[发明专利]一种方法、服务器和计算机可读存储器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及定位系统，更具体地说涉及用于改善全球导航卫星系统的长期轨道(“LTO”)信息的准确性的方法和装置。有利的是，该方法和装置可提供限制LTO信息的向前参照(Look-ahead)间隔。 

背景技术

全球导航卫星系统(GNSS)接收机需要如卫星轨道和时钟模型这样的卫星定位数据，以计算分别到几个卫星的距离，利用该距离又可计算出该GNSS接收机的位置。该距离是通过计算GNSS接收机可看到的卫星所广播的、并由地球表面上或附近的GNSS接收机接收卫星信号的发送和接收之间的时延来得到的。这些时延乘以光速便得到从GNSS接收机到可看到的各个卫星的距离。 

在现有的一些实施方式中，GNSS接收机需要的卫星导航数据类型是广播星历数据(或仅是广播星历)和广播卫星时间，其是通过对卫星信号内含有的卫星导航消息进行译码而得到的。此广播星历包括标准卫星轨道和时钟模型，广播卫星时间是与整个卫星星群相关联的绝对时间。GNSS接收机利用广播卫星时间来针对各个卫星信号明确地确定精确的广播时间(如标记发送和接收的时间)。 

在各个卫星将其对应的卫星信号广播出去的时候，由于GNSS接收机知道广播各个卫星信号的精确时间，因此，它可利用广播星历来计算各个卫星的卫星位置(即，每个卫星均在何处)。通过卫星位置以及到各个卫星的距离可以确定GNSS接收机的位置。 

举例说明，全球定位系统(GPS)接收机(即GNSS接收机的一个可能实施例)可从看到GPS接收机的各个运行中的GPS卫星接收若干GPS信号， 这些信号采用唯一伪随机噪声(PN)编码来形成。这些PN编码通称为C/A编码，它们各个均由GPS接收机用来唯一地识别哪个GPS卫星广播了这些GPS信号。GPS接收机通过比较(i)GPS接收机上接收的广播GPS信号的PN编码的序列和(ii)GPS接收机本地产生的PN编码副本之间的时移，或相反将它们相关，来确定上述时延。 

当信号水平非常低时，GPS接收机可得到广播GPS信号的PN编码，从而通过处理主要是通过平均许多帧PN编码序列来提供明确的时延。这些时延称为“亚毫秒伪距”，因为它们是这些帧的1毫秒边界的模。通过将与每个时延关联的整数毫秒分解到各个卫星，则可确定真正明确的伪距。分解明确的伪距的过程通称为“整数毫秒不定性分解”。 

一组四个伪距以及知道(i)发送GPS信号的绝对时间和(ii)在这些绝对时间时刻的卫星位置便足以得出GPS接收机的位置。发送的绝对时间可用来确定卫星在发送时刻的位置，因此用来确定GPS接收机的位置。 

各个GPS卫星以大约3.9km/s的速度运动，因此当从地球观测时，这些卫星的范围也以至多±800m/s的速率变化。绝对误差可导致在每毫秒时间误差里高达0.8m的范围误差。这些范围误差会造成GPS接收机位置中出现大小接近的误差。因此，10ms的绝对时间精度对于定位精度为大约10m而言是足够的。比10ms大得多的时间误差会导致较大的位置误差。因此，一般而言，现有的以及先前的实施例均要求绝对时间具有大约10ms的最小精度。 

从一个或多个卫星下载广播星历总是比较慢的(即，如果GPS卫星导航消息的长度是900比特并且以50比特每秒(bps)的数据流进行广播，那么所需的时间不少于18s)。当GPS信号的信号强度非常弱的时候，下载广播星历常常变得比较困难，有时甚至无法完成。为克服这些困难，一些现有的以及先前的实现方式利用地面无线或有线通信介质来将广播星历传输给GPS。这些GPS实现方式通常称为“辅助全球定位系统”或简称为AGPS。 

最近，GNSS开始利用AGPS(或类AGPS系统)来向GNSS接收机提供除广播星历之外的其他类型的辅助信息或者不提供广播星历而提供其他类型的辅助信息。此辅助信息可包括用以协助获得卫星信号的搜索辅助信息； 一类或多类卫星导航数据例如包括长期轨道和时钟模型(共同称为LTO信息)，以及可用来搜索卫星信号和/或确定GNSS接收机的位置的任何其他信息。 

为能够获得卫星信号和/或确定具有合适精度的GNSS接收机的位置，GNSS接收机仅在辅助数据有效时才用它。辅助数据(不考虑其类型)在给定时间里或“有效期”是有效的。例如，搜索辅助信息的有效期一般是几分钟。广播星历的有效期是几小时(即2-4小时)。LTO信息的有效期要比广播星历的有效期长任意时间，可能是几天，一个星期或更长。