Способ и устройство для временного разрешения спутниковой системы определения местоположения

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к навигации с помощью спутниковых систем определения местоположения, и может быть использовано в спутниковом приемнике определения местоположения. Технический результат заключается в уменьшении количества вероятных возможностей согласований времени и таким образом в способствовании разрешению неоднозначности времени. Для этого принимают первый сигнал (160) от спутника (150) первой спутниковой системы определения местоположения и принимают второй сигнал (140) от спутника (130) второй спутниковой системы определения местоположения, причем первый сигнал имеет первую длину последовательности модуляции, а второй сигнал имеет вторую длину последовательности модуляции, отличную от первой длины последовательности модуляции. Способ может также включать в себя определение временного смещения между первым сигналом от спутника первой системы спутниковой системы определения местоположения и вторым сигналом от спутника второй спутниковой системы определения местоположения на основании оцененной задержки распространения первого сигнала и второго сигнала. Способ может дополнительно включать в себя установление позиции спутникового приемника (120) определения местоположения на основании временного смещения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее описание посвящено спутниковым системам определения местоположения. Более подробно, настоящее описание относится к временному разрешению спутниковых систем определения местоположения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В настоящее время в глобальных системах определения местоположения (GPS) возможно получить местоположение приемника GPS на основании двух частей информации. Первая часть информации - это относительная задержка времени распространения сигналов, приходящих от различных спутников, которая также называется псевдодальностями. Задержка распространения по меньшей мере от четырех спутников может быть необходимой для трехмерной привязки. Вторая часть информации - это местоположение каждого спутника, когда его сигнал был передан. Как только эта информация становится доступной, возможно решить систему уравнений определения местоположения. Уравнение определения местоположения имеет четыре переменные: три для местоположения приемника (x_u, y_u, z_u) и четвертая для временного смещения (T_u) между часами приемника и часами системы GPS. Каждое местоположение (x_i, y_i, z_i) спутника определяется используя информацию эфемерид, которая является уточненной моделью спутниковой орбиты. Эта информация может быть получена или непосредственно от спутников посредством декодирования данных, или из других источников, как от сервера ассистирования GPS.

[0003] Как только информация эфемерид становится доступной, единственной недостающей информацией является время. Абсолютное время в системе времени GPS, когда сигнал был передан посредством спутника, должно быть известно, чтобы вычислить позицию. Информация времени может быть получена посредством декодирования информации Времени Недели (TOW) от спутника в автономном приемнике GPS с сильным радиочастотным (RF) сигналом, приходящим от спутников. Эта информация указывает абсолютное время GPS начала следующего подкадра GPS. Каждый подкадр длится 6 секунд и специальная последовательность битов, названных преамбулой, может быть использована для определения ее начала. Если измерения псевдодальности проведены точно в начале каждого подкадра для каждого спутника, информация TOW от предыдущего подкадра может использоваться для вычисления позиции каждого спутника во время передачи. На практике не является необходимым использовать момент начала каждого подкадра для проведения измерения псевдодальности. В действительности, если местоположение сигнала известно в пределах данного подкадра, временное смещение может быть скомпенсировано между этим местоположением во времени и началом подкадра.

[0004] Таким образом, может быть необходимо определить относительное местоположение данного момента во времени для принятого сигнала в пределах подкадра. Этот момент во времени будет использоваться в уравнениях псевдодальности. При ошибке в этом процессе извлечения времени могут быть серьезные последствия в конечном вычислении точности позиции по двум различным причинам. Первая причина относится к тому факту, что спутники перемещаются со скоростью приблизительно 4 км/с. Несовпадение времени в 1 мс обычно для всех используемых спутников обычно приводит к ошибке спутникового местоположения приблизительно 4 м, что обычно приводит к ошибке того же порядка величины при вычислении позиции приемника. Вторая причина намного более серьезна. Если один спутник имеет ошибку извлечения времени только 1 мкс относительно других спутников, то это будет соответствовать ошибке в 300 метров для дальности этого конкретного спутника, что вызывает ошибку того же порядка при вычислении конечной позиции приемника.

[0005] Сигнал L1 GPS состоит из двухфазной РЧ несущей (1,57542 ГГц), модулированной посредством последовательности псевдослучайного шума (PN) длительностью в 1023 элемента сигнала. Это представляет собой систему множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), где каждый спутник имеет свою собственную уникальную PN последовательность, которая работает как идентификатор и учитывает разделение сигналов от различных спутников. Частота следования элементов сигнала равна 1,023 млнЭССек (миллионов элементов сигнала в секунду), и следовательно, передача одной всей последовательности занимает 1 мс. Каждые 20 циклов PN (20 миллисекунд) фаза может или не может быть инвертирована, что составляет модуляцию данных 50 битов в секунду. 30 битов данных составляют одно слово (600 миллисекунд) и 10 слов составляют один подкадр (6 с). Пять подкадров составляют страницу (30 с). Первые 3 подкадра переносят информацию, необходимую для вычисления позиции, в то время как последние 2 подкадра несут набор других параметров, которые передаются в 25 страницах, занимающих 12,5 минут. Обычно приемник GPS будет иметь корреляторы, которые попытаются согласовать внутренне генерируемую PN последовательность с приходящим сигналом. Обнаружение пика в корреляции дает хорошее измерение согласования времени в пределах 1 мс продолжительности PN последовательности. Если сигнал достаточно силен, настолько, чтобы данные могли должным образом демодулироваться, и если окно захвата данных достаточно длинное, то TOW может быть получено и может быть определено точное местоположение любого заданного цикла PN длиной 1 мс, в пределах подкадра.

