Способ и устройство для навигационных систем с поддержкой

Способ и устройство для навигационных систем с поддержкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Это изобретение относится к области навигационных систем с поддержкой и, более конкретно, к формату, в котором данные поддержки распределяются от сети связи к терминалам. Изобретение также относится к устройству, включающему приемник позиционирования для выполнения позиционирования на основе одного или более сигналов спутниковой системы навигации. Изобретение также относится к сетевому элементу, включающему передатчик для передачи данных поддержки спутниковой системы навигации в приемник. Изобретение, кроме того, относится к способу, компьютерному программному продукту и сигналу для доставки данных поддержки спутниковой системы навигации в приемник позиционирования.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Одна из известных систем навигации - это система GPS (Система Глобального Позиционирования), которая в настоящий момент включает более чем 24 спутника, из которых обычно половина одновременно находится в поле зрения приемника. Эти спутники передают, например, данные эфемерид, а также временную информацию спутника. Приемник, используемый в позиционировании, обычно устанавливает свое положение путем подсчета времени прохождения сигнала, полученного приемником одновременно с нескольких спутников, принадлежащих системе позиционирования, и рассчитывает время передачи (ТоТ) сигналов. Для позиционирования приемник, как правило, должен принять сигнал от по меньшей мере четырех спутников в поле зрения, чтобы рассчитать местоположение. Другой уже запущенной системой навигации является российская система ГЛОНАСС (Глобальная Навигационная Система).

В будущем будут существовать другие системы навигации на основе спутников, помимо GPS и ГЛОНАСС. В Европе система Galileo находится в процессе создания и 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 фиксированные наземные навигационные станции. Строго говоря, системы локальной корректировки в действительности не являются спутниковыми навигационными системами, хотя их навигационные станции называют «псевдоспутники» или «псевдолиты». Принципы навигации, применимые для систем на основе спутников, также применимы для систем локальной корректировки. Сигналы псевдолитов могут приниматься стандартным GNSS приемником (Global Navigation Satellite System, GNSS). Кроме того, японцы развивают свою собственную систему, дополняющую GPS/Galileo, называемую Quasi-Zenith Satellite System (QZSS).

Системы навигации на основе спутников, включая системы, использующие псевдоспутники, могут все вместе называться Глобальными Навигационными Спутниковыми Системами (GNSS). В будущем, возможно, появятся позиционные приемники, которые могут выполнять операции позиционирования, используя одновременно или альтернативно более чем одну навигационную систему. Такие гибридные приемники могут переключаться с первой системы на вторую систему, если, например, уровень сигнала первой системы падает ниже определенного порога, или если недостаточно видимых спутников первой системы, или если комбинация видимых спутников первой системы не подходит для позиционирования. Одновременное использование разных систем становится целесообразным в сложных условиях, таких как городские зоны, где число видимых спутников ограничено. В таких случаях навигация на основе только одной системы практически невозможна из-за низкой доступности сигналов. Тем не менее, гибридное использование различных систем навигации позволяет обеспечить навигацию в этих сложных сигнальных условиях.

