专利名称：定位卫星信号接收装置及应用于该装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种定位卫星信号接收装置及应用于该装置的方法，尤其是一种包含 了北斗导航系统的双模或多模定位卫星信号接收装置。
背景技术：
在现有个人卫星导航定位接收装置中，卫星自身信息的显示都只包含了卫星在二 维天空中的位置以及当前可见的卫星，此时，如果用户想更多的了解导航定位卫星的一些 信息，就不太可能了。还有，随着导航卫星定位系统的发展，很多的国家和地区都在发展自 己的导航定位卫星系统，如美国的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)系统， 欧洲的伽利略(Galileo)系统，俄罗斯的格洛纳斯(GL0NASS)系统，还有中国的北斗卫星导 航系统〔BeiDou(或 BD 或 COMPASS)Navigation Satellite System〕，等等。为了更好的利 用卫星资源，实现更快、更准、更稳定的定位，同时利用多个导航系统的卫星的技术已经成 为一种趋势，如兼容北斗和GPS的双模导航系统，兼容北斗、GPS以及格洛纳斯的多模导航 系统。这样，随着系统变得越来越复杂，如何才能更好地显示卫星信息？区分每一颗卫星？ 区分每一颗卫星属于哪个模式？图1是一种兼容GPS和北斗的卫星定位导航装置系统图。GPS/北斗2代兼容型 天线101接收到信号，GPS射频前端102和北斗2代射频前端104分别在晶振103以及晶 振104的作用下解调出中频信号送到信号处理单元115，其中包括捕获通道106，跟踪通道 107，然后定位解算用户坐标110根据得到的数据解算出用户坐标。捕获通道106包括m 个捕获通道，跟踪通道107包括了 N2个跟踪通道。基带处理部分还包括嵌入式处理器109， 复位模块108，此外，还有电源接口 112，输入输出接口 113，实时时钟111，其中电源接口 112 用于获得外部的供电，并为射频前端供电，输入输出接口 113用于对外输出数据，并接收外 部数据用于信号处理单元115的控制以及自身控制程序的更新，实时时钟111用于保持内 部时钟。主控微处理器121用于接收来自信号处理单元115的数据，并发送相关数据或者 控制指令给信号处理单元，同时控制地图数据的显示、用户界面的生成与交互、等等，并控 制音视频输出单元120的工作。用户输入单元129用于用户输入信息或者人机交互，典型 的包括鼠标、键盘、或者触摸屏幕，等等。系统程序存储器125用于存储控制程序，FLASH存 储器124用于存储地图数据以及用户数据。电源123为整个系统提供电力，电源检测控制 单元122用于检测电源的电量并分配电力给信号处理单元115。图2为一种卫星定位导航装置星位显示图，也是现有卫星导航装置通用的一种星 位显示方式。定位卫星201显示的是当时可见的所有卫星，接收机当前位置信息203显示 了当前可见的卫星数、时间、速度、经度、纬度、高程、以及方向，卫星的信号强度图202将当 前5颗卫星的信号强度以柱状图的形式显示出来。可以看出，图中暂无法辨识不同卫星系 统，不能区分每一颗卫星是属于GPS、还是北斗，不能告知每次显示的卫星与上一次有何不 同，也无法了解每颗卫星的详细信息、状态、记录的卫星的运行轨迹。
发明内容
本发明的目的是提供一种定位卫星信号接收装置及相应的方法，该装置能够区分 显示不同的定位卫星系统或者不同的定位卫星，并且用户能设定不同卫星系统或者卫星的 显示方式，提供卫星的信息。本发明是这样实现的—种定位卫星信号接收装置，包括卫星信号接收单元，用于接收至少一种定位卫 星系统的信号；卫星信息显示单元，用于显示所接收的定位卫星的信息；卫星识别单元，用 于识别所述接收信号所属的卫星系统或卫星编号；所述卫星信息显示单元根据卫星识别单 元识别的卫星系统或卫星编号来显示所述卫星。为了更好的实现本发明，所述装置还包括卫星显示设置单元，该单元根据所述装 置所支持的卫星系统来设置卫星的显示方式。