CN106054220A - Gps定位系统和gps控制方法 - Google Patents

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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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Abstract

本公开实施例提供一种GPS定位系统，包括：GPS模块，包括接收单元，解码单元和上报单元，所述GPS模块用于接收GPS卫星数据，从所述GPS卫星数据中获得导航报文，从所述导航报文中提取GPS数据，将所述GPS数据上报给GPS导航信息计算模块；GPS导航信息计算模块，用于根据所述GPS数据计算用户导航信息，所述用户导航信息包括用户的速度；设置模块，用于根据用户的速度控制所述接收单元的GPS卫星数据的接收频率和/或所述上报单元的GPS数据的上报频率。根据用户的速度去设置射频信号的接收频率，和/或，设置GPS数据的上报频率，从而更能满足用户的需求，也有利于控制安装了GPS定位系统的移动终端的功耗。本公开实施例同时提供一种GPS控制方法。

Description

GPS定位系统和GPS控制方法
技术领域
本公开涉及GPS技术领域，具体涉及一种GPS定位系统和GPS控制方法。
背景技术
GPS(全球定位系统)技术已经在通信领域获得广泛应用。越来越多的电子设备上集成了GPS导航系统。例如，在移动终端上提供的GPS导航服务，将GPS芯片和地理信息系统的结合，实时获取用户的地理位置，并通过目标地址指示出行路线，给用户的出行带来了很大便利。GPS卫星以50比特/秒的速率发射GPS导航电文，比特持续时间为20ms，接收整组电文需要12.5分钟，基本的卫星星历和时钟参数每30秒重复一次。所以一旦移动终端开启GPS导航服务后，就会不停地接收GPS导航报文并根据报文计算GPS导航信息，并将导航信息实时上报给GPS应用服务系统，由此，开启了GPS导航服务的移动终端要比未开启导航服务的移动终端的单位时间内的功耗更多。发明人在实际测试中发现，在移动终端的持有者的位置变化很小或不变的情况下，持续接收射频信号和上报GPS数据意义不大。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种GPS定位系统和GPS控制方法，可以部署在移动终端上，用于在移动终端开启GPS导航服务后，根据移动终端的速度控制GPS报文频率，从而节省移动终端的功耗。
根据本公开的第一方面，提供一种GPS定位系统，包括：GPS模块，包括接收单元，解码单元和上报单元，所述GPS模块用于接收GPS卫星数据，从所述GPS卫星数据中获得导航报文，从所述导航报文中提取GPS数据，将所述GPS数据上报给GPS导航信息计算模块；GPS导航信息计算模块，用于根据所述GPS数据计算用户导航信息，所述用户导航信息包括用户的速度；设置模块，用于根据用户的速度控制所述接收单元的GPS卫星数据的接收频率和/或所述上报单元的GPS数据的上报频率。
可选地，所述设置模块被配置为：在所述用户的速度超过第一阈值时，将所述接收单元的GPS卫星数据的接收频率设置为第一值，和/或将所述上报单元的GPS数据的上报频率设置为第二值，所述第一值大于或等于所述第二值。
可选地，所述设置模块被配置为：使所述用户的速度v和所述接收单元的GPS卫星数据的接收频率f1的关系满足：f1＝A*v，和/或使所述上报单元的GPS数据的上报频率f2的关系满足：f2＝B*v，其中，A，B为正数，且A大于或等于B。
可选地，还包括：存储模块，用于存储所述GPS导航信息。
可选地，还包括：GPS应用模块，用于从所述存储模块中获得所述GPS导航信息。
根据本公开的第二方面，本公开提供一种GPS控制方法，包括：接收GPS卫星数据，从所述GPS卫星数据中获得导航报文，从所述导航报文中提取GPS数据；根据所述GPS数据计算用户导航信息，所述用户导航信息包括用户的速度；以及根据用户的速度控制GPS卫星数据的接收频率和/或GPS数据的上报频率。
可选地，所述根据用户的速度控制GPS卫星数据的接收频率和/或GPS数据的上报频率包括：在所述用户的速度超过第一阈值时，将GPS卫星数据的接收频率设置为第一值，和/或将GPS数据的上报频率设置为第二值，所述第一值大于或等于所述第二值。
可选地，所述根据用户的速度控制GPS卫星数据的接收频率和/或GPS数据的上报频率包括：使所述用户的速度v和GPS卫星数据的接收频率f1的关系满足：f1＝A*v，和/或使所述用户的速度v和GPS数据的上报频率f2的关系满足：f2＝B*v，其中，A，B为正数，且A大于或等于B。
可选地，还包括：存储所述GPS导航信息。
在本公开实施例中，从射频信号中获得GPS数据，进一步计算持有接收机的用户速度，根据用户的速度去设置射频信号的接收频率，和/或，设置GPS数据的上报频率，从而更能满足用户的需求，也有利于控制安装了GPS定位系统的移动终端的功耗。
附图说明
通过参照以下附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是根据本公开实施例的GPS定位系统的结构图；
图2是根据本公开实施例的GPS控制方法的流程图；
