CN100354646C - 在卫星定位系统中使用卫星状态信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

这里揭示了用于消除卫星定位系统的位置计算上的互相关的效应的方法和装置。该方法包括从可见SPS卫星接收SPS信号并且确定相应于已被指示为完好卫星的第一SPS卫星的第一测量值要从一组要被用来求出移动SPS接收机的位置的测量值中被移除。确定过程包括测试从SPS信号得出的第一测量值。在一个实施例中，来自第一SPS卫星的信号可能比来自被指示为不良卫星的第二SPS卫星的信号弱。

Description

在卫星定位系统中使用卫星状态信息的方法和装置

相关申请

本申请涉及并在此要求相同申请人Leonid Sheynblat的临时申请的提交日期的优先权。该临时申请题为“在卫星定位系统中使用卫星状态信息的方法和装置”，序列号为60/228258，于2000年8月25日被提交。

发明背景

本发明一般涉及诸如全球定位系统(GPS)的卫星定位系统(SPS)的领域，并且尤其涉及SPS信号的处理。

发明背景

全球定位系统(GPS)接收机一般通过计算从多个GPS(或NAVSTAR)卫星同时发出的信号的到达时间来确定它们的地址。这些卫星把卫星定位数据以及所谓“天文历”数据的关于时钟定时的数据作为其部分消息来发送。搜索和获得GPS信号、读取多个卫星的天文历数据并从该数据计算接收机的位置的过程是耗时的，通常需要几分钟。在许多情况下，这段长的处理时间是不可接收的，而且大大限制了小型化便携式应用中的电池寿命。

GPS接收系统具有两个主要功能。第一是对各种GPS卫星的伪范围的计算，第二是用这些伪范围以及卫星定时和天文历数据对接收机的位置的计算。这些伪范围仅仅是由本地时钟测量的卫星信号的到达时间。这种伪范围的定义有时也被称为编码阶段。一旦捕获并跟踪到GPS信号就可以从GPS信号中提取卫星天文历和定时数据。如上所述，收集该信息一般需要相对较长的时间(18秒到几分钟)并且为了达到低误码率必须用好的接收信号电平来实现。

大多数GPS接收机利用相关方法来计算伪范围。这些相关方法通常用硬件相关器在实时被执行。GPS信号包含被称为伪随机(PN)序列的高速率重复信号。民用应用中可用的编码被称为粗略/捕获(C/A)码，并且具有1.023MHz的二进制倒相速率或“码片”速率以及对1毫秒的码元周期为1023码片的重复周期。该编码序列属于通称为金色码的族，并且每个GPS卫星用唯一的金色码广播信号。

对于从给定的GPS卫星接收的信号，沿着到基带的下变频过程，相关接收机用包含在其本地存储器中的适当金色码的已存储拷贝与接收信号相乘，并且接着对乘积进行积分或低通滤波以获取信号存在的指示。该过程被称为“相关”操作。通过顺序地调节与接收信号相关的该已存储拷贝的相对定时，并且观察相关输出，接收机可以确定接收信号和本地时钟之间的时间延迟。这种输出的存在的最初判断被称为“捕获”。一旦发生捕获，该过程进入“跟踪”阶段，其中为了保持高相关输出而略微调节本地基准的定时。跟踪阶段期间的相关输出被视为从GPS信号中移去了伪随机码或在通用技术中对GPS信号“去扩展”。该信号是窄带信号，其带宽相当于被叠加在GPS波形上的50比特每秒的二进制相移键控(BPSK)数据信号。

相关收集过程非常耗时，尤其当接收信号微弱时。为了改进收集时间，大多数GPS接收机利用多个允许平行搜索相关峰值的相关器。

由于卫星信号是直视的并因此能被金属或其它材料阻止，所有常规GPS接收设备一般被设计为接收敞开空间中的GPS信号。改进的GPS接收机提供的信号灵敏度允许在室内或者存在弱多径信号或完全反射信号时跟踪GPS卫星信号。然而，捕获这种弱GPS信号的能力一般会引起其它问题。例如，同时跟踪强信号和弱信号会引起接收机捕获并非实际信号的交叉相关信号。从而可能捕获到较强的互相关峰值，而非找到弱的实际峰值。跟踪弱的卫星信号不保证它是直接信号。该弱信号可以是反射信号或是直接和间接信号的组合。组合信号被称为多径信号。反射信号的路径一般比直接信号的路径长。路径长度的差异造成反射信号的到达时间测量一般被延迟或者相应的编码相位测量值包含正偏置。一般地，偏置的幅度与反射和间接路径之间的相对延迟成比例。直接信号成分的可能不存在使现有的多径缓和技术(譬如窄带相关器或选通相关器)过时。