为了更好的实现本发明，所述装置还包括卫星显示设置单元，该单元根据所述装 置所支持的卫星系统的卫星编号来设置卫星的显示方式。为了更好的实现本发明，所述装置还包括卫星显示选择单元，用于选择性的显示卫星。为了更好的实现本发明，所述卫星信号接收单元包括北斗定位卫星信号接收单兀。为了更好的实现本发明，所述装置还包括卫星轨迹记录单元，用于选择性的记录 一颗或多颗卫星的轨迹，所述卫星信息显示单元根据记录的轨迹显示所述轨迹。为了更好的实现本发明，所述装置还包括卫星信息存储单元，用于存储与该卫星 有关的资料信息，所述卫星信息显示单元根据用户的请求显示所述资料信息。此外，本发明还提供一种用于定位卫星信号接收装置的卫星信息显示方法，该方 法包括，显示设置步骤，按照定位卫星系统或卫星编号设置所述卫星的显示方式；卫星系统 识别步骤，识别定位卫星的卫星系统或卫星编号；卫星显示步骤，根据卫星识别步骤的识别 结果以及显示步骤设定的显示方式显示卫星。为了更好的实现本发明，所述显示设置步骤还包括显示选择步骤，用于选择性的 显示所述卫星系统或者卫星。为了更好的实现本发明，该方法还包括卫星信息显示步骤，用于显示当前选中卫 星的资料信息。采用本发明的技术方案后，定位卫星信号接收装置能根据用户设置区分显示不同 的定位卫星系统，不同的定位卫星，并提供卫星的资料信息给用户；方便用户根据自己的需 要去跟踪观察每一颗或者某几颗定位卫星，了解卫星的信息。
图1是一种兼容GPS和北斗导航系统的卫星定位导航装置系统图；图2是一种卫星定位导航装置星位显示图；图3为本发明的定位卫星信号接收装置卫星信息显示界面；
图4本发明的卫星显示设置单元界面； 图5为本发明卫星显示设置完成后的界面；
图6为本发明卫星显示流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。图3为本发明的定位卫星信号接收装置卫星信息显示界面。从图中可以看出，中 间是星位图410，左边是卫星信息框414，右边是接收机的信息框413。在星位图410中，每一个卫星都是用一个圆表示，圆中的文字表明了该卫星的身 份，圆的颜色则表明该卫星的状态，正在用于定位的卫星用绿色表示，正在捕获跟踪的用蓝 色表示，之前被跟踪但丢失的卫星用红色表示，其他状态用灰色表示，即其状态不属于前三 种，它可以是不可见的卫星或者接收不到信号的卫星。从图中可以看出，卫星411及卫星 417是GPS卫星，它们正在用于定位，显示为GOl和G20，卫星编号分别为01及20 ；卫星420 是北斗卫星，它当前处于被捕获跟踪状态，显示为B02，卫星编号为02 ；卫星419是GPS卫 星，它当前处于丢失状态，显示为G24，编号为24 ；卫星418是GPS卫星，它当前的状态是其 他状态，显示为G03，编号为03。星位图410显示了所有用户自己定义需要显示的卫星，并且按用户的显示设置来 显示卫星。卫星的在星图中的位置根据卫星的信号情况来分别处理，如果卫星处于定位或 者跟踪状态，则以接收到的数据来显示卫星的位置，如果卫星丢失或者处于其他状态，则根 据接收到的历书数据或者系统内存储的卫星的轨道运行数据来预测卫星的位置并显示。为了更好的显示卫星信息，左边的卫星信息框414显示当前选中卫星的详细信 息。当用户移动光标选中卫星411时，卫星信息框414显示卫星GOl的信息，上面是GOl卫 星的图片416，该图片存储在FLASH存储器124上。系统模式430用于表明该卫星的模式，即 属于GPS还是北斗。卫星编号431为卫星的识别号，表明卫星的身份，以GPS为例，卫星ID， 为一个整数的序列号1-32，与PRN码是一一对应的关系，并分配给每一颗GPS定位卫星，以 便接收机观察、区分每一颗定位卫星。卫星名称432显示用户设定的该卫星的名称，与卫星 一一对应，刚开始默认名称根据卫星编号及系统模式组合规则由系统自动命名，如GPS的3 号卫星命名为G03，北斗的1号卫星命名为B01，以此类推，如果用户更改，则显示用户更改 后的名称。卫星名称432在默认状态下与星位图中的卫星显示名称是相同的，但如果用户 更改，这里显示用户更改后的名称，而星位图卫星的显示保持不变。上方的卫星图片416为 该卫星的实际图片，用于让用户了解该卫星的一些信息。总体来说，卫星信息框414分别有 如表一所示，数据来源表明该数据从哪里得到，有的数据是实时接收解码卫星信号得到，有 的是固定存储在接收装置的存储器上。需要说明的是，表中数据只是为了示意，与实际情况 存在差异，但并不影响本发明的实现。