图3是根据本公开另一实施例的GPS控制方法的流程图；
图4是根据本公开另一实施例的GPS控制方法的流程图。
具体实施方式
以下基于实施例对本公开进行描述，但是本公开并不仅仅限于这些实施例。在下文对本公开的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本公开。为了避免混淆本公开的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。
附图中的流程图、框图图示了本公开实施例的系统、方法、装置的可能的体系框架、功能和操作，流程图和框图上的方框可以代表一个、程序段或仅仅是一段代码，所述、程序段和代码都是用来实现规定逻辑功能的可执行指令。也应当注意，所述实现规定逻辑功能的可执行指令可以重新组合，从而生成新的和程序段。因此附图的方框以及方框顺序只是用来更好的图示实施例的过程和步骤，而不应以此作为对发明本身的限制。
GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。从导航报文提取GPS数据，GPS接收机的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出，而接收机到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到接收机所经历的时间，再将其乘以光速得到。
图1是根据本公开实施例的GPS定位系统的结构图。GPS定位系统10包括GPS模块12、GPS导航信息计算模块13和设置模块14。GPS模块12和GPS导航信息计算模块13、设置模块14连接，GPS模块12从射频信号中提取GPS数据，解码后发送给GPS导航信息计算模块13，GPS导航信息计算模块13根据GPS数据计算持有接收机的用户的速度，设置模块14根据用户的速度设置GPS模块12的接收射频信号和上报GPS数据的频率。如背景技术中所述，GPS卫星以50比特/秒的速率发射GPS导航电文，接收机一般以固定频率接收射频信号，这个固定频率比发射频率小，但是固定频率接收没有考虑到接收机的速度变化。而在本公开实施例中，根据持有接收机的用户的速度去设置射频信号的接收频率，以及设置GPS数据的上报频率，从而更能满足用户的需求，也有利于控制安装了GPS定位系统的移动终端的功耗。
具体地，GPS模块12包括接收单元120，解码单元121和上报单元122。接收单元120通过GPS天线接收GPS卫星数据，解码单元121从GPS卫星数据中获得导航报文，从导航报文中提取GPS数据，上报单元122将GPS数据上报给GPS导航信息计算模块13。GPS导航信息计算模块13将从导航报文中提取出卫星时间和接收机的时钟做比较，计算卫星与接收机的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据计算出卫星发射电文时所处位置，以及持有接收机的用户在WGS-84大地坐标系中的位置和速度。设置模块14根据用户的速度控制GPS卫星数据的接收频率和上报单元的GPS数据的上报频率，在用户速度较高时，调高GPS卫星数据的接收频率和上报单元的GPS数据的上报频率，在用户速度较低时，调低GPS卫星数据的接收频率和上报单元的GPS数据的上报频率。
上述的GPS定位系统，还可以包括：存储模块和/或GPS应用模块，GPS存储模块存储GPS导航信息，GPS应用模块检索获得GPS导航信息。如背景中介绍的GPS导航服务，结合地理信息系统，给予用户出行导航。
图2是根据本公开实施例的GPS控制方法的流程图。所述GPS控制方法包括步骤201-203。
在步骤201中，接收GPS卫星数据，从GPS卫星数据中获得导航报文，从导航报文中提取GPS数据。
在步骤202中，根据GPS数据计算用户导航信息，用户导航信息包括用户的速度。
在步骤203中，根据用户的速度控制GPS卫星数据的接收频率和GPS数据的上报频率。
从接收到的射频信号中提取导航报文，从导航报文中提取出卫星时间和接收机的时钟做比较，计算卫星与接收机的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据计算出卫星发射电文时所处位置，以及持有接收机的用户在WGS-84大地坐标系中的位置和速度。根据持有接收机的用户的速度或者位置能够控制射频信号的接收频率和/或GPS数据的上报频率。
图3和图4所示的实施例是对图2的实施例的变形。在图3和图4中提供了两种不同的方法控制GPS卫星数据的接收频率和/或GPS数据的上报频率。
具体地，如图3所示，所述GPS控制方法包括步骤301-303。
在步骤301中，接收GPS卫星数据，从GPS卫星数据中获得导航报文，从导航报文中提取GPS数据。
在步骤302中，根据GPS数据计算用户导航信息，用户导航信息包括用户的速度。
在步骤303中，在用户的速度超过第一阈值时，将GPS卫星数据的接收频率设置为第一值，和/或将GPS数据的上报频率设置为第二值。
