Способ и устройство для навигационных систем

Способ и устройство для навигационных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области поддержки навигационных систем и, в частности, к формату, в котором информация, относящаяся к степени исправности спутников, распространяется из сети связи на терминалы. Изобретение также относится к устройству, содержащему приемник позиционирования для выполнения позиционирования на основе одного или более сигналов спутниковой навигационной системы. Изобретение также относится к сетевому элементу, содержащему передатчик для передачи в приемник поддерживающих данных спутниковой навигационной системы. Кроме того, изобретение относится к способам доставки поддерживающих данных спутниковой навигационной системы в устройство, а также к способу использования поддерживающих данных при позиционировании устройства. Изобретение также относится к модулю, компьютерному программному продукту, сигналу, носителю, имеющему записанный на нем сигнал, и серверу поддерживающих данных.

Предпосылки создания изобретения

Одной из известных навигационных систем является система GPS (глобальная система позиционирования, Global Positioning System), которая в данное время включает более 20 искусственных спутников Земли, половина из которых обычно находится одновременно в поле зрения приемника. Эти спутники передают, например, эфемеридные данные спутника, а также данные о времени спутника. Приемник, используемый при позиционировании, обычно делает вывод о своем местоположении путем вычисления времени прохождения сигналов, получаемых приемником одновременно с нескольких спутников, принадлежащих к системе позиционирования, и вычисляет время передачи (Time of Transmission, ToT) сигнала. Для позиционирования приемник должен обычно получить сигнал по меньшей мере от четырех спутников, находящихся в поле зрения, чтобы вычислить местоположение. Другой уже запущенной навигационной системой является российская система ГЛОНАСС (Глобальная Навигационная Система).

В будущем будут также иметься и другие, отличные от GPS и ГЛОНАСС, навигационные системы на базе искусственных спутников Земли. В Европе проектируется система Galileo, которая будет запущена в течение нескольких лет. Также расширяются системы корректировки на базе спутников (Space Based Augmentation Systems, SBAS), такие как WAAS (Wide Area Augmentation System), EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) и GAGAN (GPS Aided GEO Augmented Navigation). Все шире применяются системы локальной корректировки (Local Area Augmentation Systems, LAAS), использующие стационарные наземные навигационные станции. Собственно говоря, системы LAAS фактически не являются навигационными системами на основе спутников, хотя их навигационные станции определяются как «псевдо спутники» или «pseudolites». Принципы навигации, применимые к системам на базе искусственных спутников Земли, могут также применяться к системам LAAS. Сигналы псевдоспутников могут приниматься стандартным приемником глобальной системы спутниковой навигации (Global Navigation Satellite System, GNSS). Кроме того, в Японии разрабатывается собственная дополнительная система GPS, называемая системой Quasi-Zenith Satellite System (QZSS).

Навигационные системы на основе искусственных спутников Земли, включая системы, использующие псевдоспутники, могут обобщенно определяться как глобальные системы спутниковой навигации (Global Navigation Satellite System, GNSS). В будущем, возможно, появятся приемники позиционирования, которые смогут выполнять операции позиционирования, используя одновременно или в качестве альтернативы несколько навигационных систем. Такие гибридные приемники могут переключаться с первой системы на вторую систему в том случае, когда, например, интенсивности сигналов первой системы становятся ниже определенного предела, или видимых спутников первой системы недостаточно, или созвездие видимых спутников первой системы является неадекватным для позиционирования. Обсуждается вопрос одновременного использования разных систем при наличии сложных условий, например в городских зонах, где видимым является ограниченное число спутников. В таких случаях практически невозможна навигация на основе только одной системы вследствие низкой доступности сигналов. Однако комплексное использование различных навигационных систем позволяет осуществлять навигацию в этих сложных для сигналов условиях.

