CN101268381B - 一种gps定位方法及其接收器 - Google Patents

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Abstract

确定GPS定位的方法包括以下几个步骤：(i)采样接收到的GPS信号，并存储采样值；(ii)对这些GPS信号采样值进行初始处理，以确定在后来的对这些GPS信号采样值的最终处理期间获得定位的可能性；(iii)在步骤(ii)之后，对这些GPS信号采样值进行最终处理以得到定位。

Description

一种GPS定位方法及其接收器
技术领域
本发明涉及一种GPS定位的方法和相应GPS接收器。 
背景技术
飞利浦发布PCT专利申请WO2004/090903A1揭示了一种给照片或者视频剪辑的图像文件附加位置标记(position stamp)的方法及相应的数码相机和计算机，照片或视频剪辑由带有GPS天线和包括接收GPS信号并输出GPS信号采样值的模拟-数字转换器的GPS射频前端的数码相机拍摄。这个方法包括以下几步：(i)使用者拍摄照片或者视频剪辑：a)创建包括上述照片或者视频剪辑的图像文件，以及b)采样接收到的GPS信号，并将此GPS信号采样值和对信号采样值所属的照片或视频剪辑的图像文件的指示一起存储；和(ii)接下来处理GPS信号采样值取得定位并把定位附加到图像文件上。 
这种GPS信号采样值的存储和接下来的处理可实现更有利的操作，比如在外部计算机处理GPS信号采样值，或者为延长相机电池寿命，仅在照相机连接到外部电源或被特别要求的时候才在相机中处理。 
发明内容
根据本发明，提供了一种确定GPS定位的方法，此方法包括如下步骤：(i)采样接收到的GPS信号，并存储采样值；(ii)对这些GPS信号采样值进行初始处理，以确定在后来的对这些GPS信号采样值的最终处理期间获得定位的可能性；以及(iii)在步骤(ii)之后，对这些GPS信号采样值进行最终处理以得到定位。 
发明者意识到在采样和一段时间后的处理采样信号取得定位的步骤中存在问题，因为实际上可能无法得到某一批次的GPS信号采样值的定位。例如在采样的时候，对于获得定位所需的若干个卫星，可能发生瞬时 的射频干扰或暂时的视线阻挡，例如在郊外的峡谷中被高边的媒介物(high sided vehicle)阻挡。而且，如果GPS接收器在初始采样后处理取得定位前移动位置，问题就会出现，这时无法重新获得接收器在进行初始采样时的位置。 
通过对这样的GPS信号采样进行初始处理以确定在后续步骤取得定位的可能性，可以避免这个问题，例如，如果步骤(ii)的确定结果为否定的，则可以重复执行步骤(i)和(ii)。这个可能性可以用二元参数表示或被划分成等级(graduated)。它也可以被传送给用户。 
此外，根据本发明，提供了一种GPS接收器，由包括接收GPS信号并输出GPS信号采样值的模数转换器的GPS射频前端和处理器组成；GPS射频前端和处理器共同配置为执行上述方法。 
附图说明
现在参考附图，仅以示例的方式描述本发明，附图示意性展示了连接到依据本发明进行操作的包含GPS接收器设备的数码相机的计算机。 
具体实施方式
如附图所示，PC通过USB PC端口和相应线缆与数码相机10相连，数码相机10包括与GPS天线相连的GPS前端接收器(Rx)、图像传感器(IS)和存储器(Mem)，它们都受控于微处理器μC。 
运行时，GPS接收器通过它的天线接收NAVSTAR SPS GPS信号，并预处理这些信号，典型地，通过被动的带通滤波以便最小化带外的RF干扰，前置放大，降频变换至中频(IF)和模数转换进行处理。IF信号保持已调制状态，仍包含从可用卫星得到的所有信息。所得到的GPS信号采样值接下来被存储在存储器(Mem)中。 