Каждый спутник GPS системы передает зондирующий сигнал на несущей частоте 1575.42 МГц, называемой L1. Эта частота также указывается как 154f₀, где f₀ 10.23 МГц. Кроме того, спутники передают другой зондирующий сигнал на несущей частоте 1227.6 МГц, называемой L2, т.е. 120f₀. В спутнике выполняется модуляция этих сигналов по меньшей мере одной псевдослучайной последовательностью. Эта псевдослучайная последовательность - своя для каждого спутника. В результате модуляции генерируется широкополосный сигнал с кодовой модуляцией. Используемая технология модуляции делает возможным различение в приемнике сигналов, переданных с разных спутников, хотя несущая частота, используемая для передачи, в действительности одна и та же. Эффект Доплера дает небольшое (±1 кГц) изменение несущей частоты в зависимости от геометрии группы. Эта технология называется Множественный Доступ с Кодовым Разделением (CDMA). В каждом спутнике для модуляции сигнала L1 используемая псевдопоследовательность - это, например, так называемый С/А код (код грубого определения / захвата), который относится к семейству кодов Голда. Каждый GPS спутник передает сигнал, используя индивидуальный С/А код. Коды формируются как сумма по модулю 2 двух 1023-битных двоичных последовательностей. Первая двоичная последовательность G1 формируется полиномом X¹⁰+X³+1, и вторая двоичная последовательность G2 формируется полиномом X¹⁰+X⁹+X⁸+X⁶+X³+X²+1 с задержкой таким образом, что задержка своя для каждого спутника. Такая схема позволяет выдавать разные коды С/А идентичным кодовым генератором. С/А коды являются, таким образом, двоичными кодами, скорость передачи элементов сигнала которых в системе GPS равна 1.023 МГц. С/А код включает 1023 элемента, при этом время передачи кода составляет 1 мс. Несущий сигнал L1 далее модулируется навигационной информацией со скоростью 50 бит/с. Навигационная информация включает информацию о состоянии спутника, его орбите, временные данные и т.п.

В системе GPS спутники передают навигационную информацию, включая данные эфемерид и временные данные, которые используются в приемнике позиционирования для определения положения спутника в данный момент. Эти данные эфемерид и временные данные передаются в кадрах, которые далее делятся на подкадры. Фиг.6 показывает пример такой кадровой структуры FR. В системе GPS каждый кадр включает 1500 бит, которые разделяются на подкадры по 300 бит каждый. Поскольку передача одного бита занимает 20 мс, передача каждого подкадра занимает, таким образом, 6 с, и весь кадр передается за 30 секунд. Подкадры нумеруются от 1 до 5. В каждом подкадре 1, например, передаются временные данные, указывается момент передачи подкадра, так же как и информация об отклонении часов спутника по отношению ко времени в системе GPS.

Подкадры 2 и 3 используются для передачи данных эфемерид. Подкадр 4 содержит другую системную информацию, такую как Универсальное Скоординированное Время (UTC). Подкадр 5 предназначен для передачи данных альманаха по всем спутникам. Объект из этих подкадров и кадров называется навигационным сообщением GPS, которое включает 25 кадров или 125 подкадров. Длительность навигационного сообщения, таким образом, составляет 12 минут 30 секунд.

В системе GPS время измеряется в секундах от начала недели. В системе GPS моментом начала недели считается полночь с субботы на воскресенье. Каждый передаваемый подкадр содержит информацию о моменте GPS недели, в который подкадр был передан. Таким образом, временные данные показывают момент передачи определенного бита, т.е. момент передачи последнего бита подкадра в системе GPS. В спутниках время измеряется высокоточными атомными хронометрами. Несмотря на это работа каждого спутника контролируется в центре управления GPS систем (не показан), и, например, выполняется сравнение времени для определения хронометрических ошибок на спутниках и передачи этой информации на спутник.

Количество спутников, параметры орбиты спутников, структура навигационных сообщений и т.п. могут различаться в различных навигационных системах. С другой стороны, по крайней мере принципы разработки Galileo показывают, что будут некоторые схожести между Galileo и GPS в той мере, что по меньшей мере приемник Galileo будет в состоянии использовать при позиционировании сигналы спутников GPS.

Устройства (или приемники) позиционирования, например устройства, которые имеют возможность выполнять позиционирование на основе сигналов, передаваемых в навигационных системах, не всегда могут принимать достаточно сильные сигналы от требуемого числа спутников. Такое может происходить внутри помещений, в городских условиях и т.д. Для сетей связи разработаны способы и системы, позволяющие выполнять позиционирование (определение местоположения) в неблагоприятных сигнальных условиях. Если сеть связи предоставляет для приемника только поддержку навигационной модели, требование минимум трех сигналов для двухмерного позиционирования или четырех сигналов для трехмерного позиционирования не уменьшается. Однако если сеть предоставляет, например, барометрическую поддержку, что может использоваться для определения высоты, то для трехмерного позиционирования достаточно трех спутников. Эти так называемые навигационные системы с поддержкой используют другие системы связи для передачи информации, относящейся к спутникам, для устройств позиционирования. Соответственно, такие устройства позиционирования, которые имеют возможность принимать и использовать данные поддержки, могут называться приемниками GNSS с поддержкой или, более обобщенно, устройствами позиционирования с поддержкой.

