一種車(chē)載導(dǎo)航的gps定位初始化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車(chē)載導(dǎo)航領(lǐng)域，具體涉及一種車(chē)載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全球定位系統(tǒng)GPS在開(kāi)機(jī)初始化到定位，需要經(jīng)歷捕獲、頻率牽引、跟蹤、解調(diào)電文、解算等過(guò)程，才能確定接收機(jī)所處的位置，而這個(gè)過(guò)程往往耗時(shí)比較長(zhǎng)，一旦GPS終端定位成功，在GPS接收芯片的內(nèi)存中，一般會(huì)一直保留/更新以下兩個(gè)數(shù)據(jù):1、最后一次定位的經(jīng)緯度，2、最后一次定位位置的星歷。因?yàn)樾菤v具有時(shí)效性和區(qū)域性的特點(diǎn)，這兩個(gè)數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵。當(dāng)GPS關(guān)機(jī)或者丟失信號(hào)之后，再次啟動(dòng)接受到衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)候，如果在星歷的時(shí)效有效期內(nèi)，就可以不用去計(jì)算衛(wèi)星軌道了，只要簡(jiǎn)單的調(diào)整配對(duì)，就可以鎖定衛(wèi)星，快速定位；如果星歷過(guò)了時(shí)效有效期，則利用經(jīng)緯度，可以預(yù)測(cè)衛(wèi)星的位置，從而較快地重新定位。
[0003]盡管系統(tǒng)可以記錄GPS的星歷，但星歷具有地域性，如果GPS主機(jī)的位置發(fā)生變化，而星歷還在有效期內(nèi)，這時(shí)保存下來(lái)的GPS星歷信息不僅沒(méi)有任何用處，反而成為系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。因?yàn)镚PS系統(tǒng)不知真實(shí)位置已經(jīng)發(fā)生變化，而還是使用星歷進(jìn)行計(jì)算當(dāng)前位置(耗時(shí)tl )，在計(jì)算過(guò)程中發(fā)現(xiàn)無(wú)法適配當(dāng)前的位置，而再重新初始化，然后搜索衛(wèi)星，再定位(耗時(shí)t2)，則所耗的時(shí)間為tl + t2。
[0004]車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)，在車(chē)輛中使用，由于車(chē)輛的固有的運(yùn)輸用途，決定了車(chē)輛的位置隨時(shí)都可能在變化。GPS關(guān)機(jī)后，如車(chē)輛開(kāi)出了一段距離，系統(tǒng)中保存的GPS星歷的區(qū)域可能無(wú)效，此時(shí)開(kāi)機(jī)定位，系統(tǒng)中所記錄的最后一次位置的經(jīng)緯度和星歷信息不僅不能快速定位，反而增加了定位的時(shí)間。對(duì)于導(dǎo)航系統(tǒng)，如何快速選擇定位方式是實(shí)現(xiàn)快速定位的關(guān)鍵，申請(qǐng)?zhí)枮椤?00810056632.4”、發(fā)明名稱(chēng)為“一種全球定位系統(tǒng)接收機(jī)導(dǎo)航電文的管理方法”的專(zhuān)利文件記載了一種實(shí)現(xiàn)記錄最后一次定位位置的星歷，以及基于時(shí)間對(duì)星歷的有效性進(jìn)入判斷而選擇定位算法，但都沒(méi)有考慮星歷的區(qū)域有效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種同時(shí)基于時(shí)間和地域?qū)π菤v的有效性進(jìn)行判斷，并根據(jù)不同的判斷結(jié)果選擇不同的車(chē)輛定位算法。由于同時(shí)考慮了星歷的時(shí)效性和地域性，本申請(qǐng)的方法能夠免除不必要的無(wú)效定位過(guò)程，節(jié)約了定位時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速定位。
[0006]本發(fā)明提供一種車(chē)載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法，該方法包括如下步驟:
步驟1:記錄最近一次星歷更新的時(shí)刻T0、GPS終端設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)刻Tl、重開(kāi)機(jī)時(shí)刻T2以及汽車(chē)的運(yùn)行速度V ;