Каждый спутник системы GPS передает зондирующий сигнал на несущей частоте 1575,42 МГц, которая называется частотой L1. Эта частота также указывается в виде 154f₀, где f₀=10,23 МГц. Кроме того, спутники передают другой зондирующий сигнал на несущей частоте 1227,6 МГц, называемой частотой L2 (которая равна 120f₀). На спутнике модуляция этих сигналов производится с использованием по меньшей мере одной псевдослучайной последовательности. Для каждого спутника эта псевдослучайная последовательность различна. В результате модуляции генерируется кодо-модулированный широкополосный сигнал. Используемый метод модуляции позволяет приемнику проводить различие между сигналами, переданными с разных спутников, хотя, по существу, используемые ими при передаче несущие частоты одинаковы. Доплеровский эффект приводит к незначительному (±5 КГц) изменению несущей частоты в зависимости от геометрии созвездия. Этот метод модуляции называется множественным доступом с кодовым разделением каналов (Code Division Multiple Access, CDMA). На каждом спутнике используемая для модуляции сигнала L1 псевдослучайная последовательность является, например, так называемым кодом С/А (Coarse/Acquisition), принадлежащим к семейству кодов Голда (Gold). Каждый спутник GPS передает сигнал, используя индивидуальный код С/А. Коды формируются как сумма по модулю 2 двух 1023-битовых последовательностей. Первая двоичная последовательность G1 формируется с использованием полинома X¹⁰+X³+1, а вторая двоичная последовательность G2 формируется путем задержки полинома X¹⁰+X⁹+X⁸+X⁶+X³+X²+1 таким образом, что задержка различна для каждого спутника. Эта компоновка позволяет порождать различные С/А-коды с использованием идентичного генератора кодов. Таким образом, С/А-коды являются двоичными кодами, скорость передачи элементов которых в системе GPS равна 1,023 МГц. Код С/А содержит 1023 элементарных сигнала, где длительность кодового периода составляет 1 мс. Сигнал несущей частоты L1 затем модулируется с использованием навигационной информации с битовой скоростью передачи данных 50 бит/с. Навигационная информация заключает в себе данные о степени исправности спутника, его орбите, режиме работы тактового генератора и т.д.

В системе GPS спутники передают навигационные сообщения, включающие эфемеридные данные и данные времени, которые используются при позиционировании приемника для определения местоположения спутника в данный момент времени. Эти эфемеридные данные и данные времени передаются в кадрах, которые затем разбиваются на подкадры. На фиг.6 приведен пример такой структуры кадра FR. В системе GPS каждый кадр содержит 1500 бит, разделенных на 5 подкадров, каждый из которых включает 300 бит. Так как передача одного бита занимает 20 мс, для передачи каждого подкадра необходимо 6 секунд, а весь кадр передается за 30 секунд. Подкадрам присваиваются номера от 1 до 5. В каждом подкадре 1, в котором, например, передаются данные времени, указывается момент передачи подкадра, а также информация о девиации часов спутника по отношению к времени в системе GPS.

Подкадры 2 и 3 используются для передачи эфемеридных данных. Подкадр 4 содержит другую системную информацию, такую как скоординированное всемирное время (UTC). Подкадр 5 предназначен для передачи данных альманаха на все спутники. Логический объект этих подкадров и кадров называется навигационным сообщением GPS, включающим в себя 25 кадров или 125 подкадров. Таким образом, длина навигационного сообщения составляет 12 минут 30 секунд.

В системе GPS время измеряется в секундах от начала недели. В системе GPS моментом начала недели является полночь с субботы на воскресенье. Каждый передаваемый подкадр содержит информацию на момент времени той недели GPS, когда передавался подкадр. Таким образом, данные времени указывают момент передачи определенного бита, то есть в системе GPS это момент передачи последнего бита в подкадре. На спутниках время измеряется с использованием высокоточных атомных хронометров. Несмотря на это, функционирование каждого спутника контролируется в центре управления для GPS-системы (не показан), где, например, выполняется сравнение времени, чтобы обнаружить хронометрические ошибки на спутниках и передать информацию об этом на спутник.