В настоящий момент только данные поддержки, относящиеся к GPS спутникам, могут быть предоставлены приемникам GNSS с поддержкой в сетях связи CDMA (коллективный доступ с кодовым разделением каналов), GSM (глобальная система мобильной связи) и W-CDMA (широкополосный коллективный доступ с кодовым разделением каналов). Формат этих данных поддержки близок к навигационной модели GPS, определенной в спецификации GPS-ICD-200 SIS (ICD, Interface Control Document; SIS, Signal-In-Space). Эта навигационная модель включает модель синхронизации и орбитальную модель. Более конкретно, модель синхронизации используется для сопоставления времени спутника со временем системы, в этом случае со временем GPS. Орбитальная модель используется для расчета положения спутника в данный момент. И те, и другие данные существенны для спутниковой навигации.

Наличие данных поддержки может значительно повлиять на эффективность приемника позиционирования. В системе GPS при хороших сигнальных условиях для того, чтобы приемник выделил копию навигационного сообщения из широкополосного сигнала GPS спутника, требуется по меньшей мере 18 секунд (длина первых трех подкадров). Следовательно, если в наличии нет действующего сообщения (например, из предыдущего сеанса) навигационной модели, нужно по меньшей мере 18 секунд, прежде чем GPS спутник может быть использован для расчета положения. Теперь же с приемниками AGPS (GPS с поддержкой) сеть сотовой связи, такая как GSM или UMTS (Универсальная Система Мобильной Связи), посылает в приемник копию навигационного сообщения, и, следовательно, приемник не должен выделять данные из широкополосного сигнала спутника, а может получать их непосредственно из сотовой сети. Время до первого захвата (Time To First Fix, TTFF) может быть уменьшено до величины менее 18 секунд. Это уменьшение времени может быть критично, например, когда выполняется позиционирование для экстренного вызова. Это также улучшает возможности пользователя в различных случаях использования, например, когда пользователь запрашивает информацию о службах, доступных вблизи текущего местоположения пользователя. Такого рода Службы на Основе Местоположения (LBS) используют в запросе конкретное местоположение пользователя. Следовательно, задержка в определении местоположения может задержать ответ от службы LBS пользователю.

Кроме того, в неблагоприятных сигнальных условиях использование данных поддержки может быть единственной возможностью для навигации. Падение уровня мощности сигнала делает невозможным получение приемником GNSS экземпляра навигационного сообщения. Однако, когда навигационные данные предоставляются приемнику от внешнего источника (такого как сотовая сеть связи), навигация снова возможна. Эта особенность может быть важна при применениях внутри помещений, а также в городских условиях, где уровни сигнала могут значительно варьироваться из-за зданий и других препятствий, ослабляющих спутниковые сигналы.

Международная заявка WO 02/67462 описывает сообщения данных поддержки GPS в сетях сотовой связи и способы передачи сообщения данных поддержки GPS в сетях сотовой связи.

Когда мобильный терминал, имеющий приемник позиционирования с поддержкой, запрашивает данные поддержки, сеть посылает мобильному терминалу одну навигационную модель для каждого спутника в поле зрения приемника позиционирования с поддержкой. Формат, в котором передаются данные поддержки, определен 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. Информационные элементы передачи данных поддержки определены в стандарте TS 44.035 для GSM. И наконец, имеются решения плоскости пользователя (User Plane) ОМА SUPL 1.0 (Open Mobile Alliance, Secure User Plane for Location) и различные проприетарные решения сетей CDMA. Общим для всех этих решений является то, что они поддерживают исключительно GPS. Однако при наращивании системы Galileo все стандарты в скором будущем будут модернизированы для достижения совместимости с Galileo.