GPS导航消息是从GPS卫星被发送到GPS接收机的信息。其形式为在GPS信号上被调制的50比特每秒的数据流。

数据消息被包含在1500比特长的数据帧中。它带有五个子帧，每个都包含GPS系统时间。每个子帧都包含10个字，每个字均为30比特。子帧1到3每30秒被重复一次。第四和第五个子帧中顺序出现25个数据页，每30秒一页。因此，这25页每750秒重复一次。

子帧4和5包含GPS卫星的两类完好或状态数据：(a)包含时钟/天文历相关的年历数据的每32页提供关于它们携带的年历数据所属的卫星的八比特卫星完好状态字，以及(b)子帧4和5的第25页包含多达32个卫星的六比特完好状态数据。子帧1中给出额外的卫星完好数据。子帧1是天文历数据组的一部分。

一般地，GPS接收机将接收关于卫星状态(例如，“完好”)的信息并且接着通过不捕获和不跟踪不良卫星，而同时它却捕获并跟踪来自完好卫星的GPS信号来处理GPS信号。或者，独立的GPS接收机可被设计捕获并跟踪完好和不良的卫星但避免在从来自不良卫星的信号的天文历消息读取完好状态数据之后在位置计算中使用不良信号。现有技术中在企图避免使用互相关结果或为检测这种结果时尚未尝试使用关于卫星状况的信息。另外，尚未试图确保卫星完好状态可供不直接访问卫星完好状态的GPS接收机使用。(直接访问是来自SPS卫星或者来自SPS卫星的先前下载的数据)。

发明摘要

当前揭示了一种用于处理卫星定位系统(SPS)信号的方法。该方法包括从可见SPS卫星接收SPS信号并且确定相应于被指定为完好卫星的第一SPS卫星的第一测量值是否将从一组要被用来求出SPS接收机的位置的测量值中被移除。该判决包括对从来自第一SPS卫星和来自第二SPS卫星的信号产生的互相关而测试第一测量值。在一个实施例中，来自第一SPS卫星的信号可能弱于来自不良第二SPS卫星的信号。

这里所用的“可见的”被宽泛地定义为意指在下述视野中的SPS卫星：SPS参考接收机；SPS参考接收机的网络；移动SPS接收机；或蜂窝无线电系统的一个小区或一组小区。然而，这些仅作为示例被提供。因此，值得注意的是，如果信号可以实际上被任意SPS接收机所接收，则SPS可被认为处在“可见”。

包含可执行计算机程序指令的计算机可读媒体也被揭示。该计算机媒体使数据处理系统在程序指令被数据处理系统执行时来执行用于处理卫星定位系统(SPS)信号的方法。该方法包括尝试不管可见SPS卫星是否不良而从所有可见SPS卫星收集SPS信号，并且接收规定哪些可见SPS卫星是不良的完好数据。该方法包括对所有可见SPS卫星、对两个不同的SPS卫星之间的互相关来测试从收集SPS信号获取的测量值，其中该测试不管可见SPS卫星是否不良而被执行。

组合的SPS接收机和通信系统也被揭示。在一个实施例中，卫星定位系统(SPS)参考接收机被配置以从多个可见SPS卫星中接收SPS信号。服务器被配置与SPS参考接收机进行通信。与SPS参考接收机耦合的发射机发送SPS信号。在一个实施例中，服务器分析可见SPS卫星的信号的互相关条件，其中完好的SPS卫星的信号受到不良SPS卫星的信号影响，该不良SPS卫星的信号和该互相关的卫星的SPS信号接着被测试以确定它们是否应该在从可见SPS卫星计算出位置之前被移除、纠正或使用。发射机接着选择性地发送该位置。