表 1接收机的信息框413显示定位后计算出的接收机信息。其中的卫星颗数412为当 前可见的卫星颗数，可分别显示当前可见的卫星颗数总数以及GPS/北斗2的卫星个数，图 中所示的可见卫星颗数总数为10，其中GPS为7颗，北斗为3颗。卫星显示设置单元415用于启动卫星显示设置单元，该单元根据所述装置所支持 的卫星系统来设置卫星的显示方式，当被点击选中时，屏幕将显示图4所示的卫星显示设 置单元界面。图4为本发明的卫星显示设置单元界面。图中可以看出，左上方是GPS卫星显示 设置单元506，左下方是北斗2代卫星显示设置单元507，右上方是卫星状态显示设置单元 503。在GPS卫星显示设置单元506中，其上方的显示GPS按钮501，可以选择是否在显 示主界面中显示所有GPS卫星。在具体的设置项中，以GPS编号G02卫星508为例，首先是 选择是否选择在显示主界面中显示这一颗卫星，并选择是否记录其运行轨迹，是否在显示 主界面中显示其运行轨迹，最后选择显示的形状，如方形、圆形、六边形等。显示GPS按钮 501所代表显示开关权限最大，是否选择在显示主界面中显示这一颗卫星所代表的开关权 限其次，是否在显示主界面中显示其运行轨迹所代表的开关权限最小，也就是说，如果不显 示GPS所有卫星，即使显示某一颗GPS的开关打开，也不会显示，其轨迹也不会显示。如果 不显示某颗卫星，则其显示轨迹即使被选中也不显示。在北斗卫星显示设置单元507中，基本同理GPS卫星显示设置单元506的设置，其 上方的显示BD按钮502，可以选择是否在显示主界面中显示所有北斗卫星。为更好区别各个卫星动态，在卫星状态显示503中，可对各种不同状态以不同颜 色区分，以定位状态显示设置505为例，可以选择在显示主界面中显示定位状态的卫星的 颜色，如绿色、蓝色、红色、灰色等。同理可设置捕获跟踪、丢失、其他状态的显示设置，等等。
设置完成工作完成后，点击右下的设置完成按钮504，进入卫星信息显示界面，其 效果如图5所示。图5为本发明卫星显示设置完成后的界面。如图所示，卫星的图片601、卫星信息 框602、卫星显示设置单元604、接收机的信息框605的功能描述与图3的功能描述相同。区 别在于，通过设置之后，星位图603的发生了变化。如星位图603所示，根据图4的设置，正在用于定位的卫星用绿色表示，正在捕获 跟踪的用蓝色表示，之前被跟踪但丢失的卫星用红色表示，其他状态用灰色表示，即其状态 不属于前三种，其他状态可以是不可见的卫星。从图中可以看出，卫星606为GPS卫星，显 示为G01，卫星编号为01，正被用于定位，根据图4的设置，用方形表示以区别其他卫星；卫 星607为GPS卫星，显示为G02，卫星编号为02，正被用于定位，根据图4的设置，用圆形表 示以区别其他卫星，其运行轨迹记录被存储在FLASH存储器124上，并将此轨迹609显示在 星位图603上；卫星608为北斗卫星，显示为B03，卫星编号为03，它当前处于被捕获跟踪状 态，根据图4的设置，用六边形表示以区别其他卫星；卫星610为GPS卫星，显示为G24，卫 星编号为24，它当前处于丢失状态，根据图4的设置，用圆形表示以区别其他卫星。卫星的 在星图中的位置根据卫星的信号情况来分别处理，如果卫星处于定位或者跟踪状态，则以 接收到的数据来显示卫星的位置，如果卫星丢失或者处于其他状态，则根据历书数据或者 卫星的轨道运行数据来预测卫星的位置并显示。根据上面描述的方案，系统不仅可以做到按照卫星的系统进行区分显示，而且可 以区分显示每一颗卫星，更进一步，系统可以根据用户的设置进行显示，并且能够选择性地 记录和显示卫星的轨迹以及卫星的一些资料信息。