在下面任何的例示场景，数码相机和PC都可产生带有位置标记的图像文件。 
例1 
当使用者持有相机拍摄照片时，包含照片的图像文件被创建并存储在存储器中。 
与此同时，GPS接收器接收并采样GPS信号，并将所得到的GPS信号采样值以数据文件格式与对GPS信号采样值所属的图像文件的指示一同存储在存储器中。这样做的目的是一旦使用者回到家里，将数码相机连接至使用者家中的PC，图像文件和相应的GPS信号采样值就可以上传至PC中。然后利用适合的基于PC的GPS信号处理软件处理和PC的更强大的处理器对GPS信号采样值进行处理，以恢复伪距(pseudorange)信息，根据伪距信息可通过传统导航算法确定拍摄相应照片时数码相机的位置。这样的GPS信号获取和伪距处理方法是公知的，比如参考GPS Principles and Applications(Editor，Kaplan)ISBN0-89006-793-7 Artech House。然后将定位附加到图像文件。 
根据本发明，在GPS接收器接收并采样GPS信号，并将所得到的GPS信号采样值存储之后(也就是在上传至PC之前)，紧接着基于相机的GPS信号处理软件进行初始GPS信号处理，以确定在最后基于PC的处理中可获得定位的可能性。这样的初始信号处理包括对一个单个的GPS信号解扩(despread)并测量信号的强度，其中好的信号强度指示相机位于没有遮蔽的户外，也因此指示在接下来最后的基于PC处理期间可取得定位的高可能性。 
如果信号强度弱，GPS接收器立刻在一段延长的时间里重新采样接收到的GPS信号，替代初始一批的GPS信号采样值，从而提高了在后来基于PC的信号处理期间可取得定位的可能性。 
例2 
与例1类似，只是初始处理包括对两个GPS信号解扩，并确定何时可从其测量伪距。如果伪距不能测量，GPS接收器立刻在一段延长的时间里重新采样接收到的GPS信号。 
例3 
与例1类似，只是初始处理包括对至少三个GPS信号解扩和处理，以便用过时的或虚拟的星历(ephemeris)数据来取得测试定位。如果不能得到测试定位，则GPS接收器立刻在一段延长的时间里重新采样接收到的GPS信号。注意，当假设接收器在0海拔的时候，三个伪距应足够取得定位。不过如果不能做这种假设，四个伪距应该足够取得定位。 
在上述例子中，如果记录了采样的时间并与GPS信号采样值一同上传至PC中，可从PC中获得合适的星历数据(从远程服务器中下载或者从本地GPS接收器中接收)，以便计算机执行步骤(iii)以获得定位。 
更进一步替代上述三个例子中的基于PC的GPS信号处理软件，可以使用完全基于相机的处理，从而GPS信号采样全部在相机中完成，但是在初始处理之后的仅一个有意(intentional)延迟后执行。例如，GPS信号采样值可能在初始处理已经完成之后的某一时间，在检测到相机接入到外部电源后才被完全执行。这种情况下，如果步骤(ii)的确定结果为肯定，则可以对接收到的GPS信号进一步采样，并存储这些采样值，以取得足够的星历数据来执行步骤(iii)。30个连续比特周期的小块就足够了。 
更进一步替代上述三个例子，在初始处理期间确定的伪距结合最新的星历数据而被重新使用，以便确定定位。 
虽然在NAVSTAR的GPS的上下文中描述本发明(NAVSTAR是由美国国防部门开发和在当前操作的全天气、基于空间的导航系统)，但是应当理解，本发明同等适用于包括GLONASS和Galileo及其组合的其他全球定位系统。 
此外，虽然在带有GPS接收器的相机的上下文中描述了本发明，但是发明不仅限于这种GPS应用。相反，本发明同等适用于任何存储GPS信号采样值并接下来进行处理的GPS接收器。 

