[发明专利]利用卫星阵定位固定终端的方法

说明书

本发明的领域是卫星电信系统。

常规的卫星电信系统包括非同步卫星阵(例如，在低地球轨道的64颗卫星)，多个网关站和多个固定终端。每个网关站与一个单独的地理上的小区(“点”)相联系和被连接到陆地电信网上。每个终端经由卫星与其所在的小区的网关站进行通信(并从而与陆地电信网通信)。当相关的一个网关站被启动时，每个卫星都从该网关站接收信息，该网关站向在其覆盖区的一个终端或多个终端进行发送。当相对于一个网关站启动时，每个卫星都向该网关站发送从其覆盖区中的每个固定终端进行接收的信息。只有当从该网关站是可视的，一个卫星才相对于一个网关站启动。

为了更精确起见，本发明涉及定位上述类型的卫星电信系统的固定终端的一种方法。

由于各种原因必须知道系统的每个固定终端的位置。例如，这能使各个固定终端同步，以便当由各个卫星进行接收时，可以防止或减小由不同固定终端发送的信号之间的相互干扰。还能使每个固定终端所属的加载区被确定。

注意，这里所指的终端是固定终端。当初次安装或每次终端重新安装时(例如从一间房间移到另外一间)，因此需要定位。

第一个现有技术的解决定位终端问题的办法包括在该固定终端中设置一个接收机，该接收机可以是现存的诸如全球定位系统(GPS)或全球导航卫星系统(GLONASS)之类的定位系统之一。

这种第一个现有技术的解决办法具有成本非常高的主要缺点。GPS或GLONASS接收机与“消费者”的固定终端比较起来太昂贵。另外，由于仅当固定终端进行安装时才进行定位，增加一个专用定位接收机到固定终端上意味着超出该固定终端所使用的所有部件的投资比例。

第二个现有技术的解决办法是使用现存的基础设施(特别是将被定位的固定终端和阵列中的某些卫星和其自身已知的到达角(TDOA)定位技术的到达角(AOA)的角度或时间差。

利用AOA技术，终端的位置是利用组合来自不同卫星的信号的到达角来确定的。利用TDOA技术，终端的位置是利用组合来自不同卫星的信号到达的时间差确定的。

与上述第一现有技术解决办法不同，该第二现有技术解决办法不需要任何专用定位接收机(GPS或GLONASS型的)。

然而，无论利用AOA还是TDOA技术，这种第二现有技术解决办法付诸实际都是困难的。AOA技术需要在方位和高度上精密的天线基准，并TDOA技术需要同步的卫星发射机。这些千变万化的条件是困难的。如果不是不可能，在不显著增加成本的情况下是可以同意这样作的。但再次应当注意的是，因为仅在安装时才起作用，所以固定终端的定位必须不意味着过度的投资。

本发明的目的是克服现有技术的这些缺点。

更为准确地讲，本发明的一个目的是提供一种定位卫星电信系统的固定终端的方法，并且该方法可以简单地投入实际使用和具有低的成本。

本发明的另外一个目的是提供一种上述类型的方法，该方法在固定终端中不要求专用的GPS或GLONASS定位接收机。

本发明的再一个目的是提供一种上述类型的方法，该方法使用现存的系统基础设施，而不在固定终端(没有精密方位基准)或卫星(卫星不需要同步)付加苛刻的条件。

按照本发明实现的借助于一种卫星电信系统的固定终端定位方法上述的目的和其它的目的将是显而易见的，该卫星电信系统包括一个卫星阵列、每个都连接到一个分别的地理小区和一个陆地电信网的多个网关站、和多个固定终端，

一个或多个被启动的卫星，如果它们之间是可视的话，仅与一个规定的网关站相联系，每个从相关与被启动的网关站接收信息的启动的卫星发射该信息到固定终端或在其覆盖区中的终端，从其覆盖区的固定终端接收信息的每个启动卫星发射信息到相联系被启动的网关站，

包含一个“中间”定位状态的方法包括以下步骤：

-Ⅰ-在第一时间t1′，该终端从第一启动卫星接收相关于由第一启动卫星发射第一信息的时间t1的第一信息和在该时间t1时该第一卫星的位置p1；

-Ⅱ-在与第一时间相同或接近的第一时间t2 ′，该终端从第二启动卫星接收相关于由第二启动卫星发射第二信息的时间t2的第二信息和在该时间t2时该第一卫星的位置p2；

-Ⅲ-该终端计算该终端所位于的第一双曲面H_1、2和以至于：H_1、2=d₂-d₁=(t2′-t2)·c-(t1′-t1)·c

其中：

-d1是在时间t1该终端和该第一启动卫星的位置p1之间的距离，