Спутники во время своей работы производят мониторинг состояния оборудования. Например, спутники могут использовать так называемые операции самоконтроля, чтобы производить обнаружение и регистрацию возможных неисправностей в оборудовании. Ошибки и сбои могут быть мгновенными или более длительными. На основе данных о степени исправности некоторые из неисправностей могут быть скорректированы или информация, переданная неисправным спутником, может быть полностью игнорирована. Неисправный спутник устанавливает признак, указывающий на его неисправность, в поле степени исправности спутника навигационного сообщения. Возможно также, что блок управления системы навигации спутника обнаруживает отклонения в работе спутника или в его сигналах. Поэтому блок управления может также установить для такого спутника индикацию о неисправном состоянии. Эта индикация может быть также установлена, когда производится тестирование спутника, или во время возможной операции коррекции орбиты спутника.

Кроме того, возможно обнаружение аномалий в функционировании спутника путем анализа передаваемых им сигналов. Например, наблюдательная станция может произвести измерения прогнозных ошибок псевдодальности и, если прогнозная ошибка отклоняется от вычисленной прогнозной ошибки более чем на заранее заданную пороговую величину, наблюдательная станция принимает решение о неправильном функционировании спутника. Другим вариантом является сравнение точности эфемеридных данных, переданных спутником, с эталонными данными.

В разных навигационных системах могут отличаться число спутников, их орбитальные параметры, структура навигационных сообщений и т.д. Поэтому рабочие параметры приемника позиционирования на основе GPS могут быть неприменимыми в приемнике позиционирования другой спутниковой системы. С другой стороны, по меньшей мере принципы разработки системы Galileo указывают на то, что будет иметься некоторое сходство систем GPS и Galileo в том, что приемник Galileo сможет, во всяком случае, использовать для позиционирования сигналы спутников GPS.

Устройства позиционирования (или приемники позиционирования), т.е. устройства, имеющие возможность производить позиционирование (определение своего местоположения) на основе сигналов, передаваемых в навигационной системе, не всегда могут получить достаточно сильные сигналы от требуемого числа спутников. Например, может случиться, что при выполнении устройством трехмерного позиционирования оно не может принять сигналы от четырех спутников. Это может случиться в помещении, в городской среде и т.д. Для сетей связи были разработаны способы и системы, позволяющие определить местоположение при неблагоприятных условиях приема сигналов. Требование использования минимум трех сигналов в двумерном позиционировании или четырех сигналов при трехмерном позиционировании не может быть снижено в том случае, когда сеть связи обеспечивает только поддержку навигационной модели в приемнике. Однако, если сеть обеспечивает, например, барометрическую поддержку, которая может использоваться для определения высоты над уровнем моря, достаточно трех спутников для трехмерного позиционирования при условии, что приемник позиционирования имеет доступ к барометрическим измерениям (например, от встроенного барометра). Эти так называемые поддерживающие навигационные системы используют другие сети связи для передачи информации, относящейся к спутникам, в устройства позиционирования. Соответственно, такие устройства позиционирования, имеющие возможность приема и использования поддерживающих данных, могут быть названы поддерживаемыми GNSS-приемниками или, более обобщенно, поддерживаемыми устройствами позиционирования.

В настоящее время, только поддерживающие данные, относящиеся к GPS-спутникам, могут предоставляться в поддерживаемых GNSS-приемниках в сети множественного доступа с кодовым разделением каналов (Code Division Multiple Access, CDMA), глобальной системе мобильной связи (Global System for Mobile communications, GSM) и сети широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (Wideband Code Division Multiple Access, W-CDMA). Этот формат поддерживающих данных непосредственно соответствует навигационной модели GPS, определенной в спецификации GPS-ICD-200 SIS (ICD, Interface Control Document; SIS, Signal-In-Space). Эта навигационная модель включает в себя модель синхронизации и орбитальную модель. Для повышения точности используется модель синхронизации, чтобы определить соотношение времени спутника и системного времени, в этом случае - времени системы GPS. Орбитальная модель используется для вычисления местоположения спутника в данный момент времени. Оба типа данных необходимы для спутниковой навигации.