Claims (7)

1.一种确定GPS定位的方法，包括如下步骤：
(i)采样接收到的GPS信号，并存储采样值；
(ii)对这些GPS信号采样值进行初始处理，包括对至少一个GPS信号解扩和测量所述至少一个GPS信号的信号强度，以确定在随后的对这些GPS信号采样值的最终处理期间获得定位的可能性；
其中，如果在步骤(ii)中测得的信号强度弱，则步骤(i)和步骤(ii)被重复执行；以及
(iii)在步骤(ii)之后经过有意的延迟之后，对这些GPS信号采样值或在步骤(ii)中获得的这些GPS信号采样值的衍生数据进行最终处理以获得定位。
2.根据权利要求1的方法，其中初始处理还包括对至少一个GPS信号解扩和确定何时可以从所述至少一个GPS信号测量伪距。
3.根据权利要求1的方法，其中初始处理还包括对至少3个GPS信号解扩和处理，以使用过时的或虚拟的星历数据来获得测试定位。
4.根据权利要求1的方法，其中初始处理还包括使用过时的或虚拟的星历数据来处理GPS信号以获得定位。
5.根据权利要求4的方法，其中在步骤(iii)中，结合最新的星历数据重新使用初始处理期间确定的伪距来确定定位。
6.一种确定GPS定位的方法，包括如下步骤：
(i)采样接收到的GPS信号，并存储采样值；
(ii)对这些GPS信号采样值进行初始处理，以确定在随后的对这些GPS信号采样值的最终处理期间获得定位的可能性；其中，所述初始处理包括使用过时的或虚拟的星历数据来处理GPS信号以获得定位；
其中，如果在步骤(ii)中的确定结果是否定的，则步骤(i)和步骤(ii)被重复执行；以及
(iii)在步骤(ii)之后经过有意的延迟之后，对这些GPS信号采样值或在步骤(ii)中获得的这些GPS信号采样值的衍生数据进行最终处理以获得定位。
7.根据权利要求6的方法，其中初始处理包括对至少3个GPS信号解扩和处理，以使用过时的或虚拟的星历数据来获得测试定位。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2462252A (en) * 2008-07-28 2010-02-03 Geotate Bv Satellite positioning apparatus and method for cameras measuring electromagnetic interference
GB0823288D0 (en) 2008-12-22 2009-01-28 Geotate Bv Event location determination
US9074897B2 (en) * 2009-06-15 2015-07-07 Qualcomm Incorporated Real-time data with post-processing
DE102009027922A1 (de) * 2009-07-22 2011-01-27 Robert Bosch Gmbh Empfangsvorrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung von Navigationssatellitendaten und Verfahren hierfür
DE102009028073A1 (de) * 2009-07-29 2011-02-03 Robert Bosch Gmbh Zeitversetzte Positionsbestimmung
JP6317737B2 (ja) * 2012-06-08 2018-04-25 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 装置の位置を決定する方法、及びそのような方法を実施する装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6016119A (en) * 1995-10-09 2000-01-18 Snaptrack, Inc. Method and apparatus for determining the location of an object which may have an obstructed view of the sky
CN1304270A (zh) * 2000-01-10 2001-07-18 摩托罗拉公司 用于辅助全球定位系统完整性维护的方法和装置
CN1312472A (zh) * 2000-10-30 2001-09-12 华中科技大学 一种暂态变化过程同步记录方法及装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3288076B2 (ja) * 1992-08-13 2002-06-04 富士通テン株式会社 ダイバシティｇｐｓ受信機
US5726660A (en) * 1995-12-01 1998-03-10 Purdy; Peter K. Personal data collection and reporting system
US6313786B1 (en) * 1998-07-02 2001-11-06 Snaptrack, Inc. Method and apparatus for measurement processing of satellite positioning system (SPS) signals
JP2000206222A (ja) * 1999-01-08 2000-07-28 Japan Radio Co Ltd 調査探索システムにおける子機位置検出方法
JP2004040171A (ja) * 2002-06-28 2004-02-05 Seiko Epson Corp 携帯端末及び携帯端末の測位方法切替システム
GB0308054D0 (en) 2003-04-08 2003-05-14 Koninkl Philips Electronics Nv A method of position stamping a photo or video clip taken with a digital camera
US7719576B2 (en) * 2004-06-14 2010-05-18 Broadcom Corporation Method and apparatus for tagging digital photographs with geographic location data
US20060208943A1 (en) * 2005-03-21 2006-09-21 Sirf Technology, Inc. Location tagging using post-processing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6016119A (en) * 1995-10-09 2000-01-18 Snaptrack, Inc. Method and apparatus for determining the location of an object which may have an obstructed view of the sky
CN1304270A (zh) * 2000-01-10 2001-07-18 摩托罗拉公司 用于辅助全球定位系统完整性维护的方法和装置
CN1312472A (zh) * 2000-10-30 2001-09-12 华中科技大学 一种暂态变化过程同步记录方法及装置

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Publication number Publication date
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US7679556B2 (en) 2010-03-16
US20080231510A1 (en) 2008-09-25
WO2007034419A3 (en) 2007-07-19
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