已揭示装置的另一实施例包括耦合到第二接收机的移动SPS接收机。该移动SPS接收机从第二接收机上的发射机接收SPS信号并且分析可见SPS卫星的信号的互相关条件，其中完好的SPS卫星的信号受到不良SPS卫星的信号影响，该不良SPS卫星的信号和该互相关的卫星的SPS信号接着被测试以确定它们是否应该通过移动SPS接收机在从可见SPS卫星计算出位置之前被移除、纠正或使用。在一个实施例中，发射机和第二接收机与蜂窝无线电系统兼容。

在另一实施例中，包含可执行计算机程序指令的计算机可读媒体执行一种用来把帮助数据提供给被耦合到接收机的移动卫星定位系统(SPS)接收机的方法。该方法可以包括确定正与接收机进行通信的一个小区站点或一组小区站点。对多个可见SPS卫星的每一个确定完好数据并且该完好数据被发送到接收机。

附图的简要说明

本发明通过示例的方式被说明并且不限于附图所示，图中相同的参考符号表示相同元件的。

图1说明了一种用卫星定位系统(SPS)状态数据来改进位置计算的方法。

图2说明了多种“可见的”卫星定位系统(SPS)卫星。

图3说明了带有多个小区的蜂窝通信系统，每个小区由小区站点提供服务，并且每个小区站点都被耦合到一个蜂窝交换中心。

图4示出基于蜂窝的信息源的代表，它在相对于蜂窝服务区和/或蜂窝站点的给定时间处提供多普勒信息组之间的联系。

图5说明了根据本发明的一个实施例的基站系统的实现。

图6说明了根据本发明的一个实施例的组合的SPS接收机和通信系统的例子。

详细描述

在下面对本发明实施例的详细描述中，参考附图作出，其中相同的标号表示相同的元件并通过说明和本发明可被实践的特定实施例的方式示出。以足够的细节描述这些实施例以使本领域的技术人员能实践本发明。因此，下列详细描述并非限制性的，本发明的范围仅由所附权利要求定义。

一种在SPS系统中使用卫星状态信息的方法和装置被揭示。在一个示例性实施例中，移动SPS接收机从可见SPS卫星接收SPS信号并且对所有(在多数情况下)可见的卫星确定(或试图确定)伪范围。关于卫星状态(例如，卫星完好情况)的信息也被收集并且该信息被用于处理由移动SPS接收机接收的SPS信号。由于多数情况下移动SPS接收机确定对于所有卫星(甚至对不良的卫星)的编码相位/伪范围，因此可以确定完好卫星的弱GPS信号和不良卫星的强GPS信号之间的互相关。一旦识别到这样的互相关结果，则可以移除互相关的测量值或者企图纠正它。从而，根据一个实施例，移动SPS确定对于已知为不良的卫星的编码相位/伪范围测量值。

卫星的完好信息可以由把该信息发送到GPS服务器的GPS参考接收机来监控(例如，见未决的美国专利申请序列号为08/842559、1997年4月15日公开的、通过引用结合于此的现在为美国专利号6208290的专利中描述的定位服务器)，这些服务器对所有可见的卫星可以使该信息或者(a)被本地使用以处理从移动GPS接收机接收到的伪范围测量值(在移动GPS接收机不计算移动站的位置但定位服务器、或网络中的其它系统却计算该位置的情况下)，或者(b)被发送到移动GPS接收机(通过例如被耦合到移动GPS接收机并被其容纳的蜂窝电话)来被移动GPS接收机使用。根据本实施例，GPS参考接收机一般捕获并跟踪无论完好或不良的所有可见的GPS卫星；这将允许检测(通过定位服务器或通过移动GPS接收机自身)一个实施例中完好和不良的卫星信号之间的互相关。

该详细说明中所用的“可见的”是灵活的。由此，“可见的卫星”或“可见SPS卫星”可被用来指示可见的整个广域基准网络(WARN)或WARN的任意子集。例如，非专用的列表包括可见的单个SPS参考接收机、可见的多个SPS参考接收机、可见的移动SPS接收机、可见的蜂窝(无线)无线电网络的一个小区或任何一组小区。图2中示出各种“可见SPS卫星”。参考图2，广域基准网络视野区200被示出，其中卫星(SV)202、SV 204、SV 206、SV 208、SV 210、SV 212、SV 214、SV 216、SV 218、SV 242、SV 244、SV 246、SV 248、SV 252、SV 254和SV 256在WARN中可见。这些卫星的子集在参考接收机视野区240中可见，例如，SV 242、SV 244、SV 246和SV 248。这些卫星的另一子集在第二参考接收机视野区260中可见，例如，SV 210、SV 212、SV 214、SV 216和SV 218。这些卫星的另一子集在第三参考接收机视野区270中可见，例如，SV 208、SV 210、SV 252和SV 256。卫星的子集在移动SPS接收机视野区250中可见，例如，SV 252、SV 254和SV 256。对于包括在视野区240、250、260内的卫星、或者视野区270或视野区大小的选择未隐含任何限制。视野区仅为了说明目的而被选择。