步驟2:根據(jù)實(shí)際路面測(cè)試計(jì)算得出星歷從更新時(shí)刻至失效時(shí)刻的時(shí)段內(nèi)汽車(chē)所運(yùn)行的距離Smax ；
步驟3:根據(jù)公式S2 = V* (T2-T1)計(jì)算出GPS終端設(shè)備從關(guān)機(jī)至重開(kāi)機(jī)時(shí)段內(nèi)汽車(chē)運(yùn)
行的距離S2，根據(jù)公式Sl=V* (Tl-TO)計(jì)算出GPS終端設(shè)備從最近一次星歷更新至關(guān)機(jī)時(shí)段內(nèi)汽車(chē)運(yùn)行的距離SI ；
步驟4:比較S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系，若S1+S2大于Smax，則重新搜索衛(wèi)星定位，若S1+S2小于或等于Smax,則進(jìn)入步驟5 ；
步驟5:判斷T2-T0是否大于星歷更新周期T，若T2-T0大于T，則使用位置預(yù)測(cè)衛(wèi)星定位，若T2-T0小于或等于T，則使用當(dāng)前保存的星歷進(jìn)行定位。
[0007]優(yōu)選地，所述使用位置預(yù)測(cè)衛(wèi)星定位的方法為:根據(jù)系統(tǒng)所保存的星歷，結(jié)合衛(wèi)星軌跡規(guī)律，推算出GPS終端設(shè)備重啟時(shí)刻的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)位置，并根據(jù)所述GPS終端設(shè)備重啟時(shí)刻的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)位置重新計(jì)算新的星歷，根據(jù)所述重新計(jì)算的新的星歷進(jìn)行定位。
[0008]本發(fā)明具體如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、借助GPS信號(hào)以外的車(chē)輛信息(如車(chē)速，時(shí)間以及距離等)輔助GPS開(kāi)機(jī)定位，使得車(chē)輛定位信息更加準(zhǔn)確。
[0009]2、同時(shí)結(jié)合時(shí)效性和地域性對(duì)星歷的有效性進(jìn)行判斷，更合理地選擇定位方式，避免了無(wú)效定位時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速定位。
【附圖說(shuō)明】
[0010]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本發(fā)明車(chē)載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]在執(zhí)行本發(fā)明的車(chē)載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法時(shí)，由于星歷每4小時(shí)自動(dòng)更新一次，共14400秒，也即星歷更新周期T為4小時(shí)，實(shí)際使用中可能是星歷更新I小時(shí)后，用戶(hù)關(guān)機(jī)，此時(shí)用戶(hù)重開(kāi)機(jī)的時(shí)間若在3小時(shí)之后，則系統(tǒng)當(dāng)前保持的星歷信息已過(guò)了有效期限，此時(shí)不應(yīng)再使用系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷信息進(jìn)行定位；而若用戶(hù)重開(kāi)機(jī)的時(shí)間在3小時(shí)之內(nèi)，則系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷信息仍在有效期之內(nèi)，用戶(hù)重開(kāi)機(jī)時(shí)可使用系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷信息進(jìn)行定位。此外，由于車(chē)載導(dǎo)航與其它的導(dǎo)航設(shè)備不一樣，車(chē)載導(dǎo)航與汽車(chē)組合，汽車(chē)固有的運(yùn)輸屬性使得汽車(chē)的位置隨時(shí)都有可能發(fā)生變化，因此，GPS終端設(shè)備從關(guān)機(jī)到重開(kāi)機(jī)的時(shí)段內(nèi)，汽車(chē)有可能已行駛一段距離，而由于星歷具有地域性，當(dāng)汽車(chē)行駛的距離超出當(dāng)前系統(tǒng)所保存的星歷的最大有效距離時(shí)，此時(shí)GPS終端設(shè)備重開(kāi)機(jī)時(shí)也不應(yīng)使用系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷進(jìn)行定位，在實(shí)際使用中，星歷的最大有效距離可通過(guò)實(shí)際路面測(cè)試得出，即可通過(guò)實(shí)驗(yàn)算出某一星歷自更新時(shí)刻至失效時(shí)刻汽車(chē)所運(yùn)行的距離Smax，該距離Smax即為星歷的最大有效距離。