处理用于全球定位的辅助数据的制作方法_3

文档序号:9204145阅读:来源:国知局
供导航数据(星历数据、年历数据、电离层模型、UTC模型)或其它卫星定位数据。该导航数据可以与卫星系统104单独创建的星历扩展数据文件进行组合,并且被用来提升无线接收设备130的性能,无线接收设备130也可以被称作接收器。在一些实施例中,该星历扩展数据文件也可以如此被用于定位目的,完全替代广播星历,例如在接收器由于信号状况不佳而无法从卫星接收到导航数据的情况下。
[0082]以下公开内容使用GPS作为说明性系统,但是本领域技术人员将会理解如何结合其它卫星定位系统及其星座来实践本发明。
[0083]GPS跟踪站点的网络102被用来从绕轨道运行的GPS卫星104收集数据,其中包括与接收器的性能提升相关的所有必要IE,诸如星历数据IE。网络102可以包括若干个地理上分离的跟踪站点,其中每一个都从星座中的多个卫星收集卫星数据和测量。
[0084]服务器108连接至网络102。服务器108使用专用数据格式和/或方法收集并处理网络102所提供的数据和测量。
[0085]卫星测量可以包括针对每个所支持的信号和频率的码相位测量、载波相位测量和多普勒测量。卫星数据可以包括星历数据(时钟和轨道二者)、年历数据、电离层模型、UTC模型、卫星健康信息、电离层和/或对流层的地区模型、原始导航数据广播,以及与卫星信号、有效载荷或服务的完整性有关的数据。在一些实施例中,卫星测量和数据从LI和L2频率而且从GPS卫星104在其上进行传送的所有相关信号(例如,L1CA、L1C、L2C)获得。可替换实施例可以仅使用这些频率之一,和/或其它卫星系统或者GPS系统的未来版本所使用的其它频率。
[0086]服务器108包括多个组件,包括处理器110和存储器112。处理器110被双向连接至存储器112。存储器112可以是非易失性存储器,诸如只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。除其它之外,存储器112存储操作系统122、专用编码模块124、辅助数据计算软件126,以及其中存储例如星历数据的数据集合的辅助数据IE数据库128。服务器108包括用于与网络118进行通信的接口 116。接口 116可以是RF接口、另一无线接口或有线接口。网络118可以是分组网络,诸如互联网、局域网或电话网。随机访问存储器(RAM) 120形式的易失性存储被连接至处理器110。RAM 120被处理器120用于在执行存储器112中所存储的软件时对数据进行临时存储。操作系统122包含代码,当被处理器110结合RAM 120所执行时,该代码对服务器108的每个硬件组件的操作进行控制。
[0087]辅助数据计算模块126被配置为在有必要的情况下收集并计算辅助数据,例如通过使用物理数据来生成针对7天或14天甚至更长时间的星历扩展文件。专用编码模块124被配置为将该IE编码为专用格式,该格式将指定辅助数据的具体模式(schema)以及文件格式,例如诸如XML的标记格式。该模块124还指定可以使用接口 114而通过其对专用IE进行传输的专用协议。这例如可以包括数据速率的规范。
[0088]专用格式的IE被存储在IE数据库128中,以便通过接口 114进行传播并且在被存储器112中的控制软件指令时依据该指令进行更新和/或替换。
[0089]系统100还包括接收器130。接收器130可以是移动电话、手持导航系统、数字相机,或者诸如车辆安全系统的嵌入式导航系统。GPS信号利用GPS解码器/接收器148进行解码。接收器130能够通过其GPS天线132和GPS解码器/接收器148从卫星系统104接收实时遥测、星历数据和年历数据。接收器130还能够经由其RF接口或所提供的通信端口、通过网络118向例如嵌入式系统134中的接收器发送服务器请求,并且接收存储在服务器108的IE数据库128中的诸如星历扩展文件之类的辅助数据IE。
[0090]接收器130包括显示器136、处理器138和存储器140。处理器138连接至RAM 142形式的易失性存储器。处理器138双向连接至存储器140。除其它之外,存储器140中还存储了操作系统142、软件144、卫星获取/跟踪软件146 (例如,GPS导航系统)以及从服务器108所接收的辅助数据IE 150。操作系统142包含代码,当被处理器138结合RAM 142所执行时,该代码对接收器130的每个硬件组件的操作进行控制。
[0091]GPS解码器/接收器148包括硬件芯片组以及用于从卫星104接收GPS信号并且计算位置的相关联固件/软件,上述计算可以包括辅助数据IE的使用。