Доступность поддерживающих данных может существенно влиять на эксплуатационные показатели приемника позиционирования. В системе GPS требуется по меньшей мере 18 секунд (длительность первых трех подкадров) в условиях хорошего приема сигнала для того, чтобы GPS-приемник извлек копию навигационного сообщения из сигнала, передаваемого в эфир GPS-спутником. Поэтому, если недоступна адекватная копия навигационной модели (полученная, например, из предыдущего сеанса), требуется по меньшей мере 18 секунд, прежде чем GPS-спутник сможет быть использован при расчете местоположения. В настоящее время в приемниках AGPS (Assisted GPS-GPS с поддержкой) сотовая сеть, такая как глобальная система мобильной связи GSM или универсальная система мобильной связи (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS), отправляет приемнику копию навигационного сообщения и, следовательно, приемнику не требуется извлекать данные из спутниковой радиопередачи, а он может получить их непосредственно из сотовой сети. Время до первого определения местоположения (Time To First Fix, TTFF) может быть снижено до значения менее 18 секунд. Это сокращение времени до первого определения местоположения может иметь решающее значение, например, при позиционировании при экстренном вызове. Это также улучшает взаимодействие с пользователем в различных сценариях использования, например, когда пользователь запрашивает информацию о службах, доступных поблизости от его текущего местоположения. Эти типы услуг на базе информации о местоположении (Location Based Services, LBS) используют в запросе точное местоположение пользователя. Следовательно, задержки в определении местоположения могут привести к задержке для пользователя при получении им ответа от системы LBS.

Кроме того, при неблагоприятных условиях приема сигналов использование поддерживающих данных может быть единственным вариантом для навигации. Это происходит из-за того, что снижение уровня мощности сигнала может сделать невозможным для GNSS-приемника получение копии навигационного сообщения. Однако когда навигационные данные предоставляются приемнику из внешнего источника (такого как сотовая сеть), навигация снова становится возможной. Эта возможность может иметь большое значение при работе в помещении, а также в городских зонах, где уровни сигналов могут существенно изменяться в результате наличия зданий и других преград, ослабляющих сигналы со спутника.

Когда мобильный терминал, оснащенный поддерживаемым приемником позиционирования, запрашивает поддерживающие данные, сеть отправляет мобильному терминалу по одной навигационной модели для каждого из спутников, находящихся в поле зрения поддерживаемого приемника позиционирования. Формат, в котором отправляются поддерживающие данные, указывается в различных стандартах. Решения плоскости управления (Control Plane) включают в себя протокол служб размещения радиоресурсов (Radio Resource Location Services Protocol, RRLP) в сети GSM, систему управления радиоресурсами (Radio Resource Control, RRC) в сети W-CDMA и стандарты IS-801.1/IS-801.A в сети CDMA. Передаваемые по радио информационные элементы поддерживающих данных определены в стандарте TS 44.035 для сети GSM. И наконец, имеются решения плоскости пользователя (User Plane) ОМА SUPL 1.0 (Open Mobile Alliance, Secure User Plane for Location) и различные фирменные решения для сетей CDMA. Общим фактором для этих решений является то, что они поддерживают только систему GPS. Однако в результате расширения системы Galileo все стандарты в ближайшем будущем должны быть модифицированы с целью обеспечения совместимости с системой Galileo.

В международной публикации заявки WO 02/67462 раскрываются сообщения поддерживающих данных GPS в сотовых сетях связи и способы передачи поддерживающих данных GPS в сотовых сетях.

Навигационные системы индексируют спутники, чтобы определить относящуюся к ним информацию. Это называется индексацией спутников. Индекс спутника используется для идентификации навигационной модели, относящейся к конкретному спутнику. Каждая навигационная система имеет свой собственный способ индексации.

Система GPS индексирует спутник (космический аппарат - Space Vehicle, SV) на базе номеров псевдослучайных последовательностей (Pseudo-Random Noise, PRN). Номер PRN может идентифицироваться с помощью кода расширения СDМА, используемого спутниками.