在本公开实施例中，判断用户的速度是否超过设定的阈值，如果超过，则将GPS卫星数据的接收频率设置为第一值，和/或GPS数据的上报频率设置为第二值。这里，第一值和第二值都是正数，第一值大于或等于第二值。可以理解，在持有接收机的用户速度较快时，导航数据的频率应该较高，在用户速度慢时，导航数据的频率应该低些，因此通过一个阈值衡量速度，更进一步设定频率。本领域的技术人员可以在此基础上继续对本实施例变形，例如，设定多个速度的阈值，用于控制导航数据的频率，此类变形应在本公开的保护范围之内。另外，GPS卫星数据的接收频率和GPS数据的上报频率可以同时设置，也可以各自独立设置，不应作为对本公开的限制。
如图4所示，所述GPS控制方法包括步骤401-403。
在步骤401中，接收GPS卫星数据，从GPS卫星数据中获得导航报文，从导航报文中提取GPS数据。
在步骤402中，根据GPS数据计算用户导航信息，用户导航信息包括用户的速度。
在步骤403中，使用户的速度v和GPS卫星数据的接收频率f1的关系满足：f1＝A*v，使用户的速度v和GPS数据的上报频率f2的关系满足：f2＝B*v，其中，A，B为正数，且A大于或等于B。
在本公开实施例中，控制用户的速度和GPS卫星数据的接收频率和/或GPS数据的上报频率满足设定公式，根据公式计算的结果随时调整射频信号接收频率和GPS数据上报频率。在此实施例中，GPS卫星数据的接收频率和GPS数据的上报频率可以同时设置，也可以各自独立设置，不将其作为对本公开的限制。
在可选的实施例中，上述GPS控制方法还包括将每次上报的GPS导航信息存储起来，用于各种GPS应用访问。
结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
当通过计算机软件实现本公开的方法和系统(或实现方法和系统的一部分时)，计算机软件表现为利用计算机语言编码的一个或多个程序，以计算机可读介质的形式存储。计算机可读存储介质包括计算机存储器、一个或多个软盘、压缩盘(CD)、光盘、数字射频盘(DVD)、磁带、闪存、现场可编程门阵列或其他半导体器件中的电路配置、或者技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。该一个或多个程序被处理器从可读介质中读取后执行以实现本公开提供的方法和系统。计算机可读存储介质可以是可携带的，使得可以将其上存储的程序加载至一个或多个不同计算机或其他处理器上以实现上述的本公开的各个方面。
根据本公开的系统和方法可以部署在单个或多个服务器上。例如，可以将不同的分别部署在不同的服务器上，形成专用服务器。或者，可以在多个服务器上分布式部署相同的功能单元、或系统，以减轻负载压力。所述服务器包括但不限于在同一个局域网以及通过Internet连接的多个PC机、PC服务器、刀片机、超级计算机等。
以上所述仅为本公开的优选实施例，并不用于限制本公开，对于本领域技术人员而言，本公开可以有各种改动和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种GPS定位系统，包括：
GPS模块，包括接收单元，解码单元和上报单元，所述GPS模块用于接收GPS卫星数据，从所述GPS卫星数据中获得导航报文，从所述导航报文中提取GPS数据，将所述GPS数据上报给GPS导航信息计算模块；
GPS导航信息计算模块，用于根据所述GPS数据计算用户导航信息，所述用户导航信息包括用户的速度；
设置模块，用于根据用户的速度控制所述接收单元的GPS卫星数据的接收频率和/或所述上报单元的GPS数据的上报频率。
2.根据权利要求1所述的GPS定位系统，其中，所述设置模块被配置为：在所述用户的速度超过第一阈值时，将所述接收单元的GPS卫星数据的接收频率设置为第一值，和/或将所述上报单元的GPS数据的上报频率设置为第二值，所述第一值大于或等于所述第二值。
3.根据权利要求1所述的GPS定位系统，其中，所述设置模块被配置为：使所述用户的速度v和所述接收单元的GPS卫星数据的接收频率f1的关系满足：f1＝A*v，和/或使所述上报单元的GPS数据的上报频率f2的关系满足：f2＝B*v，其中，A，B为正数，且A大于或等于B。
4.根据权利要求1所述的GPS定位系统，还包括：存储模块，用于存储所述GPS导航信息。
5.根据权利要求4所述的GPS定位系统，还包括：GPS应用模块，用于从所述存储模块中获得所述GPS导航信息。
6.一种GPS控制方法，包括：
接收GPS卫星数据，从所述GPS卫星数据中获得导航报文，从所述导航报文中提取GPS数据；
根据所述GPS数据计算用户导航信息，所述用户导航信息包括用户的速度；以及
根据用户的速度控制GPS卫星数据的接收频率和/或GPS数据的上报频率。
7.根据权利要求6所述的GPS控制方法，其中，所述根据用户的速度控制GPS卫星数据的接收频率和/或GPS数据的上报频率包括：在所述用户的速度超过第一阈值时，将GPS卫星数据的接收频率设置为第一值，和/或将GPS数据的上报频率设置为第二值，所述第一值大于或等于所述第二值。
8.根据权利要求6所述的GPS控制方法，其中，所述根据用户的速度控制GPS卫星数据的接收频率和/或GPS数据的上报频率包括：使所述用户的速度v和GPS卫星数据的接收频率f1的关系满足：f1＝A*v，和/或使所述用户的速度v和GPS数据的上报频率f2的关系满足：f2＝B*v，其中，A，B为正数，且A大于或等于B。
9.根据权利要求6所述的GPS控制方法，还包括：存储所述GPS导航信息。
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