[0006] В других ситуациях, из-за неблагоприятных РЧ условий, сигнал может не быть достаточно силен для побитовой демодуляции данных, но он может быть достаточно силен, настолько, чтобы пик в PN корреляции все еще мог быть определен. Это может быть возможно из-за использования более длительных времен интеграции. В обычном приемнике это случается, когда уровень входного сигнала для каждого спутника ниже -142 дБм и по-прежнему выше некоторого порога, который может обычно быть в диапазоне -155 дБм. В других случаях окно времени получения (захвата) данных может быть маленьким, не разрешая выполнить правильное определение местоположения конкретной короткой последовательности битов в потоке данных GPS.

[0007] В этих случаях часть информации времени может все еще быть найдена в пределах 1 мс окна времени PN последовательности из-за согласования (относительного расположения) элементов сигнала, который также называется как информация фазы кода. Однако позиция этой конкретной PN последовательности неизвестна в потоке данных GPS. В случае подкадров длиной 6 секунд имеется 6000 возможностей согласования. Это похоже на наличие сломанных часов, только с минутной стрелкой, но без часовой стрелки. В контексте этого раскрытия это является тем, что называют проблемой неоднозначности времени в GPS.

[0008] В ассистирующих-GPS системах (A-GPS), когда выдается грубая временная информация помощи, которая в целях иллюстрации может быть принята с точностью +/-2 секунды, пространство поиска во временной области становится ограниченным окном в 4 секунды шириной. Это окно может быть помещено в пределы одного или двух подкадров в 6 секунд длиной. Позиция сигнала в пределах 1 мс продолжительности PN последовательности может быть получена из процесса корреляции. Однако все еще имеется проблема согласования заданной PN последовательности, начинающейся в пределах подкадра в 4-секундных окнах, что дает 4000 возможностей. Есть известные способы, которые могут быть использованы, чтобы попытаться решить эту неоднозначность, как тот, что предложен в патенте США № 6346911, но они могут потребовать некоторой существенной обработки, учитывая большое количество возможностей согласования (относительного расположения во) времени.

[0009] Таким образом, имеется потребность в способе для того, чтобы сократить количество возможных возможностей согласования времени для упрощения проблемы разрешения неоднозначности времени спутниковой системы определения местоположения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] Раскрыты способ и устройство, которые уменьшают количество возможных возможностей согласования времени для упрощения проблемы разрешения неоднозначности времени спутниковой системы определения местоположения. Способ может включать в себя прием первого сигнала от первой спутниковой системы определения местоположения и прием второго сигнала от второй спутниковой системы определения местоположения. Первый сигнал может иметь первую длину последовательности модуляции, и второй сигнал может иметь вторую длину последовательности модуляции, отличную от первой длины последовательности модуляции. Способ может также включать в себя определение временного смещения между первым сигналом из первой спутниковой системы определения местоположения и вторым сигналом из второй спутниковой системы определения местоположения на основании оцененной задержки распространения первого сигнала и второго сигнала. Способ может дополнительно включать в себя установление позиции спутника на основании спутникового приемника определения местоположения на основании временного смещения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] Чтобы описать способ, в котором могут быть получены преимущества и признаки раскрытия, более конкретное описание раскрытия, кратко описанное выше, будет представлено в отношении конкретных вариантов осуществления настоящего раскрытия, которые иллюстрируются в приложенных чертежах. Понимая, что эти чертежи изображают только обычные варианты осуществления раскрытия и, как надо полагать, не ограничивают объем раскрытия, раскрытие будет описано и объяснено с дополнительной спецификой и деталями с использованием сопровождающих чертежей, на которых:

[0012] Фиг.1 является примерной блок-схемой системы согласно одному возможному варианту осуществления;

[0013] Фиг.2 является примерной иллюстрацией возможностей согласования подкадра для заданной псевдослучайной шумовой последовательности согласно одному возможному варианту осуществления;

[0014] Фиг.3 является примерной иллюстрацией возможностей согласования подкадра на основе времени передачи для заданной псевдослучайной шумовой последовательности пилот-сигнала согласно одному возможному варианту осуществления;

[0015] Фиг.4 является примерной иллюстрацией возможностей согласования подкадра на основе времени приемника для заданной псевдослучайной шумовой последовательности пилот-сигнала согласно одному возможному варианту осуществления;

[0016] Фиг.5 является примерной блок-схемой устройства согласно одному возможному варианту осуществления;

[0017] Фиг.6 является примерной последовательностью операций, иллюстрирующей работу устройства согласно возможному варианту осуществления; и

[0018] Фиг.7 является примерной последовательностью операций, иллюстрирующей работу устройства согласно другому возможному варианту осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0019] Фиг.1 является примерной блок-схемой системы 100 согласно одному варианту осуществления. Система 100 может включать в себя терминал 120, спутники 150 и 151 из первой спутниковой системы определения местоположения и спутники 130-133 из второй спутниковой системы определения местоположения. Терминал 120 может быть спутниковым приемником определения местоположения или устройством, включающим в себя спутниковый приемник определения местоположения, таким как устройство беспроводной связи, беспроводной телефон, сотовый телефон, персональный цифровой ассистент, пейджер, персональный компьютер, приемник селективного вызова или любое другое такое устройство, которое может использовать приемник спутниковой системы определения местоположения. Спутники 130-133, 150 и 151 могут быть спутниками различных систем определения местоположения, таких как Глобальная Система Определения Местоположения (GPS), спутниковая система определения местоположения Galileo, Глобальная Навигационная Спутниковая Система, такая как GLONASS, или любая другая спутниковая система определения местоположения.