Система Galileo использует 7-битовое поле (1-128), чтобы идентифицировать спутник. Число может определяться с помощью кода PRN, используемого спутником.

Система ГЛОНАСС использует 5-битовое поле, чтобы различать спутники. Число может определяться с использованием местоположения спутника в плоскостях орбиты (это местоположение называется «слотом» (slot)). Кроме того, в отличие от других систем, ГЛОНАСС использует множественный доступ с частотным разделением (Frequency Division Multiple Access, FDMA), чтобы распределить радиопередачи спутников по спектру. Здесь следует также отметить использование кода расширения CDMA в системе ГЛОНАСС. Следовательно, имеется таблица, в которой устанавливается соответствие номера слота спутника частоте радиопередачи. Это отображение требуется включить в любой формат поддерживающих данных.

Система SBAS, аналогично системе GPS, использует номера PRN, но они имеют смещение 120. Поэтому первый спутник системы SBAS имеет номер спутника равный 120.

Так как документ QZSS SIS ICD пока еще не опубликован, отсутствуют подробные сведения об индексировании спутников в этой системе. Однако, так как в системе используется корректировка GPS, формат, совместимый с системой GPS, окажется с высокой вероятностью совместимым также и с системой QZSS.

Псевдоспутники (LAAS, Local Area Augmentation System) являются наиболее проблематичными в смысле индексирования. В настоящее время отсутствует стандарт, определенный для индексирования псевдоспутников. Однако их индексация должна по меньшей мере приблизительно соответствовать индексации GPS-типа, так как в них используются номера PRN, аналогичные системе GPS. Поэтому путем гарантирования достаточного диапазона индексов спутников имеется возможность описания передатчиков LAAS с индексацией GPS-типа.

Кроме этих требований (индексация, модель синхронизации и орбитальная модель) навигационная модель должна содержать информацию о моменте начала отсчета для модели {время t_REFERENCE в модели синхронизации, аналогичное временной отметке, требуется для орбитальной модели), период действия модели, издание данных (для того, чтобы иметь возможность проводить различия между наборами данных модели), и степень исправности космического аппарата (указывает, доступны ли навигационные данные от космического аппарата).

Текущее поле степени исправности спутника необходимо модифицировать, так как будущая система GPS (и другие системы) передают не только один сигнал, а различные сигналы на разных частотах. Кроме того, возможно, что один из этих сигналов является непригодным для использования, но остальные сигналы являются превосходными. К тому же, в параметре степени исправности спутника должна иметься возможность указания на этот вид неисправности. Текущее решение в системе GPS позволяет только установить наличие неисправности в каком-то сигнале (без определения этого сигнала). Проблема ранее решалась только указанием на то, что весь спутник неисправен, без точного определения конкретного сигнала.

Краткое изложение сущности изобретения

Согласно данному изобретению вместо указания на то, что какой-то определенный спутник неисправен, предоставляют список дефектных сигналов, которые передаются конкретным спутником. Если поврежден весь спутник, имеется специальное значение для маркировки любого сигнала этого определенного спутника как дефектного. Этот подход может использоваться по меньшей мере для систем GPS, Galileo, ГЛОНАСС, SBAS, LAAS и QZSS. Имеются также резервирования для еще неизвестных будущих систем.

В соответствии с первым аспектом данного изобретения предлагается устройство, содержащее

- исследующий элемент, адаптированный для исследования принятых поддерживающих данных, относящихся по меньшей мере к одной навигационной системе,

отличающееся тем, что упомянутый исследующий элемент адаптирован для исследования поддерживающих данных, чтобы обнаружить информацию, относящуюся к статусу одного или более сигналов опорных станций по меньшей мере одной навигационной системы, при этом упомянутая информация, относящаяся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций, содержит указание на опорную станцию, к которой относится сигнал, и упомянутый статус, указывающий пригодность сигнала к использованию, причем устройство адаптировано так, чтобы не использовать для позиционирования такой сигнал, который указан в качестве непригодного для использования.