为了更好的说明本发明的流程，图6是本发明卫星显示的流程图，首先设置卫星 显示方式，系统也会提供一个默认的显示方式，并且在系统中预存各个卫星的图片以及发 射时间，然后系统接收定位卫星信号，再识别卫星的卫星系统以及卫星ID，最后，系统读取 该卫星的显示设置数据并按设定的数据显示该卫星。为了识别不同的卫星系统，这里利用 不同卫星系统的信号频率不同，如GPS导航卫星的信号频率为1575. 42MHz，北斗导航卫星 的信号频率为1561. 098MHz，故GPS射频前端102与北斗2代射频前端103通过使用不同的 采样频率以能够分别区分接收这两者信号。为了识别不通卫星的ID，以GPS为例，其卫星 ID，为一个整数的序列号1-32，与PRN(Pseudo-random noise，伪随机噪声)码是——对应 的关系，并分配给每一颗GPS定位卫星，以便接收机观察、区分每一颗定位卫星。由于现在 定位卫星的捕获跟踪都是采用试探法，系统知道当前正在捕获跟踪及定位的卫星的编号， 因此区分每一颗卫星的ID都没有问题。此外，由于GPS和北斗系统的卫星的PRN码都不一样，因此采用试探法的时候系统 还可以知道当前处理的卫星是GPS还是北斗。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种定位卫星信号接收装置，包括卫星信号接收单元，用于接收至少一种定位卫星系统的信号；卫星信息显示单元，用于显示所接收的定位卫星的信息；卫星识别单元，用于识别所述接收信号所属的卫星系统或卫星编号；其特征在于，所述卫星信息显示单元根据卫星识别单元识别的卫星系统或卫星编号来显示所述卫星。
2.如权利要求1所述的定位卫星信号接收装置，其特征在于，所述装置还包括卫星显 示设置单元，该单元根据所述装置所支持的卫星系统来设置卫星的显示方式。
3.如权利要求1所述的定位卫星信号接收装置，其特征在于，所述装置还包括卫星显 示设置单元，该单元根据所述装置所支持的卫星系统的卫星编号来设置卫星的显示方式。
4.如权利要求2或3中任意一项所述的定位卫星信号接收装置，其特征在于，所述装置 还包括卫星显示选择单元，用于选择性的显示卫星。
5.如权利要求4所述的定位卫星信号接收装置，其特征在于，所述卫星信号接收单元 包括北斗定位卫星信号接收单元。
6.如权利要求5所述的定位卫星信号接收装置，其特征在于，所述装置还包括卫星轨 迹记录单元，用于选择性的记录一颗或多颗卫星的轨迹，所述卫星信息显示单元根据记录 的轨迹显示所述轨迹。
7.如权利要求6所述的定位卫星信号接收装置，其特征在于，所述装置还包括卫星信 息存储单元，用于存储与该卫星有关的资料信息，所述卫星信息显示单元根据用户的请求 显示所述资料信息。
8.一种用于定位卫星信号接收装置的卫星信息显示方法，其特征在于，该方法包括，显示设置步骤，按照定位卫星系统或卫星编号设置所述卫星的显示方式；卫星系统识别步骤，识别定位卫星的卫星系统或卫星编号；卫星显示步骤，根据卫星识别步骤的识别结果以及显示步骤设定的显示方式显示卫
9.如权利要求8所述的卫星信息显示方法，其特征在于，所述显示设置步骤还包括显 示选择步骤，用于选择性的显示所述卫星系统或者卫星。
10.如权利要求8所述的卫星信息显示方法，其特征在于，该方法还包括卫星信息显示 步骤，用于显示当前选中卫星的资料信息。
全文摘要
本发明涉及一种定位卫星信号接收装置及应用于该装置的方法，尤其是一种包含了北斗导航系统的双模或多模定位卫星信号接收装置。所述装置包括卫星信号接收单元，用于接收至少一种定位卫星系统的信号；卫星信息显示单元，用于显示所接收的定位卫星的信息；卫星识别单元，用于识别所述接收信号所属的卫星系统或卫星编号；所述卫星信息显示单元根据卫星识别单元识别的卫星系统或卫星编号来显示所述卫星。本发明提供的定位卫星信号接收装置能根据用户设置区分显示不同的定位卫星系统，不同的定位卫星，并提供卫星的资料信息给用户。
文档编号G01S19/27GK101915930SQ20101023246
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者唐忠平, 宁尚国, 陈浩 申请人:东莞市泰斗微电子科技有限公司