[0020] Во время работы терминал 120 может вычислять свою позицию используя сигналы 140-143 от четырех или более спутников второй спутниковой системы определения местоположения. Четыре спутника, возможно, должны использоваться, потому что смещение сигнала синхронизации между локальными сигналами синхронизации терминала 120 и сигналами синхронизации спутниковой системы определения местоположения может нуждаться в определении. Терминал 120 может затем определить время, так же как позицию. Например, каждый спутник может иметь атомные часы и может непрерывно передавать сообщения. Каждое сообщение может содержать текущее время в начале сообщения и параметры, чтобы вычислить местоположение спутника, такое как эфемерида. Сигналы могут проходить на известной скорости, которая сопоставима со скоростью света через свободное пространство и немного медленнее через атмосферу. Терминал 120 может использовать время прихода, чтобы вычислить расстояние до каждого спутника, из которого оно может определить позицию терминала 120, используя геометрию и тригонометрию. Если локальное время известно очень точно, этот процесс может определять позицию терминала используя три спутника. Однако большинство терминалов не содержат часы такой точности, потому что потребовались бы атомные часы. Таким образом, терминалу может потребоваться отслеживать четыре или более спутников так, чтобы терминал мог вычислить свое местоположение на основании измерений относительных задержек распространения сигнала.

[0021] Чтобы помочь в определении времени передачи сигналов 140-143, терминал 120 может принимать первый сигнал 160 или 161 от первого спутника 150 или 151 первой спутниковой системы определения местоположения. Терминал 120 может затем принимать второй сигнал 140 от второго спутника 130 второй спутниковой системы определения местоположения. Например, первая спутниковая система определения местоположения может быть спутниковой системой определения местоположения Galileo, и вторая спутниковая система определения местоположения может быть спутниковой системой определения местоположения GPS. Терминал 120 может затем выявлять относительное время передачи первого сигнала 160 относительно оцененного времени распространения первого сигнала от первого спутника 150. Терминал 120 может затем определять временное смещение между первым сигналом 160 и вторым сигналом 150. Терминал 120 может определять пространство поиска для возможностей согласования (настройки) времени для того, чтобы согласовать псевдослучайную шумовую последовательность на основании относительного времени передачи и временного смещения. Терминал 120 может затем оценивать системное время второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска, используя известные способы. Терминал 120 может затем устанавливать позицию спутникового приемника определения местоположения на основании системного времени, используя известные способы. Таким образом, терминал 120 может использовать сигнал 160 и/или 161, переданный посредством спутников 150 и 151 от первой спутниковой системы определения местоположения, что может существенно сократить количество возможных возможностей согласования времени для сигналов 140-143 от спутников 130-133 из второй спутниковой системы определения местоположения. Это может, следовательно, очень упростить проблему разрешения неоднозначности времени, которая может уменьшить количество требуемой мощности обработки, что может быть преобразовано в более дешевую реализацию приемника GPS и/или к более быстрому времени ответа.

[0022] Для тщательно продуманного использования примера Galileo для первой спутниковой системы определения местоположения и GPS для второй спутниковой системы определения местоположения система Galileo, как предполагается, используется для передачи сигналов в частотном диапазоне L1 на 1,57542 МГц. Кроме того, она также использует последовательности псевдослучайного шума (PN) 1,023 млнЭССек в этом частотном диапазоне. Как только полная совокупность спутников Galileo развернута, объединенное количество видимых спутников GPS и Galileo в любой заданный момент времени и местоположения будет намного больше, чем количество видимых спутников только одной системы GPS. Это может быть полезно в условиях, например, глубоких улиц города, когда возможность получения привязки может быть ограничена количеством видимых спутников в прямой видимости. Таким образом, может быть полезно спроектировать приемник, который может обращаться и с сигналами L1 GPS, и с сигналами L1 Galileo одновременно. Настоящее описание расширяет преимущества объединения приемников GPS и Galileo помимо чистого преимущества увеличенной доступности. Предлагается способ упрощения разрешения неоднозначности времени, когда доступен сигнал по меньшей мере одного спутника Galileo.

[0023] Один из сигналов, передаваемых спутниками Galileo в диапазоне L1, является пилот-каналом - Е1 -C. Он может состоять из PN последовательности, дополнительно модулируемой посредством способа несущей с двоичным смещением (BOC). PN последовательность может быть создана из первичной последовательности в 1,023 млнЭССек и 4092 элементов сигнала длиной, которая, следовательно, может длиться 4 миллисекунды, и вторичной PN последовательности длиной в 25 элементов сигнала. Заключительная PN последовательность может повторяться каждые 100 миллисекунд (4 миллисекунды × 25). В контексте Ассистирующей Глобальной Навигационной Спутниковой Системы (A-GNSS) несколько предположений могут быть полезными.