Следовательно, понятно, что поддержка исключительно GPS не будет отвечать требованиям в скором будущем, и должен быть разработан новый формат данных, способный поддерживать новые системы.

Проблема предоставления данных поддержки для новых систем, так же как и для GPS, может быть сведена к поиску навигационной модели (синхронизационной и орбитальной модели), которая может быть использована для описания всех спутниковых систем. Прямое решение - взять исходный формат навигационного сообщения для каждой из систем и использовать этот формат. Однако результатом этого будут различающиеся сообщения (разные формат сообщения для каждой системы), что делает выполнение задачи проблематичным. Кроме того, исходный формат может быть несовместим со стандартами сотовых сетей. Следовательно, конечное решение должно быть таким, чтобы не требовались различные форматы.

Проблемы выработки общего формата включают, во-первых, индексирование спутников. Индекс спутника используется для идентификации навигационной модели в конкретном спутнике. Проблема в том, что каждая система имеет свой собственный способ индексирования.

Индексы спутников GPS (SV, космическое транспортное средство) основаны на номерах PRN (псевдослучайной последовательности). Номер PRN может быть идентифицирован с помощью расширяющего кода CDMA, используемого на спутниках.

Galileo использует для идентификации спутника 7-битное поле (1-128). Номер может быть идентифицирован с помощью кода PRN, используемого спутником.

ГЛОНАСС использует для распознавания спутников 5-битное поле. Номер может быть идентифицирован с положением спутника в орбитальных плоскостях (это положение называется «слот»). Кроме того, в отличие от других систем, ГЛОНАСС использует FDMA (множественный доступ с разделением по частоте) для расширенных по спектру сигналов спутника. Следует понимать, что в ГЛОНАСС также используется распределенный код CDMA. Следовательно, есть таблица, которая ставит в соответствие номер слота спутника и частоту сигнала вещания. Это соответствие должно быть включено в любой формат данных поддержки.

Системы SBAS используют PRN номера, как и GPS, но имеют смещение на 120. Следовательно, первый спутник системы SBAS имеет спутниковый номер 120.

Поскольку QZSS SIS ICD пока не является публичной, детальная информация по индексированию спутников в системе отсутствует. Однако, поскольку система является развитием GPS, вероятно GPS-совместимый формат будет совместим и с QZSS также.

Псевдолиты (LAAS) наиболее проблематичны в смысле индексирования. В настоящий момент нет определенного стандарта для индексирования псевдолитов. Однако индексирование должно, по меньшей мере приближенно, соответствовать индексированию GPS-типа, поскольку они используют PRN GPS-типа. Следовательно, если диапазон индексов спутников достаточен, было бы возможно описывать передатчики LAAS индексированием GPS-типа.

Следующей проблемой является модель синхронизации. Модель синхронизации для любой системы задается как

f_SYSTEM(t)=t_sv(t)-[a₀+a₁·(t_SYSTEM(t)-t_REFERENCE)+a₂·(t_SYSTEM(t)-t_REFERENCE)²],

где t_SYSTEM(t) - системное время (например, GPS время) на момент t, t_sv(t) - спутниковое время на момент t, t_REFERENCE - время начала отсчета модели и a_i, (i∈{0, 1, 2}) - 0, 1 и 2 порядковые коэффициенты модели соответственно. Член релятивистической коррекции в этом уравнении не показан. Поскольку уравнение в каждой системе одно и то же, единственной проблемой в создании общей модели является нахождение таких битовых значений и масштабных коэффициентов, при которых: 1) покрывается требуемая область значений для каждой системы и 2) достигаются требования точности (или разрешения) для каждой системы.