В соответствии со вторым аспектом данного изобретения предлагается сетевой элемент, содержащий

- управляющий элемент для формирования поддерживающих данных, относящихся к одной или более опорным станциям по меньшей мере одной навигационной системы,

отличающийся тем, что сетевой элемент также содержит

- исследующий элемент, адаптированный для исследования статуса упомянутых одного или более сигналов опорных станций навигационной системы, чтобы определить пригодность сигнала для позиционирования устройства;

и управляющий элемент адаптирован для

- вставки в поддерживающие данные, для каждого сигнала, который определен исследующим элементом как непригодный для позиционирования устройства, указания о непригодности сигнала, при этом упомянутое указание содержит информацию о сигнале и об опорной станции, к которой относится сигнал.

В соответствии с третьим аспектом данного изобретения предлагается система, содержащая

- сетевой элемент, который содержит

- управляющий элемент для формирования поддерживающих данных, относящихся к одной или более опорным станциям по меньшей мере одной навигационной системы; и

- передающий элемент для передачи поддерживающих данных в сеть связи;

- устройство, которое содержит

- приемник позиционирования для выполнения позиционирования на базе одного или более сигналов, переданных опорными станциями упомянутой по меньшей мере одной спутниковой навигационной системы;

- приемник для приема упомянутых поддерживающих данных из сети связи; и

- исследующий элемент, адаптированный для исследования принятых поддерживающих данных,

отличающаяся тем, что сетевой элемент системы также содержит

- исследующий элемент, адаптированный для исследования принятых навигационных данных, чтобы обнаружить информацию, относящуюся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций навигационной системы, упомянутая информация, относящаяся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций, содержит указание на опорную станцию, к которой относится сигнал, и упомянутый статус, указывающий пригодность сигнала к использованию;

где управляющий элемент адаптируется для

- вставки в поддерживающие данные, для каждого сигнала, который определен исследующим элементом в качестве непригодного к использованию при позиционировании устройства, указания о непригодности сигнала, упомянутое указание содержит информацию о сигнале и об опорной станции, к которой относится сигнал;

и этот упомянутый исследующий элемент устройства адаптируется, чтобы исследовать поддерживающие данные для обнаружения информации, относящейся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций навигационной системы, упомянутая информация, относящаяся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций, содержит указание на опорную станцию, к которой относится сигнал, и упомянутый статус, указывающий пригодность к использованию сигнала, где устройство адаптируется, чтобы не использовать при позиционировании такой сигнал, который индицируется в качестве непригодного к использованию.

В соответствии с четвертым аспектом данного изобретения предлагается модуль, содержащий исследующий элемент, адаптированный для исследования принятых поддерживающих данных, относящихся по меньшей мере к одной спутниковой навигационной системе,

отличающийся тем, что упомянутый исследующий элемент адаптирован для исследования поддерживающих данных, чтобы обнаружить информацию, относящуюся к статусу одного или более сигналов опорных станций по меньшей мере одной навигационной системы, при этом упомянутая информация, относящаяся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций, содержит указание на опорную станцию, к которой относится сигнал, и упомянутый статус, указывающий на пригодность сигнала для использования, и модуль также имеет выход для формирования указания на такой сигнал, который указан как непригодный для использования.

В соответствии с пятым аспектом данного изобретения предлагается способ, включающий

- формирование поддерживающих данных, относящихся к одной или более опорным станциям по меньшей мере одной навигационной системы,

отличающийся тем, что способ также содержит

- исследование статуса одного или более сигналов опорных станций по меньшей мере одной навигационной системы, чтобы определить пригодность сигнала к использованию для позиционирования устройства; и

- вставку в поддерживающие данные, для каждого сигнала, который определен при исследовании как непригодный для использования при позиционировании устройства, указания о непригодности сигнала к использованию, при этом упомянутое указание содержит информацию о сигнале и об опорной станции, к которой относится сигнал.