[0024] Во-первых, известна разница во времени между системой Galileo и системой GPS. Эта информация разности может быть передана посредством спутников Galileo, что может означать, что эта информация может быть получена посредством демодулирования данных Galileo. Однако это может быть достигнуто, только если входящий сигнал Galileo достаточно силен для разрешения демодуляции данных. Альтернативно, эта информация может быть послана на терминал 120 другими средствами, например в качестве части информации помощи от серверов сотовой сети. Во-вторых, терминал 120 знает свое грубое местоположение обычно в радиусе 30 километров, также называемое опорным местоположением. Это знание может быть основано на информации помощи или на информации привязки предыдущего местоположения. В-третьих, терминал 120 имеет или альманах, такой как грубая спутниковая модель местоположения, или эфемериду, такую как спутниковая модель местоположения высокой точности для всех спутников, используемых совокупностей GPS и Galileo. В-четвертых, терминал 120 в состоянии захватить по меньшей мере один спутник GPS и один спутник Galileo, что означает, что он способен определять фазу кода для корреляции PN последовательности для этих спутников. В-пятых, терминал 120 имеет по меньшей мере грубую информацию времени, которая имеет точность по меньшей мере +/-3 секунды на основании информации помощи A-GNSS или на основании сигнала источника внутренней синхронизации. Как следствие, время поиска становится ограниченным одним или двумя подкадрами длиной в 6 секунд.

[0025] Фиг.2 является примерной иллюстрацией 200 возможностей согласования подкадров GPS для заданной PN последовательности GPS согласно одному возможному варианту осуществления. Информация помощи времени может иметь точность +/-3 секунды и, как показано, заданный момент времени, соответствующий началу заданной PN последовательности GPS, может соответствовать 6000 различным возможностям в терминах согласования подкадров.

[0026] Фиг.3 является примерной иллюстрацией 300 возможностей согласования подкадров GPS, основанных на времени передачи, для заданной PN последовательности пилот-сигнала Galileo в соответствии с одним возможным вариантом осуществления. Как показано, пилот-канал Е1-C Galileo может выдавать границу начала PN последовательности длиной в 100 мс на временной основе приемника, которая может быть передана на временной основе в спутнике, плюс задержка распространения. Поскольку разница во времени между системой Galileo и системой GPS может быть известна, начало заданной PN последовательности Galileo длиной 100 в мс может соответствовать 60 возможным местоположениям согласования в подкадре GPS длиной 6 секунд в терминах времени передачи.

[0027] Фиг.4 является примерной иллюстрацией возможностей согласования подкадра GPS на основании времени приемника для заданной PN последовательности пилот-сигнала Galileo согласно одному возможному варианту осуществления. В терминах согласования, которые воспринимаются терминалом 120, должны быть приняты во внимание задержки распространения между спутниками и приемником. С грубым опорным местоположением терминала 120 и с моделью орбиты Galileo, которая может быть альманахом или эфемеридой, может быть возможно оценить задержку распространения сигнала Galileo и, следовательно, оценить время передачи для этого сигнала с некоторой подходящей точностью. С информацией разницы времени Galileo и GPS может быть возможно определить возможные согласования времени между началом последовательности PN пилот-сигнала Galileo и подкадром GPS в его время передачи. С моделями орбиты GPS и опорным местоположением приемника может быть возможно оценить время распространения GPS для каждого спутника, таким же образом, как и со спутниками Galileo. В завершение, может быть возможно определить возможные согласования времени между принятым пилот-сигналом заданного спутника Galileo и подкадром заданного принятого спутника GPS, где оба ссылаются на время приемника. Может быть 60 возможных согласований времени, отделенных посредством 100 мс, продолжительностью PN последовательности пилот-сигнала Galileo каждая. Каждое возможное согласование может иметь диапазон погрешности, главным образом определенный погрешностью опорного местоположения. Эта погрешность времени может быть порядка 100 мкс для погрешности позиции в 30 километров. 100 мкс намного меньше, чем шаг в 1 мс неоднозначности времени, заданной посредством самой корреляции PN последовательности GPS.

[0028] Поскольку диапазон погрешности для каждой возможности может быть меньше чем 1 мс, каждая возможность согласования, определенная из сигнала Galileo, может соответствовать только одной возможности в согласовании PN последовательности GPS. Это показывает, что при комбинировании согласования PN последовательности GPS с согласованием пилот-сигнала Galileo пространство поиска может быть уменьшено с 6000 возможностей до 60 возможностей, такая реализация является улучшенной в 100 раз. В более типичном случае, когда погрешность помощи времени составляет +/-2 секунды, улучшение может быть от 4000 возможностей до 40 возможностей, что по-прежнему является улучшением в 100 раз.

[0029] В патенте США № 6346911, Mike King, который включается по ссылке в настоящее описание, предлагается один способ, чтобы разрешить неоднозначность времени. Он использует известные битовые комбинации в некоторых областях подкадра GPS. Для каждой возможности согласования времени он выполняет корреляцию, использующую такие известные битовые комбинации. После того как корреляция выполнена для каждой возможности согласования времени, он ищет пик, который укажет наиболее вероятное правильное согласование времени. Если описанный способ используется в комбинации с настоящим описанием, количество необходимых корреляций может уменьшиться с коэффициентом, равным 100, что может уменьшить необходимую мощность обработки.

[0030] Фиг.5 является примерной блок-схемой устройства 500, такого как терминал 120, согласно одному возможному варианту осуществления. Устройство 500 может включать в себя некоторые или все из следующего: корпус 510, контроллер 520, связанный с корпусом 510, схема 530 ввода и вывода аудио, связанная с корпусом 510, дисплей 540, связанный с корпусом 510, приемник 550 спутниковой системы определения местоположения, связанный с корпусом 510, пользовательский интерфейс 560, связанный с корпусом 510, память 570, связанная с корпусом 510, и антенна 580, связанная с корпусом 510, и спутниковый приемник 550. Устройство 500 может также включать в себя модуль 590 разрешения времени и модуль 592 позиции приемника спутниковой системы определения местоположения. Модуль 590 разрешения времени и модуль 592 позиции приемника спутниковой системы определения местоположения могут быть подсоединены к контроллеру 520, могут постоянно находиться в контроллере 520, могут постоянно находиться в памяти 570, могут постоянно находиться в приемнике 550 спутника, могут быть автономными модулями, могут быть программным обеспечением, могут быть аппаратным обеспечением или могут быть в любом другом формате, полезным для модуля на устройстве 500.