在一个实施例中，WARN视野区200中可见的“所有”SPS卫星的完好状态被收集。卫星的完好信息的子集可以根据移动SPS接收机的位置的“可见的”卫星而被发送到移动SPS接收机。这里使用的“所有”SPS卫星取决于收集的特定实现。例如，考虑高度掩码、或者信号对干扰的掩码上的信噪比掩码等等。因此“所有”是一个灵活的概念。GPS参考接收机可以收集比卫星天文历(或年历)信息中的相应信息更加新的卫星状态信息，该更新的状态信息可以根据本发明的各种实施例被发送到定位服务器和/或移动GPS接收机来使用。在一个实施例中，可以从卫星直接接收完好状态信息。在另一实施例中，定位服务器可以根据从GPS参考接收机接收到的信息和/或测量值来得出更新的状态信息。该更新的状态信息可以是与定位请求有关的状态质量(QoS)的函数。对于给定级别的质量，定位服务器可以确定，以天文历和/或年历数据被标为完好卫星可能不提供期望级别的准确度。在这种情况下，定位服务器可以更新其完好状态信息并且将它发送到远程SPS接收机并且为了进一步的处理而可任选地对其进行存储。该处理的例子可以是用该更新的完好状态来确定卫星是否可被用于在定位服务器中执行的定位计算。或者，可以由移动SPS接收机来执行完好状态信息的确定和更新。未决的美国专利申请序列号为09/067407、1998年4月28日公开的、通过引用结合于此的现在为美国专利号6215441的专利中描述了可被用来提供该更新的状态信息的GPS参考接收机的网络的例子。

美国专利号为6208290的专利中的图1、5、6和7A为了清楚被包括于此并且分别对应于图3、4、5和6。参考这里的附图，图3说明了蜂窝服务区内的若干小区，其中移动SPS接收机可以从通信网络接收辅助数据。在一个实施例中，包括可由图3、图4中的26来表示的定位服务器的通信网络也可以包含通过通信网络被发送到移动SPS接收机的卫星完好状态信息(未示出)。例如，一个视野区中的SPS接收机可以接收一组卫星完好状态信息，而另一视野区中的SPS接收机可以从通信系统中接收另一组卫星卫星完好状态信息。图5中说明的基站可与图2中示出的参考接收机视野区关联并且支持在蜂窝服务区内包括小区的通信系统。

在一个实施例中，图6说明了蜂窝电话375，它把移动SPS接收机376和通信系统收发机378耦合在一起以从通信系统接收包括卫星完好状态的帮助信息。在一个实施例中，定位服务器根据小区站点或一组小区站点来确定与移动SPS接收机376进行通信的小区站点或小区站点组。接着可以由定位服务器来确定一组可见卫星，所有这些可见卫星的完好信息接着被发送至蜂窝电话375并被通信收发机378接收。移动SPS接收机376可以根据接收到的辅助数据计算其位置或者定位服务器可以确定移动SPS接收机的位置。

一些卫星的子帧1、4和5中给出的完好数据可能与另一组卫星的子帧4和/或5中示出的完好数据不同，这是由于后者可能在不同的时间被更新。

子帧5中的完好摘要只在年历的上载时被更新。在外延操作期间，由于从上一次上载以来的时间的长度，完好摘要可能过时。

当GPS接收机在室内或者在其它信号受限的环境中时，这种情形更加恶化。可能需要多达17dB的附加的信号灵敏度使得能从卫星直接接收卫星完好状态比特。GPS接收机可以根据比包含卫星完好状态比特的信号(每秒50比特)弱17dB的信号来测量卫星的伪范围。卫星完好状态比特的接收也会需要在信号受限的环境中并非通常可能的从18秒到几分钟的连续的卫星信号跟踪。关于GPS无线电定位的若干关键的性能方面可能被过时的或无效的卫星完好信息所影响。一个方面是关于定位确定中不良卫星信号的使用。通常所知，不良卫星信号的使用可能导致严重的定位误差。