[0092]与GPS解码器/接收器148相关联的SUPL 1.0协议模块被集成到OS 142中并且使用低层信号通过物理接口与该解码器/接收器进行通信。
[0093]软件144包括应用层程序,该应用层程序是本地SUPL服务器和专用协议模块(此后简称为“本地SUPL服务器”)。
[0094]图5是示出接收器130中在从外部服务器108请求并接收IE时所涉及到的各种模块的逻辑配置的框图。GPS解码器/接收器148包括基于使用SUPL 1.0协议198向服务器作出的请求而例如使用UART、I2C或SP1、通过物理端口交换IE的硬件和固件。在这种情况下,该“服务器”并不是外部服务器而是本地SUPL服务器200,本地SUPL服务器200被存储在存储器140上并且具有例如127.0.0.1 (本地主机)的本地端口地址。嵌入在OS142中的SUPL协议模块198被配置为连接至该本地端口地址并且随后作出请求,并且使用SUPL 1.0协议和数据格式通过TCP/IP链路接收数据。
[0095]参考图6,本地SUPL服务器200包括以上所提到的本地端口 202,其专用于SUPL转换模块204和控制模块206。控制模块206包括用于控制数据传输的软件以及从其请求并接收IE的外部服务器的地址,该外部服务器例如为服务器108和/或其它专用服务器。SUPL转换模块204的专用端口 202将从服务器108接收的数据转换或映射为SUPL 1.0格式并且使用SUPL 1.0协议将其传输至SUPL协议模块198。类似地,从处于SUPL 1.0标准的SUPL协议模块198作出的针对IE的请求被解释并转换为专用格式。
[0096]为了给出一个示例,服务器108可以使用诺基亚的A-GNSS协议生成包括扩展星历IE在内的辅助数据IE。这生成遵循与SUPL 1.0所使用的严格定义有所不同的特定方案(例如,具有所定义的比例因子、字长和数据类型)的XML文件。
[0097]参考图7,其示出了 SUPL协议模块198和本地SUPL服务器200之间的处理步骤的典型顺序,该处理当在SUPL协议模块198接收或发起定位请求时在步骤7.1和7.2开始。在步骤7.3,SUPL协议模块198进行连接并且使用SUPL 1.0向本地SUPL服务器200输送针对IE的请求。
[0098]在步骤7.4,本地SUPL服务器200 (如果还没有在本地存储所要求的IE)建立到诺基亚A-GNSS服务器108的地址的远程TCP/IP连接。在步骤7.5,本地SUPL服务器200使用其专用协议从诺基亚服务器108请求IE,并且在步骤7.6接收符合诺基亚的模式的IE。在步骤7.7,本地SUPL服务器200将该IE转换为SUPL 1.0格式,并且在步骤7.8,所转换的IE使用SUPL 1.0而被传输至SUPL协议模块198。
[0099]在步骤7.9,SUPL协议模块198接收SUPL 1.0格式的IE。在步骤7.10,该IE作为低层信号而被解码并被映射至GPS接收器的API和固件。在步骤7.11,该信号经由其API而被传输至GPS接收器并且因此能够确定位置。
[0100]以上示例中的IE的典型格式转换如下:
[0101]在外部服务器108处,该IE以XML进行编码。当在本地SUPL服务器200处被接收时,XML被解码并被封装为二进制格式,例如ASN.1,这是SUPL 1.0所使用的格式。在SUPL协议模块198处,二进制ASN.1被解码并且被转换和/或被映射至特定接收器的芯片组的API和固件。所产生的信号通过物理UART/I2C/SPI接口进行传输。
[0102]注意,格式之间的文件大小存在差异;即使内容保持相同,在本地SUPL服务器200处接收的XML IE通常也会比被提供至SUPL协议模块198的转换版本更大。二进制版本与非二进制版本相比极为紧凑,这意味着紧凑的标准化IE被存储在SUPL服务器200中以便在需要时由SUPL协议模块198使用。
[0103]也可以进行信号和数据转换的逆过程。
[0104]连同格式变化一起,也可以应用其它模式变化。这些可能涉及到字长、比例因子、辅助数据的寿命等。
[0105]图7中所描述的步骤涉及SUPL协议模块198发起针对IE的请求的情形。然而,步骤7.4-7.7能够不时地独立于SUPL协议模块198来执行,例如自动地和定期性地被执行,以获得更新的IE,以便在需要定位时立即被接收器108所使用。这样的IE可以是星历扩展文件,其能够在需要新的自动更新之前持续多达7天或14天。
[0106]另外,如之前所指出的,来自SUPL协议模块
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