[0031] Дисплей 540 может быть жидкокристаллическим дисплеем (LCD), светодиодным (LED) дисплеем, плазменным дисплеем или любым другим средством для отображения информации. Схема 530 ввода и вывода аудио может включать в себя микрофон, динамик, преобразователь или любую другую схему ввода и вывода аудио. Пользовательский интерфейс 560 может включать в себя клавиатуру, клавиши, сенсорную панель, джойстик, дополнительный дисплей или любое другое устройство, полезное для предоставления интерфейса между пользователем и электронным устройством. Память 570 может включать в себя оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, оптическую память, память модуля идентификации абонента или любую другую память, которая может быть подсоединена к устройству.

[0032] Во время работы приемник 550 спутниковой системы определения местоположения может принять первый сигнал от первой спутниковой системы определения местоположения. Первый сигнал может иметь первую длину последовательности модуляции. Приемник 550 спутниковой системы определения местоположения может также принять второй сигнал от второй спутниковой системы определения местоположения. Второй сигнал может иметь вторую длину последовательности модуляции, отличную от первой длины последовательности модуляции. Контроллер 520 может управлять операциями устройства 500. Модуль 590 разрешения времени может оценить задержку распространения сигналов от обеих спутниковых систем определения местоположения. Модуль 590 разрешения времени может определять временное смещение между первым сигналом от спутника первой спутниковой системы определения местоположения и вторым сигналом от спутника второй спутниковой системы определения местоположения на основании оцененной задержки распространения сигналов, и от спутниковых систем определения местоположения, и от временного смещения между системами. Например, модуль 590 разрешения времени может определять временное смещение между первым сигналом от спутника первой спутниковой системы определения местоположения и вторым сигналом от спутника второй спутниковой системы определения местоположения на основании разности между длиной первой последовательности модуляции и длиной второй последовательности модуляции. Модуль 590 разрешения времени может уменьшать возможности согласования времени для разрешения проблемы с неоднозначностью времени. Например, модуль 590 разрешения времени может уменьшить возможности согласования времени посредством использования временного смещения и относительного времени передачи при принятии решения о пространстве поиска для того, чтобы согласовать псевдослучайную шумовую последовательность. Модуль 592 позиции приемника спутниковой системы определения местоположения может устанавливать позицию устройства 500 на основании временного смещения. Второй сигнал может быть модулированным посредством псевдослучайной шумовой последовательности, которая имеет более короткую длину, чем первый сигнал. Первый сигнал может включать в себя пилот-сигнал, включающий в себя псевдослучайную шумовую последовательность в 100 миллисекунд, и второй сигнал может включать в себя подкадр в 6 секунд.

[0033] Модуль 590 разрешения времени может оценить задержку распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения и оценить системное время спутниковой системы определения местоположения второго сигнала на основании задержки распространения и временного смещения. Модуль 592 позиции приемника спутниковой системы определения местоположения может устанавливать позицию устройства 500 на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения. Модуль 590 разрешения времени может оценить задержку распространения посредством оценки задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании опорного местоположения спутникового приемника 550 определения местоположения. Модуль 590 разрешения времени может также оценить задержку распространения посредством оценки задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании модели орбиты второй спутниковой системы определения местоположения. Модуль 590 разрешения времени может дополнительно оценивать задержку распространения посредством оценки задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании грубой информации времени. Модуль 590 разрешения времени может также устанавливать время передачи для первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании задержки распространения. Модуль 590 разрешения времени может оценивать системное время второй спутниковой системы определения местоположения на основании времени передачи и временного смещения между первой и второй спутниковыми системами определения местоположения.

[0034] Модуль 590 разрешения времени может оценивать задержку распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения и устанавливать время передачи для первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании задержки распространения. Модуль 590 разрешения времени может затем определять пространство поиска для второго сигнала на основании времени передачи и временного смещения. Пространство поиска может уменьшать временные возможности до множества возможных системных времен. Модуль 590 разрешения времени может затем оценить системное время второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска. Например, модуль 590 разрешения времени может определять наиболее вероятного кандидата на системное время из набора кандидатов используя известные способы. Модуль 592 позиции приемника спутниковой системы определения местоположения может устанавливать позицию устройства 500 на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения. Например, модуль 592 позиции может устанавливать позицию посредством взятия позиции спутника для каждого спутника, оценки псевдодальности для каждого спутника и установления местоположения устройства 500, используя позицию спутника и псевдодальность. Псевдодальность может быть расстоянием между спутниковым приемником 550 определения местоположения и соответствующим спутником, смещенным на некоторое расстояние, общее для всех спутников.

[0035] Модуль 590 разрешения времени может оценивать задержку распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения, принимать решение о пространстве поиска для возможностей согласования времени для того, чтобы согласовать псевдослучайную шумовую последовательность на основании задержки распространения и временного смещения, и оценивать системное время второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска. Модуль 592 позиции приемника спутниковой системы определения местоположения может затем устанавливать позицию устройства 500 на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения.