如果完好摘要变得陈旧并且不能准确地反映GPS星座图的状态，则GPS接收机的时间对第一定位(TTFF)可能被延迟。这是由于浪费在对被所存储的完好摘要标记为“完好”的不良卫星可能的捕获上的时间。同样，可能不作出捕获被标记为不良的完好卫星的企图。结果，没有及时和正确的卫星完好信息更新的外延操作可能危害需要有效TTFF的用户的行为。快的TTFF对紧急服务至关重要并且也影响待机电池和对话时间。在无线支持的GPS模式中，无线网络可能对与这种网络进行通信的所有移动GPS接收机提供及时和正确的卫星完好信息。

另一个卫星完好辅助的原因在于防止不可靠的卫星测量值。在严重阻塞的信号环境中，GPS卫星信号经常以非常高的动态范围被接收。以相差多于约17dB的信号强度接收GPS信号会造成GPS接收机捕获互相关的信号而非相对弱的实际信号。通过引用结合于此的未决的美国专利申请序列号为09/241334、1999年2月1日公开的专利申请中描述了一种可被用来检测并可能纠正或移除交叉相关的测量值的过程。然而，对于检测互相关信号的存在的GPS接收机，应当捕获来自完好和不良的卫星的所有信号。如果一个强的“不良”卫星信号与一个弱的“完好”卫星信号发生互相关则会产生一个问题。GPS接收机不知道“不良”信号的存在，因此它也许不能检测到互相关条件。如果不考虑完好状况仅捕获所有可见卫星中的一个子集则会产生另一个问题。如果该子集中的任意被捕获的卫星显示出弱信号行为，则也可能出现互相关条件不被检测的情况。

在本发明的一个实施例中，为定位服务器(在CDMA蜂窝电话系统中也被称作位置确定实体(PDE)，在GSM蜂窝电话系统中也被称作服务移动定位中心(SMLC))提供参考数据的GPS参考接收机收集并跟踪所有可见的卫星：完好的和不良的。而且，与无线设备结合并被连接到其中的GPS技术(例如，GPS接收机)也收集并跟踪所有可见的卫星：完好的和不良的。在无线支持的GPS(WAG)模式中(见未决的美国专利申请号为08/842559、1997年4月15日公开的专利申请中描述的例子)，定位服务器可以把“完好的”状态信息提供给与由定位服务器服务的无线网络进行通信的运动物体。该完好状态信息可以附有由定位服务器提供的任意其它辅助信息。一般地，辅助信息允许高度受限的信号环境中对GPS信号的快速收集。为了实现这种性能的改进，辅助信息可以对要被搜索的卫星指定这些信号的估计到达时间和信号的期望频率(多普勒)。该辅助信息可以被提供以改进卫星信号的3维搜索。诸如天文历和/或年历、近似的位置和时间信息的其它类型的辅助也可被提供以帮助定位计算和/或卫星信号的快速捕获。当卫星的信号被捕获时，则分析伪范围、多普勒和其它卫星信号测量值的互相关条件。为了执行该分析，应提供辅助并且对所有可见的卫星作出测量：完好的和不良的。在该实施例中，卫星完好信息被用来支持互相关条件的检测，然后分析互相关的和/或“不良的”卫星以确定它们是否应被包括在定位计算过程中或被纠正。在仅对完好卫星提供帮助信息(卫星列表中包括的特定卫星隐含了卫星完好)并且当前和有效的卫星完好状态信息对移动GPS接收机不可用的替代的实施例中，移动GPS接收机可能企图仅捕获完好卫星(例如，包括在列表中的卫星)。在这种情况下，“强的”不良卫星的可能存在潜在地与相对较弱的完好信号的互相关可能对移动GPS接收机未知，因此则不被测试。由于不能保证GPS接收机将带有当前并可用的必要信息(例如，被存储在其存储器中)，因此也许不知道关于当前卫星星座图(包括可见卫星和完好状态的列表)的信息。未检测的互相关信号的使用可能导致大的定位误差，从而影响定位服务的质量。