В соответствии с шестым аспектом данного изобретения предлагается способ использования поддерживающих данных при позиционировании устройства; способ содержит

- прием поддерживающих данных, относящихся к одной или более опорным станциям по меньшей мере одной навигационной системы,

отличающийся тем, что способ также содержит

- исследование принятых поддерживающих данных для обнаружения информации, относящейся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций навигационной системы, упомянутая информация, относящаяся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций, содержит указание на опорную станцию, к которой относится сигнал, и упомянутый статус, указывающий пригодность сигнала; и

исключение такого сигнала, который указан в качестве непригодного к использованию, из сигналов, используемых при позиционировании устройства.

В соответствии с седьмым аспектом данного изобретения предлагается компьютерный программный продукт для хранения компьютерной программы, имеющей исполняемые на компьютере инструкции для

- формирования поддерживающих данных, относящихся к одной или более опорным станциям по меньшей мере одной навигационной системы,

отличающийся тем, что компьютерная программа также включает исполняемые на компьютере инструкции для

- исследования статуса одного или более сигналов опорных станций по меньшей мере одной навигационной системы, чтобы определить пригодность сигнала для использования при позиционировании устройства;

- вставки в поддерживающие данные, для каждого сигнала, который определен при исследовании как непригодный для использования при позиционировании устройства, указания о непригодности сигнала к использованию, при этом упомянутое указание содержит информацию о сигнале и об опорной станции, к которой относится сигнал.

В соответствии с восьмым аспектом данного изобретения предлагается компьютерный программный продукт для хранения компьютерной программы, имеющей исполняемые на компьютере инструкции для

- приема поддерживающих данных, относящихся к одной или более опорным станциям по меньшей мере одной навигационной системы,

отличающийся тем, что компьютерная программа также содержит исполняемые на компьютере инструкции для

- исследования принятых поддерживающих данных, чтобы обнаружить информацию, относящуюся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций навигационной системы, упомянутая информация, относящаяся к статусу упомянутых одного или более сигналов опорных станций, содержит указание на опорную станцию, к которой относится сигнал, и упомянутый статус, указывающий на пригодность сигнала; и

исключения такого сигнала, который указан в качестве непригодного к использованию, из сигналов, используемых при позиционировании устройства.

В соответствии с девятым аспектом данного изобретения предлагается сигнал для доставки поддерживающих данных в устройство;

сигнал содержит

- поддерживающие данные, относящиеся к одной или более опорным станциям по меньшей мере одной навигационной системы,

отличающийся тем, что сигнал также содержит для каждого сигнала опорной станции, непригодного для позиционирования, указание о непригодности сигнала к использованию, упомянутое указание содержит информацию о сигнале и об опорной станции, к которой относится сигнал.

В соответствии с десятым аспектом данного изобретения предлагается носитель, имеющий записанный на нем сигнал для доставки поддерживающих данных на устройство, сигнал содержит

- поддерживающие данные, относящиеся к одной или более опорным станциям по меньшей мере одной навигационной системы,

отличающийся тем, что сигнал также содержит для каждого сигнала опорной станции, который непригоден для позиционирования, указание о невозможности использования сигнала при позиционировании, упомянутое указание содержит информацию о сигнале и об опорной станции, к которой относится сигнал.

В соответствии с одиннадцатым аспектом данного изобретения предлагается сервер поддерживающих данных, содержащий

- управляющий элемент для формирования поддерживающих данных, относящихся к одной или более опорным станциям по меньшей мере одной навигационной системы;

отличающийся тем, что сервер поддерживающих данных также содержит

- исследующий элемент, адаптированный для исследования статуса одного или более сигналов опорных станций навигационной системы, чтобы определить пригодность сигнала для позиционирования устройства,

при этом управляющий элемент адаптирован для вставки в поддерживающие данные, для каждого сигнала, который исследующий элемент определил как непригодный для позиционирования устройства, указания о непригодности сигнала к использованию, причем упомянутое указание содержит информацию о сигнале и об опорной станции, к которой относится сигнал.