Третья проблема включает орбитальную модель. Опять же каждая система имеет свой собственный формат (за исключением GPS и Galileo, использующих один формат). GPS и Galileo используют набор кеплеровских параметров орбит: 6 параметров орбиты, 3 коэффициента линейной коррекции, а также 6 гармонических коэффициентов коррекции гравитации. В отличие от GPS и Galileo навигационная модель ГЛОНАСС содержит только информацию о положении, скорости и ускорении спутника на данный момент. Эта информация затем может быть использована (при решении задачи с начальными условиями для уравнений движения) для прогнозирования положения спутника в какой-то момент. SBAS использует формат, в каком-то смысле сходный с ГЛОНАСС. Навигационное сообщение SBAS включает информацию о положении, скорости и ускорении спутника в системах ECEF (Earth-Centered Earth Fixed coordinate system definition - геоцентрическая наземная координатная система) на данный момент. Эти данные используются для прогнозирования положения спутника простой экстраполяцией, что отличается от ГЛОНАСС, в которой уравнения движения интегрируют по времени. Опять же, поскольку QZSS ICD пока недоступна, детальный формат навигационного сообщения неизвестен. Однако существуют документы, которые расценивают формат QZSS ICD как совместимый с трансляцией эфемерид GPS-типа или SBAS-типа. Следовательно, если новый формат совместим с GPS и SBAS, орбиты QZSS могут быть описаны с использованием формата GPS. LAAS требует, чтобы орбитальная модель могла описывать объекты, стационарные в ECEF-кадре. Также псевдолиты имеют довольно строгие требования к разрешению для положения. В некоторых случаях необходимо описывать положение псевдолитов с разрешением около 5 мм.

В дополнение к этим требованиям (индексирование, модель синхронизации и орбитальная модель) навигационная модель должна включать информацию о времени начала отсчета модели t_REFERENCE в модели синхронизации, подобно временной отметке, требуемой в орбитальной модели), времени действия модели, выдаче данных (чтобы быть способным дифференцировать наборы данных модели) и состоянии SV (указывает, пригодны или нет к использованию навигационные данные от SV).

Излишне говорить, что почти все системы имеют свой собственный способ выражения этих параметров. Требования диапазона и точности варьируются от системы к системе. Кроме того, область состояния спутника на текущий момент требует модификации, поскольку в будущем GPS (и другие системы) будут передавать не только один сигнал, а различные сигналы с разными частотами.

Новый формат данных поддержки должен быть таким, чтобы все специфические элементы системы, так же как диапазон параметров и требования точности, принимались во внимание.

Наконец, проблема с текущим форматом данных поддержки состоит в том, что он допускает только один набор навигационных данных, доступный для данного спутника. Это означает, что когда навигационная модель обновляется, терминалу должны быть предоставлены новые данные. Однако уже сейчас есть коммерческие службы, предоставляющие навигационные данные, со временем действия 5-10 дней. Время действия навигационной модели не увеличивается, но служба посылает многочисленные наборы навигационных данных для одного спутника. В GNSS с поддержкой это дает преимущества, так как пользователь получает всю поддержку, необходимую в течение следующей пары недель, за одну загрузку. Новый формат данных поддержки должен, следовательно, быть способным поддерживать эти долговременные согласования орбиты в текущих моделях.

На настоящий момент решения проблемы нет. Это происходит из-за того, что распределение данных поддержки ограничено системой GPS и сетями CDMA.

Текущим решением для распределения данных поддержки по терминалам является получение навигационной модели GPS непосредственно из спутниковой трансляции, изменение этих данных и распределение их по терминалам сети в соответствии с различными стандартами использования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение включает обобщенную навигационную модель, которая может быть использована для характеристики функционирования часов спутника и орбиты спутника в более чем одной навигационной системе. Обобщенная навигационная модель может быть использована по меньшей мере вместе с GPS, Galileo, ГЛОНАСС, SBAS, LAAS и QZSS. Также обеспечивается резервирование для неизвестных будущих систем.

Задача индексирования решается путем расширения поля индекса спутника таким образом, что верхние биты поля определяют навигационную систему (GPS, Galileo, ГЛОНАСС, SBAS, LAAS, QZSS или какую-то другую систему в будущем), а нижние биты выражают индекс спутника в присущем системе формате. Поле далее будет называться индексом SS, что означает "Система и Спутник" (System and Satellite). Также есть специальное добавление для ГЛОНАСС, позволяющее отображать индекс SS на частоту спутникового вещания (или канала).