下列例子提供了本发明的说明。数据在城市的峡谷被收集，产生的水平定位误差为61.4米。由于卫星SV PRN#10(表1的第2行)而识别为与卫星SV PRN#17(表1的第3行)的互相关，因此它从求解方案中被移除。如果卫星SV PRN#10被用在求解方案中，则其伪范围测量值中-37903米的的误差会造成接近50千米的水平误差。

该例也说明了对所有可见的卫星提供辅助信息的需求。如果卫星SV PRN#17被宣告为不良并且无线网络不对所有四个卫星提供帮助，移动GPS接收机则不能检测到互相关并且会使用卫星SV PRN#10从而把上述超出50千米的水平误差引入对移动GPS接收机的定位估计，这是不可接受的结果。

SV PRN	方位角(度)	仰角(度)	输出SNR(dB)	误差(米)	用于求解方案中
						6	128	63	49	-1.1	是
10	44	8	14	-37903	否
						17	330	65	52	-0.6	是
22	295	28	19	92.2	是

表1.卫星SV PRN 17和SV PRN 10之间的互相关

或者，完好信息可以(或已经)从卫星直接接收到，该信息可以这里描述的相同的方式被用作从小区站点处的发射机中接收到的完好信息。

该完好信息可以通过对所有蜂窝电话基站(“小区站点”)视野内的卫星广播该信息而从小区站点被发出。或者，它可以在被请求(按需要)时被提供给蜂窝电话。该完好信息可以从蜂窝电话基站被提供给蜂窝电话，该蜂窝电话接着把该完好信息提供给被耦合到蜂窝电话的GPS接收机。在信息按需要而被发出的情况下，定位服务器可以根据与电话进行蜂窝无线电/无线通信的小区站点来确定适当的(例如，更新的完好)信息，小区站点信息可被用来确定被用来确定考虑到该位置视野中的卫星的近似位置，然后造成这些卫星的更新的完好信息被发送到(在一种情况下)依次把该信息提供给移动GPS接收机以用于处理GPS接收机中的SPS信号的蜂窝电话。SPS信号的处理可以包括蜂窝电话的位置确定。在另一种情况下，定位服务器可以保留更新的完好信息或用于确定更新的完好信息的信息并且为了确定移动GPS接收机的位置而用它来处理从移动GPS接收机接收到的伪范围(例如，规定编码相位的相关测量值)。在这两种情况下，为了可以如这里所描述地检测到互相关，甚至对已知不良的GPS卫星也确定伪范围、估计的多普勒值以及其它测量值。例如，GPS接收机可以从小区站点接收更新的完好信息然而仍从在已发出的更新的完好信息中被指示为不良的GPS卫星获得GPS信号。在该例中GPS接收机也计算位置信息，它可以用更新的完好信息来确定在求解方案中所使用的卫星。未决的美国申请序列号为08/842559、1997年4月15日公开的申请中描述了一种用来识别与蜂窝电话进行无线通信并接着根据从识别该小区站点得出的近似位置来确定可见卫星的卫星辅助数据的小区站点的方法。该方法可以用于本发明，其中这种情况下的卫星辅助数据或者是卫星完好数据(例如，根据卫星天文历)，或者是更新的卫星完好数据(例如，比关于卫星完好的现有卫星天文历消息的信息更新)。

图1示出根据本发明的一个实施例的例子。在该例中，定位服务器把辅助数据提供给移动GPS接收机并且接着从移动SPS接收机接收返回的测量值，这些测量值接着被用来求出移动GPS接收机的位置。图1所示的方法假定了某个顺序，其中定位服务器把帮助数据经过小区站点提供给移动设备，然后移动设备企图获得包括所有可见的完好或不良卫星的所有可见卫星，然后测试所有从获得卫星信号产生的相关测量值的互相关。可以理解，也可以根据本发明使用操作的不同的顺序。例如，GPS接收机可以在接收辅助数据之前企图接收所有可见的卫星。而且，在GPS接收机确定伪范围数据并把该数据和互相关的测试所需的其它数据发送回能接着执行互相关测试的定位服务器之后，可以在定位服务器处执行互相关的测试。在另一个可选择的实施例中，移动设备可以执行其自身的位置计算并且从而通过组合的蜂窝电话/GPS接收机设备中的处理单元来执行图1的操作6、7和8。在这种情况下，不需要数据被发送到定位服务器的操作5。在还有一个可选择的实施例中，定位服务器会广播适当的完好辅助数据而非根据请求将其提供给移动设备。在这种情况下，可以从选定的小区站点执行广播过程，并且除了位于小区站点处的根据小区站点处可见的卫星来确定必要的完好辅助数据的处理器之外不需要任何定位服务器。这种方法也可被应用于这里描述的按需传送。

