本发明专利技术涉及导航系统和单元。网元（Ｍ）包括控制单元（Ｍ．１），用于形成涉及至少一个导航系统的一个或多个基准台（Ｓ１，Ｓ２）的辅助数据；以及发送机（Ｍ．３．１），用于经由通信网络（Ｐ）向设备（Ｒ）发送辅助数据。设备（Ｒ）包括定位接收机（Ｒ．３），用于基于所述至少一个卫星导航系统的基准台（Ｓ１，Ｓ２）发送的一个或多个信号来执行定位；接收机（Ｒ．２．２），用于从网元（Ｍ）接收涉及至少一个导航系统的所述辅助数据；以及检查单元（Ｒ．１．１）适于检查接收到的辅助数据，以找出涉及导航系统的基准台（Ｓ１，Ｓ２）的所述一个或多个信号的状态的信息，涉及基准台（Ｓ１，Ｓ２）的所述一个或多个信号的状态的所述信息包括关于信号涉及的基准台（Ｓ１，Ｓ２）的指示，并且所述状态指示信号的可用性。因此，设备（Ｒ）适于在定位中不使用被指示为不可用的此类信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及辅助导航系统的领域，并且更具体地，涉及一种格 式，在该格式下，涉及卫星健康的信息从通信网络递送到终端。本 专利技术还涉及一种设备，该设备包括用于基于卫星导航系统的一个或 多个信号来冲丸行定位的定位接收机。本专利技术还涉及一种网元，该网 元包括用于将卫星导航系统的辅助数据发送到接收机的发送机。本 专利技术另外涉及用于将卫星导航系统的辅助数据递送到设备的方法以 及在设备的定位中使用辅助数据的方法。本专利技术还涉及模块、计算 机程序产品、信号、其上具有记录的信号的载波和辅助数据服务器。
技术介绍
一个公知的导^元系统是GPS系统(全球定位系统)，其目前包 括多于20颗的卫星，其中通常一半的卫星同时处于接收机的观测范 围内。这些卫星发送例如卫星的历书数据、以及关于卫星的时间的 数据。在定位中使用的接收机通常通过计算从属于定位系统的若干 颗卫星到接收机同时接收到的信号的传播时间来推导出其位置并且 计算信号的传输时间(ToT)。对于定位，接收机通常必须接收观测 范围内的至少四颗卫星的信号以计算位置。另 一 个已经投入使用的 导航系统是基于俄国的GLONASS (全球轨道导航卫星系统)。在未来，还将存在除GPS和GLONASS以外的其他基于卫星的 导航系统。在欧洲，伽里略系统正在建设之中并且将在几年内投入 使用。基于空间的增广系统SBAS (WAAS、 EGNOS、 GAGAN )正 在呈上升趋势。使用地面上的固定导航台的局域增强系统正在变得 更为常见。严格来说，局域增强系统实际上不是基于卫星的导航系 统，尽管导航台被称为"假卫星"或"伪卫星，，。应用于基于卫星的系统的导航原理也可应用于局域增强系统。可以利用标准的GNSS 接收机来接收伪卫星的信号。而且，日本人正在开发他们自己的GPS 补充系统，称为准天顶卫星系统QZSS。基于卫星的导航系统，包括使用伪卫星的系统，可以通称为全 球导航卫星系统(GNSS)。在未来，还可能存在这样的定位接收机， 其可以同时使用或交替使用多于一个的导航系统来执行定位操作。 如果例如第一系统的信号强度落入到某个限度以下，或如果第一系 统没有足够的可视卫星，或第 一 系统的可视卫星的星座不适于定位， 则此类的混合接收机可以从第 一 系统切换到第二系统。同时使用不 同系统在挑战性的条件下将造成问题，例如市区内，此处可以看到 有限数目的卫星。在这些情况下，由于信号的低可用性，仅基于一 个系统的导航实际上是不可能的。然而，混合使用不同导航系统支 持在这些困难的信号条件下进行导航。GPS系统的每颗卫星在称为Ll的1575.42MHz载波频率处传送 测距信号。该频率也被表示为154fG,其中f。=10.23MHz。而且，卫 星在称为L2的1227.6MHz (即120 f0)的载波频率处传送另一测距 信号。在该卫星内，以至少一个伪随机序列来执行这些信号的调制。 对于每颗卫星来说，该伪随机序列不同。作为调制的结果，生成码的卫星传送来的信号之间做出区分，尽管在传送中使用的载波频率 基本上相同。取决于星座几何学，多谱勒效应导致载波频率中的微 小变化(土5KHz)。该调制技术被称为码分多址(CDMA)。在每 颗卫星中，为了调制L1信号，使用的伪序列也称为例如所谓的C/A 码(粗码/精码)，其是来自于Gold码家族的码字。每个GPS卫星 通过使用单独的C/A码字来发送信号。这些码字形成为两个1023比 特二进制序列的模2和。第一个二进制序列Gl利用多项式X"+X3+1 形成，第二个二进制序列G2通过以延迟对于每颗卫星不同的方式来 延迟多项式X1G+X9+X8+X6+X3+X2+1来形成。这样的设置可以使得相 同的码生成器产生不同的C/A码。