的四个未知量。来自五个卫星的五个轨道数据集构成超定系统。MS 120在求解其定位/速度/时间时可恰当地加权来自五个卫星的的卫星测量并考虑预测轨道数据的降级的准确度。加权组合中的权重可根据每个轨道数据集的准确度来确定。例如，实时轨道数据和预测轨道数据可根据它们的准确度估计进行加权。准确度估计可包括用户距离误差(URE)、用户距离准确度(URA)、距星历时间(TOE)的时间、预测数据自上次更新起的龄期、以上的一些或全部的组合、或者其它度量。
[0044]以下进一步说明准确度估计度量。定位辅助服务器130通常计算或提供URE作为对卫星的预测轨道数据的不定性估计。由于MS 120从粗略轨道数据(带有校正)重构预测轨道数据，因此URE可被用作对预测轨道数据的准确度估计。由于粗略轨道数据由定位辅助服务器130和MS 120共同使用，因此与粗略轨道相关联的误差不对整体误差预算起作用。URA是对卫星的实时轨道数据的不定性估计，其是例如由GPS控制段提供的。URA通常是几米，而URE在预测的几天之后可能是数十米。这两种误差估计可被用作预测轨道数据和实时轨道数据的加权组合中的权重。此外，距TOE时间指示实时轨道数据的龄期，且还可用作准确度估计以及预测轨道数据和实时轨道数据的加权组合中的权重。类似地，预测数据自上次更新起的龄期指示预测轨道数据的准确度，且还可用作准确度估计以及预测轨道数据和实时轨道数据的加权组合中的权重。具有较小误差的卫星测量(例如，实时轨道数据)可比具有较大误差的测量(例如，预测轨道数据或粗略轨道数据)有更高权重。较新鲜的卫星测量可比较陈旧的卫星测量有更高权重。
[0045]图3A是图解卫星的可用轨道数据的时间线的示图。参看图3A的示例，MS 120在时段T0-T6具有卫星的预测轨道数据。同一卫星的实时轨道数据在时段Tl和T5—一其两者皆以TOE为中心一一可为MS 120所用。实时轨道数据偏离实际轨道数据，并且随着时间巡行过Tl和T5的边界而变成无效。在此示例中，MS 120在TO与Tl的边界上从预测轨道数据切换至实时轨道数据，并且在Tl与T2的边界上切换回预测轨道数据。类似地，MS 120在T4与T5的边界上从预测轨道数据切换至实时轨道数据，并且在T5与T6的边界上切换回预测轨道数据。在本发明的一个方面，MS 120使用例示的插值曲线35来内插TO与Tl、Tl与T2、T4与Τ5以及Τ5与Τ6的边界上的预测轨道数据和实时轨道数据。插值曲线35可使用任何已知内插技术来计算，这些内插技术平滑两个数据集(例如，单个卫星的实时轨道数据和预测轨道数据)之间的变迀以避免MS 120在确定锁定时所用的轨道数据的突变。
[0046]图3Β是图解其中MS 120可如图3Α中描述地组合使用实时轨道数据和预测轨道数据的过程300的流程图。在此情景中，MS 120在第一时段中使用卫星的实时轨道数据，并在第二时段中使用同一卫星的预测轨道数据。如以上所提及的，卫星21-25中的每一个可具有在实时轨道数据的有效期期间可为MS120所用的实时轨道数据。当实时轨道数据变得不可用时，MS 120可切换至预测轨道数据。当实时轨道数据变得再次可用时，MS 120可切换回实时轨道数据。因此，MS 120可在一个时段内使用卫星的实时轨道数据，并在另一时段内使用同一卫星的预测轨道数据，这取决于实时轨道数据的可用性或有效性。参看图3Β的示例，在框310，MS 120被开启或从空闲模式被重新激活。在框320，在MS 120获得对有效实时轨道数据的访问之前，MS 120可使用预测轨道数据来快速地计算第一次锁定，并且一旦实时轨道数据被解调和解码就可达成提高的准确度。MS 120在决定使用预测轨道数据之前还可衡量所存储的来自先前锁定和/或下载的实时轨道数据是否可用以及足够新鲜以供使用。在其中仅执行一次锁定的情景中，准确度与速度之间的决定可基于合需服务质量。
[0047]行进至框330，当MS 120用来计算锁定的任一个卫星的实时轨道数据变得可用时，MS 120可从该卫星的预测轨道数据切换至可用实时轨道数据。在框340，当MS 120用来计算锁定的任一个卫星的实时轨道数据变得不可用时，MS 120可从该卫星的实时轨道数据切换至其预测轨道数据。注意，在一情景中，框320的操作可与框330和340的操作并行地执行。框330和340的操作可在实时轨道数据变得可用或不可用时被重复。因此，MS 120可将一些卫星的实时轨道数据与一些其它卫星的预测轨道数据相组合以确定锁定。实时轨道数据和预测轨道数据的组合是动态的。任何时候当卫星的实时轨道数据变得可用时，MS120可动态地确定实时轨道数据和预测轨道数据的新组合来确定锁定。新组合包括在任何给定时间具有实时轨道数据的最大数目的卫星，但是在执行第一次锁定之前不一定要等待实时轨道数据。