虽然可以通过接收、解调并解码来自SPS卫星的SPS信号中的完好数据来获得卫星完好信息，并根据本发明的各种实施例来使用它，然而也可以使用监控(例如，接收并测量SPG信号的特性)SPS信号并且从SPS信号的已测量特性确定SPS卫星为不良(即使来自该卫星或其它卫星的SPS信号中的经解调和经解码的完好数据指示了该卫星是完好的)或反之亦然的GPS接收机和处理系统。

在该讨论中，已参考作为SPS系统的示例的United States GlobalPositioning System(GPS)系统中的申请描述了本发明的实施例。然而，显而易见，这些方法同样可被应用于其它卫星定位系统，譬如Russian Glonass系统。因此，这里所用的术语“GPS”包括像这样的可选择的卫星定位系统，包括Russian Glonass系统。同样，术语“GPS信号”包括来自可替换的卫星定位系统的信号。

而且，尽管参考GPS卫星描述了本发明的实施例，然而可以理解，该教义同样可被用于使用伪光源或卫星和伪光源的组合的定位系统。伪光源是基于地面的发射机，它广播一个在L波段(或其它频率)载波信号上调制的PN码(相似于GPS信号)，通常与GPS定时同步。每个发射机可被分配唯一的PN码以便允许远程接收机的识别。伪光源在来自轨道卫星的GPS信号可能不能利用的情况下是有用的，譬如隧道、矿井、建筑物、城市设备室或其它封闭的区域。这里所用的术语“卫星”包括伪光源或伪光源的等价物，而这里所用的术语GPS信号包括来自伪光源或伪光源的等价物的像GPS的信号。

可以理解，结合附图描述的方法可以被包含在机器可执行的指令中，例如，软件。指令可被用来引起用这些指令编程的通用或专用处理器来执行所描述的操作。或者，操作可以通过包含用于执行操作的硬件逻辑的特定硬件部件来执行，或通过任意组合的已编程计算机部件和用户硬件部件来执行。这些方法可以作为计算机程序产品被提供，它可以包括其中存储了可被用来对计算机(或其它电子设备)编程以执行这些方法的指令的机器可读媒体。为了该说明的目的，术语“可读媒体”可被理解为包括能存储或编码用于机器的执行的一连串的指令的并且造成机器执行本发明的任一方法的任意媒体。由此，术语“机器可读媒体”应被理解为包括、但不限于：固态存储器、光盘和磁盘、以及载波信号。而且，本领域中通常以一种或其它形式(例如，程序、步骤、过程、应用、模块、逻辑……)把软件作为采取行动或造成结果。这种表达式仅仅是指示由计算机对软件的执行造成计算机的处理器执行一个行动或产生一个结果的简要方式。

因此，这里描述了使用卫星状态数据的一种新颖的方法和装置。尽管这里参考特定的优选实施例描述了本发明，对于本领域的普通技术人员来说也将容易地发生许多修改。从而，所有这样的变化和修改都被包括在如所附权利要求所定义的本发明所针对的范围内。

Claims (13)

1.一种用来处理卫星定位系统SPS信号的方法，其特征在于，该方法包括：

不考虑可见SPS卫星是否不良而从可见SPS卫星中捕获SPS信号；

接收规定哪个可见SPS卫星是不良的完好数据；

对所有可见SPS卫星、对从捕获SPS信号时获取的测量值来测试来自至少两个不同的可见SPS卫星的信号之间的互相关，其中不考虑可见SPS卫星是否不良而执行该测试，其中从一组测量值中移除相应于第一SPS卫星的第一测量值，在移除该第一测量值后使用该组测量值来求出移动SPS接收机的位置，且通过所述测试来确定第一测量值要被移除。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一SPS卫星已被指示为完好卫星。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：