實(shí)際使用時(shí)，假定星歷更新后汽車(chē)運(yùn)行了距離SI，此時(shí)用戶(hù)關(guān)閉GPS終端設(shè)備，當(dāng)用戶(hù)再次重啟GPS終端設(shè)備時(shí)，汽車(chē)又運(yùn)行了距離S2，此時(shí)可以比較S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系來(lái)判斷系統(tǒng)當(dāng)前存儲(chǔ)的星歷是否有效，若S1+S2大于Smax,則說(shuō)明GPS終端設(shè)備重啟時(shí)刻，當(dāng)前保存的星歷已失效，若S1+S2小于或等于Smax,則繼續(xù)根據(jù)時(shí)效性進(jìn)一步判斷。
[0014]根據(jù)GPS終端設(shè)備自帶的時(shí)鐘芯片可以分別得出星歷更新時(shí)刻TO、GPS終端設(shè)備的關(guān)機(jī)時(shí)刻Tl和重開(kāi)機(jī)時(shí)刻T2，T2-T0若大于4，則系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷已超過(guò)有效時(shí)長(zhǎng)，Τ2-Τ0若小于或等于4，則系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷仍有效，可直接用于定位計(jì)算；此外，通過(guò)計(jì)算Τ2-Τ1的值就可計(jì)算出GPS終端設(shè)備的關(guān)機(jī)時(shí)長(zhǎng)，當(dāng)知道汽車(chē)運(yùn)行的速度V時(shí)，就可以根據(jù)公式S2 = V* (Τ2-Τ1),計(jì)算出GPS終端設(shè)備從關(guān)機(jī)至重開(kāi)機(jī)時(shí)段內(nèi)汽車(chē)運(yùn)行的距離S2，根據(jù)公式S1=V*(T1-T0)可計(jì)算出GPS終端設(shè)備從最近一次星歷更新至關(guān)機(jī)時(shí)段內(nèi)汽車(chē)運(yùn)行的距離SI。
[0015]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的定位方法流程，當(dāng)GPS終端設(shè)備關(guān)機(jī)后重啟時(shí)，首先比較S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系，當(dāng)S1+S2大于Smax時(shí)，則系統(tǒng)保存的星歷信息已過(guò)期，此時(shí)重新搜索衛(wèi)星定位，重新搜索衛(wèi)星定位的過(guò)程如下:(I)打開(kāi)接收系統(tǒng)，重新接收衛(wèi)星的星歷，這個(gè)過(guò)程消耗比較長(zhǎng)的時(shí)間，如果天氣不好，或受高樓阻擋，可能需要數(shù)分鐘或數(shù)十分鐘，甚至無(wú)法完整接收星歷，(2)分析接收到的衛(wèi)星的信號(hào)，根據(jù)星歷選擇合適的衛(wèi)星用于計(jì)算位置，(3)使用合適的衛(wèi)星，根據(jù)星歷和相應(yīng)的位置算法，計(jì)算當(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)；當(dāng)S1+S2小于或等于Smax時(shí)，則進(jìn)一步判斷T2-T0是否大于4，若T2-T0大于4，則系統(tǒng)保存的星歷信息已過(guò)期，此時(shí)使用位置預(yù)測(cè)衛(wèi)星定位，由于衛(wèi)星運(yùn)行是有一定的軌跡規(guī)律的，所以可以使用已經(jīng)過(guò)期的星歷，再結(jié)合時(shí)間等參數(shù)推算出GPS重啟時(shí)刻衛(wèi)星的運(yùn)行位置，根據(jù)所述GPS重啟時(shí)刻衛(wèi)星位置重新計(jì)算出一份當(dāng)前的星歷，再根據(jù)這份當(dāng)前的星歷來(lái)定位；若T2-T0小于或等于4，則系統(tǒng)保存的星歷仍然有效，此時(shí)使用當(dāng)前保存的星歷進(jìn)行定位，具體過(guò)程如下:(I)根據(jù)星歷選擇合適的衛(wèi)星用于計(jì)算位置，(2)使用合適的衛(wèi)星，根據(jù)星歷和相應(yīng)的位置算法，計(jì)算當(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)。