[0048]参看图3A，MS 120可通过使用在时间上交迭的实时轨道数据和预测轨道数据的加权组合来内插同一卫星的实时轨道数据和预测轨道数据。加权组合可被应用于位置、速度、时间或其任何组合。MS 120在求解其位置/速度/时间时可恰当地加权轨道数据。例如，实时轨道数据和预测轨道数据可根据它们的准确度估计进行加权。准确度估计可包括用户距离误差(URE)、用户距离准确度(URA)、距星历时间(TOE)的时间、预测数据自上次更新起的龄期、以上的一些或全部的组合、或其它度量。
[0049]以上准确度估计度量已在图2A的描述中作出了说明。在图3A的单个卫星情景中，相同的准确度估计度量还应用于对实时轨道数据和预测轨道数据的内插，其中内插被计算为实时轨道数据和预测轨道数据的加权组合。具有较小误差的卫星测量(例如，实时轨道数据)可比具有较大误差的测量(例如，预测轨道数据或粗略轨道数据)有更高权重。较新鲜的卫星测量可比较陈旧的卫星测量有更高权重。
[0050]在一个情景中，预测轨道数据(0预_ )和实时轨道数据(0$w)的加权组合(轨道纟且合)可被计算为:
[0051 ] 轨道组合=(W10实时+W2Oksj ) / (W^ff2)，其中Wl和W2是(URE，URA)、距TOE的时间、预测数据自上次更新起的龄期、以上的一些或全部的组合、或其它度量的函数。
[0052]在本发明的另一方面，可使用实时轨道数据来改善预测轨道数据的准确度。“经改善”预测轨道数据可在过程200和300中使用。S卩，其可在同一卫星的实时轨道数据不可用时被使用，和/或被用来与其它卫星的实时轨道数据相组合以确定锁定。可对整个预测轨道数据一一包括在三个空间维度上的卫星位置和卫星时钟偏离一一作出准确度改善。或者，仅可对卫星时钟偏离作出准确度改善，因为时钟偏离通常并非如卫星轨迹那样是可预测的，且更易随时间受降级影响。可对提供实时轨道数据的同一卫星或不同卫星作出准确度改善。
[0053]图4是示出卫星的预测轨道数据中的两个误差分量的曲线图。第一误差分量是径向方向上的卫星轨道误差(径向轨道误差)，而第二误差分量是卫星时钟偏离的误差(时钟偏离误差)。径向轨道误差是预测与实际径向轨道位置之间的差异，而时钟偏离误差是预测与实际时钟偏离之间的差异。曲线图的X轴指示时间，而Y轴指示以米计的误差量值。该曲线图示出时钟偏离误差随时间流逝显著增加而径向轨道误差在零周围波动。因此，该曲线图表明预测轨道数据中时钟偏离的准确度随时间流逝迅速降级。
[0054]预测轨道数据中的时钟偏离(预测时钟偏离)可通过两种办法来校正。一种办法是使用卫星的早期时段的实时轨道数据来校正同一卫星在当前时段或将来时段中的预测时钟偏离。另一种办法是使用其它卫星的实时轨道数据来提供在相同时段中对该卫星的校正。在第一种办法中，实时轨道数据越“新鲜”(例如，较为不偏离Τ0Ε)，校正就越准确。为了进行校正，可将预测时钟偏离与实时广播卫星时钟参数(例如，来自GPS导航的子帧I)作对比以确定对预测时钟偏离的校正量。校正可包括差分偏移量和斜率。在校正之后，MS120在实时轨道数据变得不可用时可使用预测轨道数据(包括预测时钟偏离)来确定锁定。
[0055]为了进一步说明第二种办法，澄清第二种办法是用在“超定”系统中是有益的。即，具有实时轨道数据的卫星(在本文中称为“卫星群”)的数目等于或大于移动锁定中未知量的数目JS 120可使用卫星群中与锁定中未知量的数目相等的数目个卫星来唯一地确定该锁定。对应卫星群的可用实时轨道数据和相对应的测得伪距可被用来校正卫星群之外的一个或多个卫星的预测时钟偏离。
[0056]作为例示，对于二维位置估计(假定有足够准确的海拔知识在MS 120处可用)，MS120将需要三个可见卫星来确定其未知参数一一包括在二个维度上的移动位置和时间。对应三个可见卫星的可用实时轨道和相对应的测得伪距可被用来校正附加可见卫星(例如，仅具有预测时钟偏离的第四可见卫星)的预测时钟偏离。对于三维位置估计，MS 120将需要四个可见卫星来确定其未知参数，包括在三个维度上的移动位置和时间。对应四个可见卫星的可用实时轨道数据和相对应的测得伪距可被用来校正第五可见卫星的预测时钟偏离。如果来自第六卫星和第七卫星的预测时钟偏离也可为MS 120所用，则由四个可见卫星提供的实时轨道数据和相对应的测得伪距可被用来校正附加(例如，第六和第七等)卫星的预测时钟偏离。对预测时钟偏离的校正可通过加权最小二乘法模型(WLS)、Kalman (卡尔曼)滤波器、或某种其他线性、线性化或非线性估计方法来计算。这些校正在GPS操作期间可在后台运行，即使在整个GPS星座可见时亦可如此进行，从而当卫星可见性丢失，以及当星历已降级至使其就使用预测或混合预测数据而言更准确的程度上时，就刷新预测数据以达成最佳准确度和性能。
[0057]本文所述的混合技术可被应用于卫星定位系统(SPS)或全球导航卫星系统(GNSS)的组合，诸如但并不限于，美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯Glonass系统、欧洲Gal