[发明专利]用于加速首次定位时间的方法及相关装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求如下优先权：编号为61/331,865，申请日为2010/05/06的美国申请，以及编号为13/101,150，申请日为2011/05/05的美国临时申请，在此合并参考这些申请案的申请标的。

背景技术

本发明有关于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)的轨道预测(trajectory prediction)。

欲准确地利用卫星定位技术计算出远程接收器的位置，需要精确得知全球导航卫星系统的3个或4个卫星的星钟(clock)及轨道信息，而远程接收器一般可由每一卫星每30秒重复广播的星历信息(ephemeris infomation)来取得所需的信息内容。然而，由于会有许多因素影响着卫星轨道(orbit)，全球导航卫星系统广播的星历信息的有效期通常仅在接下来的2至4小时中维持有效。

因此，若远程接收器已持续一段时间无法接收更新的星历信息(可能是因为被关闭(turned off)或是停用(disabled))，当远程接收器重新启动(reactivate)时，任何之前已储存的星历信息将会失效(invalid)，以及在远程接收器能够开始计算其目前位置(current position)之前，需要先从卫星取得更新的信息。启动远程接收器到计算出目前位置之间的延迟(delay)称为首次定位时间(Time To First Fix，TTFF)。由于任何的延迟都会影响使用者的使用，全球导航卫星系统(例如，全球定位系统(Global Positioning System，GPS))最重要的任务之一即是针对远程接收器来延长或预测轨道的星历以加速首次定位时间。

解决上述问题的一种一般性方法为采用服务器(server)持续收集过去许多天的星历信息并计算延长的(extended)卫星轨道及星钟信息。由于计算轨道具相当的复杂度且需要有一定的精确度(往往会应用扰动(perturbed)力学模型(force-model)来处理所接收的星历信息)，所以需要在具有强大运算能力的中央服务器(central server)中使用特殊软件，以持续估测接下来许多天的延长的轨道(extended trajectory)，并能保持估测结果在可接受的误差范围(acceptable error limit)内。每当远程接收器重新启动时，远程接收器可通过互联网(Internet)或无线通信系统(wireless communication system)来从中央服务器接收延长的轨道信息，取代广播的卫星信息(而不是等待卫星的重复广播)，而大幅地缩短首次定位时间。

解决上述问题的另一种一般性方法为采用服务器连续地(continuously)收集并提供目前正在使用中的全球导航卫星系统的轨道及星钟数据(其在接下来的一段延长时间中会是有效的)，并将其提供给移动接收器(mobile receiver)，然而，此解决方法需要远程接收器与服务器有连续的或至少经常性(frequent)的连接，并且远程接收器需要具有足够的数据储存容量。

发明内容

本发明揭露一种用于全球导航卫星系统的定位方法。将卫星的轨道和/或星钟数据的模型储存至移动装置，所述模型包括多个轨道参数。为取得首次定位时间，所述移动装置从所储存的所述多个轨道参数中提取出卫星轨道信息以及基于所提取的所述卫星轨道信息来决定所述卫星的位置。一旦取得卫星位置，则可决定所述移动装置的位置。

本发明还揭露一种用于全球导航卫星系统的移动装置。所述移动装置包括全球导航卫星系统模块，用以根据所述全球导航卫星系统来决定所述移动装置的位置；以及中央处理单元，耦接于所述全球导航卫星系统模块以及存储单元。所述存储单元包括卫星的轨道和/或星钟数据的模型，其包括多个轨道参数，以及计算机代码，当所述计算机代码被所述中央处理单元所执行时，用以从所述存储单元所储存的所述多个轨道参数中提取出卫星轨道信息、基于所提取的所述卫星轨道信息来决定出所述卫星的位置，以及根据所决定出的所述卫星的位置及星钟数据来决定所述移动装置的首次定位。

对于已经阅读后续由各附图及内容所显示的较佳实施方式的本领域的技术人员来说，本发明的各目的是明显的。

附图说明

图1为根据本发明一实施方式，预测轨道数据及使用自我延长轨道数据以获得卫星信号的总流程图。

图2为根据本发明一实施方式，预测轨道数据的流程图。