[0036] Фиг.6 является примерной последовательностью операций 600, иллюстрирующей работу устройства 500 согласно другому возможному варианту осуществления. На этапе 610 начинается последовательность операций. На этапе 620 устройство 500 может принимать первый сигнал от спутника первой спутниковой системы определения местоположения, причем первый сигнал имеет первую длину последовательности модуляции. Первый сигнал может включать в себя пилот-сигнал, включающий в себя псевдослучайную шумовую последовательность в 100 миллисекунд. На этапе 630 устройство 500 может принимать второй сигнал от спутника второй спутниковой системы определения местоположения, причем второй сигнал имеет вторую длину последовательности модуляции, отличную от первой длины последовательности модуляции. Второй сигнал может быть модулирован псевдослучайной шумовой последовательностью, которая имеет более короткую длину, чем первый сигнал. Второй сигнал может также включать в себя подкадр в 6 секунд длиной. На этапе 640 устройство 500 может определять временное смещение между первым сигналом от спутника первой спутниковой системы определения местоположения и вторым сигналом от спутника второй спутниковой системы определения местоположения на основании оцененной задержки распространения обоих сигналов и разности между первой длиной последовательности модуляции и второй длиной последовательности модуляции. На этапе 650 устройство 500 может устанавливать позицию устройства 500 на основании временного смещения. На этапе 650 заканчивается последовательность операций 600.

[0037] Фиг.7 является примерной последовательностью операций 700, иллюстрирующей работу устройства 500 согласно другому возможному связанному варианту осуществления, где этапы могут быть реализованы наряду с этапами последовательности операций 600. На этапе 710 начинается последовательность операций. Не все этапы в последовательности операций 700 необходимы для работы последовательности операций 600. Например, на этапе 720 устройство 500 может оценить задержку распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения, и на этапе 750 устройство 500 может оценить системное время второй спутниковой системы определения местоположения второго сигнала на основании задержки распространения и временного смещения. Оценка задержки распространения может включать в себя оценку задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании опорного местоположения спутникового приемника определения местоположения. Оценка задержки распространения может также включать в себя оценку задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании модели орбиты второй спутниковой системы определения местоположения. Затем на этапе 650 устройство 500 может устанавливать позицию спутникового приемника определения местоположения на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения.

[0038] На этапе 730 устройство 500 может устанавливать время передачи для первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании задержки распространения. Затем на этапе 750 устройство 500 может оценивать системное время второй спутниковой системы определения местоположения на основании времени передачи и временного смещения. Затем на этапе 650 устройство 500 может устанавливать позицию спутникового приемника определения местоположения на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения.

[0039] На этапе 720 устройство 500 может оценивать задержку распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения. На этапе 730 устройство 500 может устанавливать относительное время передачи для первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании задержки распространения. Время передачи может быть относительным временем передачи, которое не обязательно является абсолютным. Например, оно может быть больше на кратное продолжительности первого сигнала и все еще предоставлять преимущества настоящего описания. В качестве дополнительного примера для сигнала в 100 мс, относительное время передачи может быть меньше на кратное 100 мс. На этапе 740 устройство 500 может определять пространство поиска для второго сигнала на основании времени передачи и временного смещения. На этапе 750 устройство 500 может оценивать системное время второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска. Затем на этапе 650 устройство 500 может устанавливать позицию спутникового приемника определения местоположения на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения.

[0040] На этапе 720 устройство 500 может оценивать задержку распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения. На этапе 740 устройство 500 может определять пространство поиска для возможностей согласования времени для того, чтобы согласовать псевдослучайную шумовую последовательность на основании задержки распространения и временного смещения. На этапе 750 устройство 500 может оценивать системное время второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска. Затем на этапе 650 устройство 500 может устанавливать позицию спутникового приемника определения местоположения на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения. На этапе 750 заканчивается последовательность операций 700.

[0041] Таким образом, настоящее раскрытие может использовать сигнал, переданный посредством спутников первой системы, что может существенно уменьшить количество вероятных возможностей согласования времени для второй системы, и, следовательно, очень упростить проблему разрешения неоднозначности времени. Это может уменьшить объем требований к мощности обработки, что может привести к более дешевым реализациям приемника и/или к более быстрым временам ответа.

[0042] Например, сигналы GPS и Galileo могут быть объединены для решения проблемы неоднозначности времени для GPS, тогда как предыдущие подходы основывались на использовании сигналов от одной и той же спутниковой системы для извлечения времени. Кроме того, способы настоящего раскрытия могут быть использованы в любом приемнике, который может принимать сигналы от двух спутниковых систем определения местоположения. Например, эти способы могут быть использованы в гибридных приемниках, которые в состоянии одновременно принимать сигналы GPS и Galileo в частотном диапазоне L1. Эти способы могут также быть полезны в ассистирующих-GPS (A-GPS) приемниках, которые включают в себя приемники, встроенные в мобильные устройства, такие как сотовые телефоны. Настоящее описание может быть применимым к автономным приемникам, где целый приемник содержится в одной интегральной схеме. Настоящее описание может также быть применимо к реализациям всего приемника программным обеспечением. Настоящее описание может быть дополнительно применимо к приемникам, основанным на корреляторе или основанным на FFT.

[0043] Способ настоящего описания предпочтительно реализован на запрограммированном процессоре. Однако контроллеры, последовательности операций и модули могут также быть реализованы на компьютере общего назначения или специального назначения, запрограммированном микропроцессоре или микроконтроллере и периферийных элементах интегральных схем, интегральной схеме, электронной или логической схеме аппаратного обеспечения, такой как дискретная схема элемента, программируемом логическом устройстве или подобном. В общем, любое устройство, в котором находится конечный автомат, способно осуществлять последовательности операций, показанные в чертежах, может использоваться, чтобы реализовывать функции процессора настоящего описания.