Задача модели синхронизации решается нахождением таких битовых чисел и масштабных множителей для коэффициентов, что модели синхронизации во всех системах могут быть описаны при использовании обобщенной модели синхронизации. Однако изобретение не исключает использования разных моделей синхронизации для каждой из систем.

Проблема орбитальной модели решается введением многорежимной модели. Режимы модели это, например, режим 1: Кеплеровская модель; режим 2: Положение в ECEF-координатах; и режим 3: Положение, скорость и ускорение в ECEF-координатах. Могут быть добавлены еще режимы, если возникнет необходимость в этом. Например, верхние биты индекса SS (т.е. системы) определяют режим модели. Однако для указания режима модели могут быть использованы также другие варианты осуществления, например с использованием индекса режима. Режимы являются взаимно исключающими.

Долгосрочные установки орбиты не требуют ничего специального. Время начала отсчета и время действия точно определяют, когда модель может быть использована. Если долгосрочные данные доступны, сеть предоставляет терминалу долгосрочные данные и терминал несет ответственность за хранение и обработку множественных наборов навигационных данных от одного спутника (или индекса SS). Однако, если навигационная модель не основана на вещательной навигационной модели, а является долгосрочными данными, это может быть указано, например, в поле издания данных, но другие осуществления также возможны.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, включающее:

- приемник позиционирования для выполнения позиционирования на основе одного или более сигналов по меньшей мере одной навигационной системы;

- приемник для приема данных поддержки, относящихся по меньшей мере к одной навигационной системе, и

- проверяющий элемент, предназначенный для проверки данных поддержки;

отличающееся тем, что устройство также включает:

- определяющий элемент, предназначенный для определения режима данных поддержки в указанных данных поддержки, где указанные данные поддержки предназначены для использования приемником позиционирования для выполнения позиционирования устройства.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается сетевой элемент, включающий:

- управляющий элемент для формирования данных поддержки, относящихся по меньшей мере к одной навигационной системе, и

- передающий элемент для передачи данных поддержки в сеть связи;

отличающийся тем, что управляющий элемент предназначен для:

- выбора режима передачи данных поддержки;

- вставки индикации навигационной системы в данные поддержки и

- формирования данных поддержки в соответствии с выбранным режимом.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предлагается система, включающая:

- сетевой элемент, который включает:

- управляющий элемент для формирования данных поддержки, относящихся по меньшей мере к одной навигационной системе, и

- передающий элемент для передачи данных поддержки в сеть связи;

- устройство, которое включает:

- приемник позиционирования для выполнения позиционирования на основе одного или более сигналов указанной по меньшей мере одной навигационной системы;

- приемник для приема данных поддержки от сетевого элемента и

- проверяющий элемент, предназначенный для проверки принимаемых данных поддержки;

отличающаяся тем, что:

- управляющий элемент выполнен с возможностью выбора режима передачи данных поддержки;

- вставки индикации навигационной системы и выбранного режима в данные поддержки и

- построения данных поддержки в соответствии с выбранным режимом;

и устройство также включает:

- определяющий элемент, предназначенный для определения режима данных поддержки в указанных данных поддержки, где указанные данные поддержки предназначены для использования приемником позиционирования для выполнения позиционирования устройства.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предлагается модуль для устройства, включающего приемник позиционирования для выполнения позиционирования на основе одного или более сигналов от по меньшей мере одной навигационной системы, где указанный модуль включает:

- принимающий элемент для приема данных поддержки, относящихся по меньшей мере к одной навигационной системе, и

- проверяющий элемент, предназначенный для проверки принятых данных поддержки;

отличающийся тем, что модуль также включает:

- определяющий элемент, предназначенный для определения режима данных поддержки в указанных данных поддержки, и

- выход для передачи индикации режима данных поддержки в приемник позиционирования, при этом указанные данные поддержки предназначены для использования приемником позиционирования для выполнения позиционирования устройства.

