[发明专利]一种多传感器辅助卫星信号捕获的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航领域，尤其涉及多传感器辅助卫星信号捕获的装置和方法。

背景技术

卫星导航接收机典型的工作流程包括：捕获卫星信号，解调电文数据，计算并输出用户位置。以GPS系统为例，整个过程需要32秒左右，当处于城市等复杂环境中时，该过程所需时间更长。

卫星导航接收机连续运行所需功耗较大，而且用户未必需要连续定位。当用户完成定位后关闭接收机，短时间内再次打开接收机时，可以通过保存上次定位的信息(如星历、时间、定位结果)达到减小启动时间的目的，即所谓的热启动。

定位信息中的星历和定位结果可以保存在FLASH中，但是时间需要通过实时时钟(RTC)保持运行，从而再次开机时能够直接得到开机时刻的准确时间。在主电源关闭时实时时钟仍然需要保持运行，所以实时时钟由备份电源驱动。另外，要想计数还需要晶振提供时钟信号。

晶振的频率受周围环境温度和振动的影响很大。即如果在接收机主电源断电期间，实时时钟的晶振环境温度变化很大，则晶振频率会变化，导致时钟时间过快或过慢，再次开机时的时间不准确。若此时仍然认为时间是准确的，则会导致辅助数据错误，反而使捕获时间更长。

然而，实时时钟自身是不能检测其保持的时间是否准确，所以需要其他传感器来辅助其判断时间的可靠性。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种多传感器辅助卫星信号捕获的装置和方法，使得在接收机主电源断电以后，保证系统时间不丢失，不变化。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是在接收机主电源断电以后，系统时间丢失或变化的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种多传感器辅助卫星信号捕获的装置，包括卫星导航接收机、主机处理器、温度传感器、加速度传感器；所述卫星导航接收机包括接收机晶振和备份电源域，所述备份电源域包括备份电池、实时时钟和备份晶振；卫星导航接收机在不需要定位时关闭主电源，由备份电源域保持实时时钟(RTC)的运行，实时时钟由晶振驱动；温度传感器被配置为监测接收机环境温度的变化和提供温度指示，加速度传感器被配置为监测接收机的加速度和提供震动指示；卫星导航接收机被配置为热启动时，卫星导航接收机读取实时时钟的时间，读取温度指示、震动指示，卫星导航接收机确定实时时钟的误差，然后使用小范围搜索方法或大范围搜索方法对卫星信号进行捕获。

进一步地，所述实时时钟在主电源关闭的情况下，通过备份电源域运行，保持时间的连续。

进一步地，在主电源关闭的情况下，所述温度传感器和所述加速度传感器被配置为仍保持对周围温度和加速度的监测。

进一步地，所述温度传感器监测温度的变化，以主电源关闭时刻的温度T₀为基准，当温度高于或低于T₀一定范围时置温度指示为1。

进一步地，所述加速度传感器监测加速度的变化，以主电源关闭时刻为起始，当加速度的变化表明接收机受到较大震动时标记震动指示为1。

进一步地，所述卫星导航接收机再次开机时，检测温度指示和震动指示，如果都为0，使用小范围的搜索方法捕获卫星信号；否则，使用大范围的搜索方法捕获卫星信号。

进一步地，所述小范围的搜索方法是在较小的码相位和多普勒范围上搜索卫星信号。

进一步地，所述大范围的搜索方法是在较大的码相位和多普勒范围上搜索卫星信号。

进一步地，所述温度指示或加速度指示的值存储在卫星导航接收机的内置存储器上。

本发明还提供了一种多传感器辅助卫星信号捕获的方法，包括以下步骤：

第一步201，读取温度标志Tflag的值；

第二步202，读取加速度标志Aflag的值；

第三步203，判断Tflag和Aflag是否同时等于0；如果两者同时为0，转向第四步204；如果两者中任意一个不为0，转向第五步205；

第四步204，以该时间预测的卫星信号码相位和多普勒为中心，采用较小的搜索范围和较长的搜索时间捕获卫星信号；

第五步205，以该时间预测的卫星信号码相位和多普勒为中心，采用较大的搜索范围和较短的搜索时间捕获卫星信号。

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种多传感器辅助卫星信号捕获的方法和装置。能够检测实时时钟的异常情况，从而在热启动时，根据时间信息的准确性，使用不同的搜索模式，使接收机的定位更加稳健和快速。