[0016]本發(fā)明既基于時(shí)效性又基于地域性對(duì)星歷是否有效進(jìn)行判斷，以及根據(jù)不同的判斷結(jié)果使用不同的定位方法，避免了盲目使用其中一種單一的定位方式而帶來(lái)的大量時(shí)間消耗。
[0017]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車(chē)載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟1:記錄最近一次星歷更新的時(shí)刻TO、GPS終端設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)刻Tl、重開(kāi)機(jī)時(shí)刻T2以及汽車(chē)的運(yùn)行速度V ; 步驟2:根據(jù)實(shí)際路面測(cè)試計(jì)算得出星歷從更新時(shí)刻至失效時(shí)刻的時(shí)段內(nèi)汽車(chē)所運(yùn)行的距離Smax ； 步驟3:根據(jù)公式S2 = V* (T2-T1)計(jì)算出GPS終端設(shè)備從關(guān)機(jī)至重開(kāi)機(jī)時(shí)段內(nèi)汽車(chē)運(yùn) 行的距離S2，根據(jù)公式Sl=V* (Tl-TO)計(jì)算出GPS終端設(shè)備從最近一次星歷更新至關(guān)機(jī)時(shí)段內(nèi)汽車(chē)運(yùn)行的距離SI ； 步驟4:比較S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系，若S1+S2大于Smax，則重新搜索衛(wèi)星定位，若S1+S2小于或等于Smax,則進(jìn)入步驟5 ； 步驟5:判斷T2-T0是否大于星歷更新周期T，若T2-T0大于T，則使用位置預(yù)測(cè)衛(wèi)星定位，若T2-T0小于或等于T，則使用當(dāng)前保存的星歷進(jìn)行定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法，其特征在于，所述使用位置預(yù)測(cè)衛(wèi)星定位的方法為:根據(jù)系統(tǒng)所保存的星歷，結(jié)合衛(wèi)星軌跡規(guī)律，推算出GPS終端設(shè)備重啟時(shí)刻的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)位置，并根據(jù)所述GPS終端設(shè)備重啟時(shí)刻的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)位置重新計(jì)算新的星歷，根據(jù)所述重新計(jì)算的新的星歷進(jìn)行定位。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種車(chē)載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法，該方法首先記錄最近一次星歷更新的時(shí)刻T0、GPS終端設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)刻T1、重開(kāi)機(jī)時(shí)刻T2以及汽車(chē)的運(yùn)行速度V，并測(cè)得星歷從更新時(shí)刻至失效時(shí)刻的時(shí)段內(nèi)汽車(chē)所運(yùn)行的距離Smax；分別計(jì)算出GPS終端設(shè)備從關(guān)機(jī)至重開(kāi)機(jī)時(shí)段內(nèi)汽車(chē)運(yùn)行的距離S2以及從最近一次星歷更新至關(guān)機(jī)時(shí)段內(nèi)汽車(chē)運(yùn)行的距離S1；根據(jù)S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系以及T2-T0與星歷更新周期T之間的大小關(guān)系分別選擇不同的定位方法。本發(fā)明既基于時(shí)效性又基于地域性對(duì)星歷是否有效進(jìn)行判斷，以及根據(jù)不同的判斷結(jié)果使用不同的定位方法，避免了盲目使用其中一種單一的定位方式而帶來(lái)的大量時(shí)間消耗。
【IPC分類(lèi)】G01S19/37
【公開(kāi)號(hào)】CN105527638
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410520247
【發(fā)明人】朱學(xué)科, 郭石玉, 劉洪濤
【申請(qǐng)人】惠州市德賽西威汽車(chē)電子股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2014年9月30日