В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предлагается способ передачи данных поддержки в устройство, включающий:

- формирование данных поддержки, относящихся по меньшей мере к одной навигационной системе, и

- передачу данных поддержки в устройство;

отличающийся тем, что способ также включает:

- определение навигационной системы, к которой относятся данные поддержки;

- выбор режима передачи данных поддержки;

- вставку индикации навигационной системы и выбранного режима в данные поддержки и

- построение данных поддержки в соответствии с выбранным режимом.

В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предлагается компьютерный программный продукт для хранения компьютерной программы, имеющей исполняемые компьютером инструкции для:

- формирования данных поддержки, относящихся по меньшей мере к одной навигационной системе, и

- передачи данных поддержки в устройство;

отличающийся тем, что компьютерная программа также включает исполняемые компьютером инструкции для:

- определения навигационной системы, к которой относятся данные поддержки;

- выбора режима для передачи данных поддержки;

- вставки индикации навигационной системы и выбранного режима в данные поддержки и

- построения данных поддержки в соответствии с выбранным режимом.

В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предлагается сигнал для доставки данных поддержки в устройство, включающий:

- данные поддержки, относящиеся по меньшей мере к одной навигационной системе;

отличающийся тем, что он также включает:

- индикацию навигационной системы, к которой относятся данные поддержки, и режим, выбранный для передачи данных поддержки; где указанные данные поддержки построены в соответствии с выбранным режимом.

В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения предлагается носитель, на котором записан сигнал для доставки данных поддержки в устройство, при этом сигнал включает:

- данные поддержки, относящиеся по меньшей мере к одной навигационной системе;

отличающийся тем, что сигнал также включает:

- индикацию системы, к которой относятся данные поддержки, и режим, выбранный для передачи данных поддержки; где указанные данные поддержки построены в соответствии с выбранным режимом.

В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения предлагается сервер данных поддержки, включающий:

- управляющий элемент для формирования данных поддержки, относящихся по меньшей мере к одной навигационной системе, и

- передающий элемент для передачи данных поддержки в сеть связи;

отличающийся тем, что управляющий элемент предназначен для выбора режима передачи данных поддержки;

- вставки индикации навигационной системы и выбранного режима в данные поддержки и

- построения данных поддержки в соответствии с навигационной системой.

Изобретение дает ряд преимуществ по сравнению с известным уровнем техники. Формат в соответствии с изобретением применим для ряда сотовых стандартов и систем GNSS. Эти свойства делают настоящее изобретение очень привлекательным решением, поскольку универсально применимое решение уменьшает затраты на реализацию. Это касается производителей телефонов, а также операторов сетей связи и возможных провайдеров услуг передачи коммерческих данных поддержки. Известные решения для RRLP и RRC включают только возможность предоставлять GPS приемнику с поддержкой данные поддержки GPS. Нет возможности поддержки Galileo, ГЛОНАСС, SBAS, LAAS или QZSS. Это является препятствием, которое может быть устранено с использованием настоящего изобретения. Поскольку данные поддержки Galileo почти наверняка будут включены в RRLP и RRC, теперь есть возможность сделать этот формат универсальным, насколько это возможно, чтобы иметь возможность также поддерживать будущие системы.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее изобретение будет описано более детально со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает в виде общей упрощенной схемы систему, в которой может быть применено настоящее изобретение,

фиг.2 изображает опорный приемник навигационной системы в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения в виде упрощенной блок-схемы,

фиг.3 изображает сетевой элемент в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения в виде упрощенной блок-схемы,

фиг.4 изображает устройство в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения в виде упрощенной блок-схемы,

