[发明专利]从卫星系统传递精确绝对时间

说明书

技术领域

本发明一般上涉及时间传递，更具体地涉及基于卫星的时间传递和导航技术。

背景技术

由各种现有卫星导航系统提供的现有导航和定时信号常常没有提供令人满意的系统性能。尤其地，这样的导航和定时信号的信号功率、带宽、和几何倍增(geometrical leverage)通常不足以满足许多苛刻的使用方案的需求。

基于全球定位系统(GPS)信号的现有导航和定时方法在许多情况下可能不可用于导航用户。通常，GSP接收器必须接收到至少四个同时的测距源，以允许三维定位和精确的时间传递。然而，GPS信号常常提供不足以容易地穿透城市街谷或建筑的墙壁的低信号功率或几何图形。例如基于蜂窝式电话或电视信号的其他导航方法通常缺乏垂直导航信息。

现有的系统试图通过利用例如惯性导航系统、专用标志、和高灵敏度的GPS系统解决室内导航的不足。然而，惯性导航系统漂移并且昂贵。标志需要昂贵的并且未标准化的专用固定资产、从而仅具有专用效用，并且灵敏的GPS系统常常由于室内环境中GPS信号的弱化而表现不如用户的预期。

发明内容

在一个实施例中，一种用于获得从卫星传递的精确绝对时间的方法，包括：从卫星接收精确时间信号，其中精确时间信号包括周期重复的代码；确定代码的定时相位；接收额外的辅助信息；以及利用定时相位和额外的辅助信息，以确定精确绝对时间。

在另一实施例中，一种在衰减或阻塞环境中进行导航的方法，包括：检测从第一卫星接收的信号的帧结构；将接收器单元的时钟与检测到的帧结构校准；产生根据帧结构分别被分开的多个时间估计，其中至少一个时间估计与第二卫星的信号校准；向接收器单元的系统相关器提供时间估计；根据时间估计校准系统相关器；以及识别与来自第二卫星校准的至少一个时间估计，其中该至少一个时间估计向接收器单元提供成功的辅助信息，并显著改善检测效率。

在另一实施例中，一种适合于在衰减或阻塞环境中使用的接收器单元包括：天线，其适合于从卫星接收精确时间信号并接收额外的辅助信息，其中精确时间信号包括周期重复的代码；处理器；以及存储器，其适合于存储多条计算机可读指令，所述多条计算机可读指令在被执行时适合于使接收器单元：确定代码的定时相位，以及利用定时相位和额外的辅助信息，以确定精确绝对时间。

在另一实施例中，一种适合于在衰减或阻塞环境中使用的接收器单元包括：天线，其适合于从第一卫星接收精确时间信号和从第二卫星接收第二信号，其中精确时间信号包括频带帧结构；处理器；以及存储器，其适合于存储多条计算机可读指令，所述多条计算机可读指令在被执行时适合于使接收器单元：检测第一卫星的帧结构；将接收器单元的内部时钟与第一卫星的帧结构校准；产生根据第一卫星的帧结构分别被分开的多个时间估计，其中至少一个时间估计与来自第二卫星的信号校准；根据时间估计校准接收器单元的系统相关器；以及识别与来自第二卫星的信号校准的至少一个时间估计，使得向接收器单元提供成功的辅助信息。

本发明的范围由权利要求限定。通过以下一个或多个实施例的详细说明的考虑，将向本领域的技术人员提供本发明的实施例的更完全的理解以及本发明附加优点的实现。将对首先简要描述的附图的附页作出参考。

附图简述

图1提供根据本发明的实施例的能够在有遮挡或阻塞的环境中完成的导航系统的概观图。

图1A示出根据本发明的实施例的接收器单元302的功能框图。

图2提供图解根据本发明的实施例从卫星获得精确绝对时间传递的方法的流程图。

图3图解根据本发明的实施例的低地球轨道(LEO)卫星的时间传递结构信号。

图3A示出根据实施例用于确定接收到的卫星信号的代码相位的方法的流程图。

图3B提供图解根据本发明的实施例在衰减或阻塞的环境中进行时间传递和导航的方法的流程图。

图4提供一种根据本发明的实施例使用卫星以提供无线网络站定位的自成导航系统。

图5提供图解根据本发明的实施例通过结合卫星信号和无线网络站信号用于进行地理定位的方法的流程图。

图6提供图解根据本发明的另一实施例通过结合卫星信号和无线网络站信号用于进行地理定位的方法的流程图。

通过以下的详细说明将更透彻地理解本发明的实施例及所述实施例的优点。应意识到的是，相同的附图标记在一个或多个附图中用于识别相同的元件。

具体实施方式