[0044] В то время как настоящее описание было описано с конкретными вариантами осуществления, очевидно, что много альтернатив, модификаций и изменений будут очевидны для специалистов в данной области техники. Например, различные компоненты вариантов осуществления можно заменять, добавлять или заменять в других вариантах осуществления. Кроме того, все элементы каждого чертежа не являются необходимыми для работы раскрытых вариантов осуществления. Например, специалист в данной области техники раскрытых вариантов осуществления будет в состоянии сделать и использовать способы настоящего описания посредством использования элементов независимой формулы изобретения. Соответственно, предпочтительные варианты осуществления настоящего описания, как формулируется в настоящем описании, предназначены, чтобы быть иллюстративными, а не ограниченными. Различные изменения могут быть сделаны, не отступая от сущности и объема раскрытия.

[0045] В этом документе относительные термины, такие как "первый", "второй" и т.п., могут быть использованы исключительно для отличия одного объекта или действия от другого объекта или действия, без обязательных требований или подразумевания любых таких фактических отношений или порядка между такими объектами или действиями. Термины "содержать", "содержащий" или любая другая их вариация предназначены для обозначения неисключительного включения, таким образом, чтобы процесс, способ, изделие или устройство, которое содержит список элементов, не включали в себя только эти элементы, но которые могут включать в себя другие элементы, явно не перечисленные или не присущие такому процессу, способу, изделию или устройству. Элемент с артиклем «а» или «an» или подобным, без больших ограничений, исключает существование дополнительных идентичных элементов в процессе, способе, изделии или устройстве, которые содержит этот элемент. Кроме того, термин "другой" определяется как по меньшей мере второй или более. Используемые в настоящем описании термины "включающий в себя", "имеющий" и т.п. определены как "содержащий".

1. Способ установления позиции спутникового приемника определения местоположения, содержащий этапы:
принимают первый сигнал от спутника первой спутниковой системы определения местоположения, причем первый сигнал имеет первую длину последовательности модуляции, при этом первый сигнал включает в себя пилот-сигнал Galileo, включающий в себя 100-миллисекундную псевдослучайную шумовую последовательность пилот-сигнала;
принимают второй сигнал от спутника второй спутниковой системы определения местоположения, причем второй сигнал имеет вторую длину последовательности модуляции, отличную от первой длины последовательности модуляции, при этом второй сигнал включает в себя 6-секундный подкадр Глобальной Системы определения местоположения, причем упомянутый подкадр Глобальной Системы определения местоположения включает в себя псевдослучайные шумовые последовательности Глобальной Системы определения местоположения, где каждая псевдослучайная шумовая последовательность Глобальной Системы определения местоположения имеет длину 1 мс;
определение временного смещения между пилот-сигналом Galileo первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения и подкадром Глобальной Системы определения местоположения второго сигнала от спутника второй спутниковой системы определения местоположения на основании оцененной задержки распространения первого сигнала и второго сигнала; и
установление позиции спутникового приемника определения местоположения на основании упомянутого временного смещения.

2. Способ по п.1, в котором второй сигнал модулируют псевдослучайной шумовой последовательностью, которая имеет более короткую длину, чем первый сигнал.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий:
оценку задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения; и
оценку системного времени второй спутниковой системы определения местоположения второго сигнала на основании задержки распространения и временного смещения,
причем упомянутое установление содержит установление позиции спутникового приемника определения местоположения на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения.

4. Способ по п.3, в котором оценка задержки распространения содержит оценку задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании опорного местоположения спутникового приемника определения местоположения.

5. Способ по п.3, в котором оценка задержки распространения содержит оценку задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании модели орбиты второй спутниковой системы определения местоположения.

6. Способ по п.3, дополнительно содержащий выявление времени передачи для первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании задержки распространения, причем оценка системного времени второй спутниковой системы определения местоположения содержит оценку системного времени второй спутниковой системы определения местоположения второго сигнала на основании времени передачи и временного смещения, и причем установление содержит установление позиции спутникового приемника определения местоположения на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения.

7. Способ по п.1, в котором первый сигнал включает в себя пилот-сигнал, включающий в себя псевдослучайную шумовую последовательность длительностью 100 мс, и в котором второй сигнал включает в себя подкадр длительностью 6 с.

8. Способ по п.1, дополнительно содержащий:
оценку задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения;
выявление относительного времени передачи для первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании задержки распространения;
определение пространства поиска для второго сигнала на основании времени передачи и времени смещения; и
оценку системного времени второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска, причем установление содержит установление позиции спутникового приемника определения местоположения на основании системного времени второй спутниковой системы определения.

9. Способ по п.1, дополнительно содержащий:
оценку задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения;
определение пространства поиска для возможностей согласования времени для согласования псевдослучайной шумовой последовательности на основании задержки распространения и времени смещения; и
оценку системного времени второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска.