Изобретение дает несколько преимуществ по сравнению с известным уровнем техники. В тех случаях, когда поврежден только некоторый конкретный сигнал, другие сигналы, передаваемые определенным спутником, все еще являются применимыми и поэтому имеется больше пригодных к использованию сигналов и, следовательно, может быть улучшена доступность службы A-GNSS.

Описание чертежей

Ниже будет приведено более подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи,

где на фиг.1 изображена общая упрощенная схема системы, в которой может применяться данное изобретение,

на фиг.2 представлен в виде упрощенной блок-схемы опорный приемник навигационной системы в соответствии с примером воплощения данного изобретения,

на фиг.3 представлен в виде упрощенной блок-схемы сетевой элемент в соответствии с примером воплощения данного изобретения,

на фиг.4 представлено в виде упрощенной блок-схемы устройство в соответствии с примером воплощения данного изобретения,

на фиг.5 изображен пример воплощения данного изобретения; и

на фиг.6 показан пример структуры кадра, используемой в системе GPS.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 приводится пример системы 1, которая может использоваться для позиционирования устройства R. Система 1 содержит опорные станции S, например спутники S1 первой навигационной системы, например GPS, и спутники S2 второй навигационной системы, например системы ГЛОНАСС. Здесь следует отметить, что системы GPS и ГЛОНАСС упоминаются только в качестве неограничивающих примеров и могут использоваться также другие опорные станции S, отличные от спутников (например, псевдоспутники системы LAAS). Кроме того, используется большее число опорных станций, чем это показано на фиг.1. Навигационные системы содержат одну или более наземную станцию G. Наземная станция G управляет функционированием спутников S1, S2 навигационных систем 2, 3 соответственно. Наземная станция G может, например, определить отклонения орбит спутников и точность часов спутников (не показано). Если наземная станция G обнаруживает необходимость коррекции орбиты или часов спутников S1, S2, она передает управляющий сигнал (или сигналы) на спутники S1, S2, которые затем выполняют операцию коррекции на основе управляющего сигнала(ов). Другими словами, наземная станция G относится к наземному сегменту навигационной системы.

В процессе своего функционирования спутники S1, S2 контролируют состояние своего оборудования. Спутники S1, S2 могут использовать, например, операции самоконтроля, чтобы обнаружить возможные неисправности в оборудовании и представить соответствующий отчет. Ошибки и сбои могут быть мгновенными или более длительными. На основе данных о степени исправности некоторые из неисправностей могут быть скорректированы, или информация, переданная неисправным спутником, может быть полностью игнорирована. Неисправный спутник S1, S2 устанавливает в поле степени исправности спутника в навигационном сообщении признак, указывающий на неисправность спутника. Спутник S1, S2 может также указать в навигационном сообщении тот сигнал или сигналы, которые функционируют неверно. Возможно также, что наземная станция G может обнаружить, что какой-то спутник функционирует неправильно, и установить индикацию неисправного сигнала(ов) этого спутника. Эта индикация затем может быть передана в навигационном сообщении в сеть связи Р.

В этом неограничивающем примере воплощения сеть связи Р является сетью GSM, а сетевой элемент М, взаимодействующий с опорным приемником С, является обслуживающим мобильным центром определения местоположения (Serving Mobile Location Centre, SMLC) сети GSM. Опорный приемник С.2 может передавать поддерживающие данные в сетевой элемент М. Сетевой элемент сохраняет поддерживающие данные в памяти М.4 (фиг.3) для передачи в устройство R, когда этому устройству требуются поддерживающие данные для выполнения поддерживаемой операции позиционирования. Имеется также возможность передать поддерживающие данные из сетевого элемента М в устройство R до того, как они потребуются. Например, устройство R может запросить поддерживающие данные для всех видимых спутников и сохранить навигационные данные в памяти R.4 устройства R для более позднего использования.

Сетевой элемент М может также быть центром SMLC сети GSM. Центр SMLC является или отдельным сетевым элементом (таким как MSC) или интегрированным набором функциональных возможностей базовой станции В (контроллера ба