C/A码因此是二进制码，其在GPS系统中的码片速率是1.023MHz。 C/A码包括1023个码片，其中码 时间间隔是lms。 Ll载波信号进一步以50bit/s的比特速率与导航信 息进行调制。导航信息包括关于卫星的健康、其轨道、时钟性态等 的信息。在GPS系统中，卫星发送包括历书数据和时间数据的导航消息， 其将在定位接收机中使用以确定卫星在给定时刻的位置。这些历书 数据和时间数据在帧中发送，这些帧进一步被划分成子帧。图6示 出此类帧结构FR的例子。在GPS系统中，每个帧包括1500个比特， 其被进一步划分成每个300个比特的五个子帧。由于每个比特的传 送占用20ms,每个子帧的传送将占用6s，并且整个帧将在30秒内 传送。子帧从1编号到5。在每个子帧1中，例如发送时间数据，指 示出子帧传送的时刻以及关于卫星时钟相对于G P S系统中时间的偏 移的信息。子帧2和子帧3用于传送历书数据。子帧4包含其他的系统信 息，例如世界协调时(UTC)。子帧5旨在传送关于所有卫星的星 历数据。这些子帧和帧的统一体被称为GPS导航消息，其包括25 个帧或125个子帧。因此导航消息的长度是12分钟30秒。在GPS系统中，从一周的开始以秒来测量时间。在GPS系统中， 一周的开始时刻是星期六和星期日之间的晚上12时。当子帧被发送 时，将要被发送的每个子帧包含关于GPS周时刻的信息。因此，时 间数据指示某个比特的传送时刻，即，在GPS系统中，子帧中最后 比特的传送时刻。在卫星中，以高精度的原子计时钟来测量时间。 尽管这样，每颗卫星的操作在GPS系统的控制中心中控制(未示出), 并且例如寺丸行时间比较以检测卫星中的计时钟误差并且将该信息发 送到卫星。在GPS系统的操作期间，卫星监视它们设备的情况。卫星例如 可以使用所谓的看门狗操作来检测和报告设备中可能的故障。错误 和故障可以是瞬时的或持续更长。基于健康数据， 一些故障可以被 补偿，或由出现故障的卫星发送的信息可以被完全放弃。出现故障的卫星在导航消息的卫星健康字段中设定标记，指示卫星的故障。 卫星导航系统的控制段还可以在卫星的操作中或卫星的信号中检领'J 到异常。因此，控制段也可以对这样的卫星设置非健康指示。这样 的指示也可以在当卫星被测试或在卫星轨道的可能校正操作期间设置。还可以通过检查由卫星发送的信号来检测卫星操作中的异常。 例如，观察台可以执行伪距离残差的测量并且如果残差偏移计算的 残差多于预定的阈值，则观察台确定卫星没有正常地操作。另一种 选择是将由卫星发送的历书数据与基准数据进行比较。在不同的导航系统中，卫星的数目、卫星的轨道参数以及导航消息的结构等可能不同。因此，基于GPS的定位接收机的操作参数 可能无法应用于另一卫星系统的定位4^收^L中。另一方面，至少伽 里略系统的i殳计原理已经指示在G P S和伽里略系统之间以这样的方 式而具有一些相似性，即，至少伽里略接收机应该能够使用GPS卫 星信号来进行定位。定位设备(或定位接收机)，即具有基于在导航系统中发送的 信号来执行定位能力的设备不能总是从所需数目的卫星接收到足够 强的信号。例如，可能发生在当应该由设备执行三维定位时，设备 不能从四颗卫星接收到信号。这可能会发生在室内，在市区环境内 等。已经针对通信网络开发了方法和系统以在不利的信号条件下实 现定位。如果通信网络仅向接收机提供导航模型辅助，则在二维定 位中最少需要三个信号或在三维定位中最少需要四个信号的要求不 会降低。然而，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种设备（Ｒ），包括： －定位接收机（Ｒ．３），用于基于由至少一个卫星导航系统的基准台（Ｓ１，Ｓ２）发送的一个或多个信号来执行定位； －接收机（Ｒ．２．２），用于接收涉及至少一个导航系统的辅助数据；以及 －检查单元（Ｒ．１．１），适于检查接收到的辅助数据； 其特征在于，所述检查单元（Ｒ．１．１）适于检查辅助数据以找出涉及所述导航系统的基准台（Ｓ１，Ｓ２）的所述一个或多个信号的状态的信息，涉及基准台（Ｓ１，Ｓ２）的所述一个或多个信号的状态的信息包括关于信号涉及的基准台（Ｓ１，Ｓ２）的指示，并且所述状态指示信号的可用性， 其中所述设备（Ｒ）适于在定位中不使用指示为不可用的此类信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：K阿拉南，J西尔雅里尼，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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