔ)有指令的非瞬態(tài)機(jī)器可讀介質(zhì)，所述指令能由移動(dòng)站的處理器執(zhí)行以:至少部分地通過(guò)將在所述移動(dòng)站處接收的校正信息應(yīng)用于存儲(chǔ)在所述移動(dòng)站處的第二衛(wèi)星的先前軌道數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)所述第二衛(wèi)星的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)，其中所述校正信息是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)多項(xiàng)式的一個(gè)或多個(gè)系數(shù)來(lái)表示的； 至少部分地將第一衛(wèi)星的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)與所述第二衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)相組合以確定所述移動(dòng)站的估計(jì)位置； 響應(yīng)于所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)變得不可用而從所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)切換至所述第一衛(wèi)星的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)； 對(duì)所述第一衛(wèi)星的所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和所述第一衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插以平滑所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)變；以及 至少部分地使用所述第一衛(wèi)星的所述預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)來(lái)確定所述移動(dòng)站的所述估計(jì)位置。
12.如權(quán)利要求11所述的制品，其特征在于，所述非瞬態(tài)機(jī)器可讀介質(zhì)進(jìn)一步具有存儲(chǔ)于其上的指令，所述指令能由所述處理器執(zhí)行以使用所述第一衛(wèi)星的稍早時(shí)間段中的實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)來(lái)校正所述第一衛(wèi)星的稍晚時(shí)間段中的預(yù)測(cè)軌道數(shù)據(jù)中的時(shí)鐘偏離誤差。
【文檔編號(hào)】G01S19/25GK103823222SQ201410035067
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2006年11月10日
【發(fā)明者】M·J·溫格勒, L·希恩布拉特, M·L·莫格里恩, Z·比亞克斯, A·J·古姆 申請(qǐng)人:高通股份有限公司