фиг.5 изображает пример осуществление настоящего изобретения и

фиг.6 показывает пример структуры кадра, используемой в системе GPS.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 показан пример системы 1, которая может быть использована для позиционирования устройства R. Система 1 включает опорные станции S, такие как спутники S1 первой навигационной системы, например GPS, и спутники второй навигационной системы S2, например ГЛОНАСС. Здесь следует отметить, что GPS и ГЛОНАСС упоминаются только как неограничивающие изобретение примеры, и могут быть использованы также другие опорные станции S, а не спутники (например, псевдолиты LAAS). Также число опорных станций больше, чем показано на фиг.1. Навигационные системы включают одну или более наземных станций G. Наземная станция G управляет работой спутников S1, S2 навигационных систем 2, 3 соответственно. Наземная станция G может, например, определять отклонения орбит спутников и точность часов спутников (не показано). Если наземная станция G определяет необходимость коррекции орбиты или часов спутника S1, S2, она передает управляющий сигнал (или управляющие сигналы) спутникам S1, S2, которые затем выполняют операцию коррекции, базируясь на управляющем сигнале. Другими словами, наземная станция G относится к наземному сегменту навигационной системы.

Во время своей работы спутники S1, S2 контролируют состояние своего оборудования. Спутники S1, S2 могут использовать, например, операции самоконтроля для определения и сообщения о возможных сбоях оборудования. Ошибки и неисправная работа могут быть мгновенные или продолжительные. На основе данных состояния некоторые из неисправностей можно компенсировать, или информация, передаваемая с неисправно работающего спутника, может полностью игнорироваться. Неисправно работающий спутник S1, S2 выставляет флаг состояния спутника в поле навигационного сообщения, указывающий на неисправность спутника. Спутники S1, S2 могут также указывать в навигационном сообщении сигнал или сигналы, которые не работают должным образом. Также возможно, что наземная станция G может определять, что некоторые спутники не работают должным образом, и устанавливать индикацию неправильно работающих сигналов спутника. Эта индикация может затем быть передана в сеть связи Р в навигационном сообщении.

В этом неограничивающем примере осуществления изобретения сетью связи Р является сеть GSM, а сетевой элемент М, взаимодействующий с опорным приемником С, С'', - это центр мобильной коммутации (MSC) сети GSM. Опорный приемник С может передавать данные поддержки сетевому элементу М. Сетевой элемент сохраняет данные поддержки в памяти М.4 (фиг.3) для передачи в устройство R, когда устройству R нужны данные поддержки для выполнения операции позиционирования с поддержкой. Также возможно передавать данные поддержки от сетевого элемента М в устройство R до того, когда они нужны. Например, устройство R может запросить данные поддержки для всех видимых спутников и хранить навигационные данные в памяти R.4 устройства R для дальнейшего использования.

Сетевой элемент М может также быть обслуживающим центром определения местоположения системы мобильной связи (Serving Mobile Location Centre, SMLC) сети GSM. Обслуживающий центр определения местоположения является или отдельным сетевым элементом (таким как MSC), или интегрированным средством базовой станции В (BSC, контроллер базовой станции), содержащим функциональные возможности, требуемые для поддержки сервисов, предоставляемых с учетом местоположения. SMLC управляет общей координацией и планированием ресурсов, требуемых для определения местоположения устройства R. Он также рассчитывает оценку конечного местоположения и оценки достигнутой точности. Центр SMLC может управлять количеством блоков измерения местоположения (Location Measurement Unit, LMU) с целью получения измерений взаимных радиопомех при определении местоположения или содействия в определении местоположения абонентам мобильных станций в обслуживаемых им зонах.

Теперь основные элементы примера осуществления опорного приемника С будут описаны более подробно со ссылкой на фиг.2. Раскрытие применимо как для опорного приемника С первой навигационной системы, так и для приемника С'' второй навигационной системы, хотя практическая реализация может различаться для каждого из них. Опорный приемник С включает контроллер С.1 для управления работой опорного приемника С. Контроллер С.1 включает, например, процессор, микропроцессор, цифровой сигнальный процессор (DSP) или их комбинацию. Очевидно, что в контроллере С.1 может быть более чем один процессор, микропроцессор, цифровой сигнальный процессор (DSP) и т.п. Также имеется приемный блок С.2,