10. Устройство навигации, содержащее:
приемник спутниковой системы определения местоположения, сконфигурированный для приема первого сигнала от первой спутниковой системы определения местоположения, причем первый сигнал имеет первую длину последовательности модуляции, при этом первый сигнал включает в себя пилот-сигнал Galileo, включающий в себя 100-миллисекундную псевдослучайную шумовую последовательность пилот-сигнала, причем приемник спутниковой системы определения местоположения также сконфигурирован для приема второго сигнала от второй спутниковой системы определения местоположения, причем второй сигнал имеет вторую длину последовательности модуляции, отличную от первой длины последовательности модуляции, при этом второй сигнал включает в себя 6-секундный подкадр Глобальной Системы определения местоположения, причем упомянутый подкадр Глобальной Системы определения местоположения включает в себя псевдослучайные шумовые последовательности Глобальной Системы определения местоположения, где каждая псевдослучайная шумовая последовательность Глобальной Системы определения местоположения имеет длину 1 мс;
контроллер, подсоединенный к приемнику спутниковой системы определения местоположения, причем контроллер сконфигурирован для управления операциями упомянутого устройства;
модуль разрешения времени, подсоединенный к контроллеру, причем модуль разрешения времени сконфигурирован для определения временного смещения между пилот-сигналом Galileo первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения и подкадром Глобальной Системы определения местоположения второго сигнала от спутника второй спутниковой системы определения местоположения на основании оцененной задержки распространения первого сигнала и второго сигнала; и
модуль позиции приемника спутниковой системы определения местоположения, подсоединенный к контроллеру, причем модуль позиции спутникового приемника определения местоположения сконфигурирован для установления позиции устройства на основании временного смещения.

11. Устройство по п.10, в котором второй сигнал модулируется посредством псевдослучайной шумовой последовательности, которая имеет более короткую длину, чем первый сигнал.

12. Устройство по п.10, в котором модуль разрешения времени сконфигурирован для оценки задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения,
в котором модуль разрешения времени сконфигурирован для оценки системного времени второй спутниковой системы определения местоположения второго сигнала на основании задержки распространения и временного смещения, и
в котором модуль позиции спутникового приемника спутниковой системы определения местоположения сконфигурирован для установления позиции упомянутого устройства на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения.

13. Устройство по п.12, в котором модуль разрешения времени сконфигурирован для оценки задержки распространения посредством оценки задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании опорного местоположения спутникового приемника определения местоположения.

14. Устройство по п.12, в котором модуль разрешения времени сконфигурирован для оценки задержки распространения посредством оценки задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании модели орбиты второй спутниковой системы определения местоположения.

15. Устройство по п.12, в котором модуль разрешения времени сконфигурирован для выявления времени передачи для первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании задержки распространения, и в котором модуль разрешения времени сконфигурирован для оценки системного времени второй спутниковой системы определения местоположения посредством оценки системного времени второй спутниковой системы определения местоположения второго сигнала на основании времени передачи и временного смещения.

16. Устройство по п.10, в котором первый сигнал включает в себя пилот-сигнал, включающий в себя псевдослучайную шумовую последовательность длительностью 100 мс, и в котором второй сигнал включает в себя подкадр длительностью 6 с.

17. Устройство по п.10, в котором дополнительно:
модуль разрешения времени сконфигурирован для оценки задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения,
модуль разрешения времени сконфигурирован для установления времени передачи для первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения на основании задержки распространения,
модуль разрешения времени сконфигурирован для определения пространства поиска для второго сигнала на основании времени передачи и временного смещения,
модуль разрешения времени сконфигурирован для оценки системного времени второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска, и
модуль позиции приемника системы определения местоположения сконфигурирован для установления позиции упомянутого устройства на основании системного времени второй спутниковой системы определения.

18. Устройство по п.10,
в котором модуль разрешения времени сконфигурирован для оценки задержки распространения первого сигнала от спутника первой спутниковой системы определения местоположения,
в котором модуль разрешения времени сконфигурирован для определения пространства поиска для возможностей согласования времени для согласования псевдослучайной шумовой последовательности на основании задержки распространения и временного смещения,
в котором модуль разрешения времени сконфигурирован для оценки системного времени второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска, и
в котором модуль позиции спутниковой системы определения местоположения сконфигурирован для установления позиции устройства на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения.

19. Способ навигации спутникового приемника определения местоположения, содержащий этапы:
принимают первый сигнал от первого спутника первой спутниковой системы определения местоположения, при этом первый сигнал включает в себя пилот-сигнал Galileo, включающий в себя 100-миллисекундную псевдослучайную шумовую последовательность пилот-сигнала;
принимают второй сигнал от второго спутника второй спутниковой системы определения местоположения, при этом второй сигнал включает в себя 6-секундный подкадр Глобальной Системы определения местоположения, причем упомянутый подкадр Глобальной Системы определения местоположения включает в себя псевдослучайные шумовые последовательности Глобальной Системы определения местоположения, где каждая псевдослучайная шумовая последовательность Глобальной Системы определения местоположения имеет длину 1 мс;
выявление относительного времени передачи первого сигнала относительно оцененного времени распространения первого сигнала от первого спутника;
определение временного смещения между пилот-сигналом Galileo первого сигнала и подкадром Глобальной Системы определения местоположения второго сигнала;
определение пространства поиска для уменьшенных возможностей согласования времени для согласования псевдослучайной шумовой последовательности Глобальной Системы определения местоположения на основании относительного времени передачи и временного смещения;
оценку системного времени второй спутниковой системы определения местоположения на основании пространства поиска; и
установление позиции спутникового приемника определения местоположения на основании системного времени второй спутниковой системы определения местоположения.

20. Способ по п.19, в котором первая спутниковая система определения местоположения содержит спутниковую систему определения местоположения Galileo, и вторая спутниковая система определения местоположения содержит спутниковую систему определения местоположения Глобальная Система Определения Местоположения.