分析相应于已被指示为完好卫星的第一SPS卫星的第一测量值以确定是否从一组测量值中移除该第一测量值或为了使用该组测量值而纠正该第一测量值，其中该组测量值将被用来求出移动SPS接收机的位置，且其中该第一测量值作为所述测试的结果被选择用于所述分析。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，可见SPS卫星是在SPS参考接收机、SPS参考接收机的网络、移动SPS接收机、蜂窝无线电系统的一个单元和蜂窝无线电系统的一组单元的至少其中之一的视野中。

5.一种用于处理卫星定位系统SPS信号的数据处理系统，该数据处理系统包括：

第一处理器，用于不考虑可见SPS卫星是否不良而从可见SPS卫星中捕获SPS信号并对这样捕获的SPS信号作出一组测量；

第二处理器，用于接收规定哪个可见SPS卫星是不良的完好数据；

耦合到第一处理器的第三处理器，用于对所有可见SPS卫星、对从捕获SPS信号获取的测量值来测试来自不同的SPS卫星的信号之间的互相关，其中不考虑可见SPS卫星是否不良而执行该测试；以及

耦合到第一、第二和第三处理器的第四处理器，用于从一组测量值中移除相应于发自第一SPS卫星的信号的第一测量值，第一卫星被指示为完好且通过所述测试确定该第一测量值已经受到与来自不良卫星的信号间的互相关的不期望影响，该组测量值中的其余测量值用来求出移动SPS接收机的位置。

6.如权利要求5所述的数据处理系统，其特征在于，所述第一、第二、第三和第四处理器中的每一个都可以用单个处理设备来实现。

7.如权利要求5所述的数据处理系统，其特征在于，所述第三处理器还用于：

分析相应于已被指示为完好卫星的第一SPS卫星的第一测量值以确定是否从一组测量值中移除该第一测量值或为了测量值组中的使用而纠正该第一测量值，其中该组测量值将被用来求出移动SPS接收机的位置，且其中该第一测量值作为测试的结果被选择用于分析。

8.如权利要求5所述的数据处理系统，其特征在于，可见SPS卫星是在到SPS参考接收机、SPS参考接收机的网络、移动SPS接收机、蜂窝无线电系统的一个小区和蜂窝无线电系统的一组小区的至少其中之一的视野中。

9.一种用于接收来自发射机的卫星定位系统SPS信号的装置，其特征在于包括：

移动卫星定位系统SPS接收机，用于接收来自发射机的SPS信号并且分析可见SPS卫星的信号的互相关条件，其中完好SPS卫星的信号受到不良SPS卫星的信号的影响；

与该移动SPS接收机耦合的接收机，用于接收规定哪个可见SPS卫星是不良的完好数据，在通过移动SPS接收机根据可见SPS卫星计算出位置前移除或纠正不良SPS卫星的信号和互相关的SPS卫星的信号。

10.一种从服务器接收卫星定位系统SPS信号的装置，其特征在于包括：

移动SPS接收机，用于接收SPS信号并且分析可见SPS卫星的信号的互相关条件，其中完好SPS卫星的信号受到不良SPS卫星的信号的影响；以及

与该移动SPS接收机耦合的接收机，所述接收机用于接收规定哪个可见SPS卫星是不良的完好数据，在通过服务器根据可见SPS卫星计算出位置前移除或纠正不良SPS卫星的信号和互相关的SPS卫星的信号。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述接收机与蜂窝无线电系统兼容。

12.一种用来处理卫星定位系统SPS信号的方法，其特征在于，该方法包括：

不考虑可见SPS卫星是否不良而从一移动SPS接收机视野中的所有SPS卫星捕获SPS信号；

接收规定该移动SPS接收机可见的哪些SPS卫星是不良的完好数据；对所有可见SPS卫星、对从捕获SPS信号获取的测量值来测试来自两个不同的SPS卫星的信号之间的互相关，其中不考虑可见SPS卫星是否不良而执行该测试，其中从一组测量值中移除相应于第一SPS卫星的第一测量值，在移除该第一测量值后使用该组测量值来求出移动SPS接收机的位置，且通过所述测试来确定第一测量值要被移除。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于还包括：

分析相应于已被指示为完好卫星的第一SPS卫星的第一测量值以确定是否从一组测量值中移除该第一测量值或为了使用该组测量值而纠正该第一测量值，其中该组测量值将被用来求出移动SPS接收机的位置，且其中该第一测量值作为所述测试的结果被选择用于所述分析。

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