CN107272036B - 导航设备和用于确定导航信息的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种确定设备、用于确定导航信息的方法以及导航设备，导航设备包括：接收电路，该接收电路经配置用于从第一导航卫星接收第一信号，第一信号包括第一时间戳；确定电路，该确定电路经配置用于基于第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中第一时间戳处第一导航卫星的速度，第二坐标系相对于赤道面倾斜；确定电路还经配置用于通过将转换矩阵应用于第二坐标系中的第一导航卫星的所确定的速度，并且基于转换矩阵的时间导数添加修正项，确定在第一坐标系中第一导航卫星的速度，第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；导航电路，该导航电路经配置用于至少基于至少第一导航卫星的所确定的速度，确定第一坐标系内接收电路的导航信息。

Description

导航设备和用于确定导航信息的方法
技术领域
本文中描述的实施例大体上涉及导航设备和用于确定导航信息的方法。
背景技术
由于由美国军队引入了全球定位系统(GPS)，所以已经发起新的导航卫星计划(例如，由俄罗斯(格洛纳斯)、欧盟(伽利略))，以便给出可替换的方案，改善或补充现有GPS。导航仪器的供应商看到尝试使用所有系统来获得建筑区域中更好的导航信息和/或更好的覆盖率的价值，在建筑区域中有很多障碍物。这些新的导航卫星计划中的一个是中国北斗导航卫星系统(BDS)。BDS使用相同形式的星历作为用于它们的ISGO(倾斜的地球同步轨道)和MEO(中地球轨道)卫星的GPS。和GPS不同，BDS也使用对地静止卫星，并且不得不引入新形式的星历来支持它们。BDS引入新的形式，用于为对地静止卫星提供星历数据，其中提供了相对于参考平面的星历数据，参考平面相对于赤道面倾斜。这是因为对于在赤道上方的对地静止轨道，在典型的GPS星历形式中轨道倾角将接近零(或甚至零)，这可以导致在开普勒轨道数学中的奇异点。由于对地静止卫星的轨道受几个因素影响，所以对地静止卫星的位置和速度的确定对于确定准确的导航信息(例如，用户位置和/或用户速度)很重要。例如由于地球形成的不均匀且由于太阳和月亮的影响，所以大多数对地静止轨道是不稳定的(不稳固的)，这致使卫星的纵向漂移(特别是如果轨道不是精确地对地静止的)，并且因而可需要修正(不时)。另外，将卫星定位在精确的对地静止轨道中是具有挑战性的，这致使卫星(相对于地球上的固定点)以小的椭圆形或数字8移动(摆动)。因而被定位在对地静止轨道中的卫星的位置和速度(稍微)变化，当估算导航信息时需要对此进行考虑。
发明内容
根据本公开的第一方面，涉及一种导航设备，包括：接收电路，所述接收电路经配置用于从第一导航卫星接收第一信号，所述第一信号包括第一时间戳；确定电路，所述确定电路经配置用于基于所述第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中所述第一时间戳处所述第一导航卫星的速度，所述第二坐标系相对于赤道面倾斜；所述确定电路还经配置用于：基于在所述第二坐标系中所确定的速度，确定在第一坐标系中所述第一导航卫星的速度，所述第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；从所述第一导航卫星的所述星历数据和所述第一时间戳，确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的加速度；确定至少所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的转换矩阵的二阶时间导数，用于确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述加速度；导航电路，所述导航电路经配置用于至少基于至少所述第一导航卫星的所确定的速度，确定所述第一坐标系内所述接收电路的导航信息。
根据本公开的第二方面，涉及一种用于确定导航信息的方法，所述方法包括：从至少第一导航卫星接收至少第一信号，所述信号包括第一时间戳；基于所述第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中所述第一时间戳处所述第一导航卫星的速度，所述第二坐标系相对于赤道面倾斜；基于在所述第二坐标系中所确定的速度，确定在第一坐标系中所述第一导航卫星的速度，所述第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；从所述第一导航卫星的所述星历数据和所述第一时间戳，确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的加速度；确定至少所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的转换矩阵的二阶时间导数，用于确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述加速度；至少基于至少所述第一导航卫星的所确定的速度，确定所述第一坐标系内的导航信息。
根据本公开的第三方面，涉及一种用于确定导航设备的导航信息的系统中的确定设备，所述确定设备包括：确定电路和通信电路，所述确定电路经配置用于基于第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中在第一时间戳时所述第一导航卫星的速度，所述第二坐标系相对于赤道面倾斜；所述确定电路还经配置用于：基于在所述第二坐标系中所确定的速度，确定在第一坐标系中所述第一导航卫星的速度，所述第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；从所述第一导航卫星的所述星历数据和所述第一时间戳，确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的加速度；确定至少所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的转换矩阵的二阶时间导数，用于确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述加速度；所述通信电路经配置用于将所述确定的速度发送到所述导航设备。
附图说明
图1示例导航设备的示意图，
图2示出在轨道中的导航卫星和在地球上的导航设备的示意图，以及
图3示出用于确定导航信息的系统的示意图。
具体实施方式
图1示出导航设备10。导航设备10可以是独立/手持设备。导航设备10可以被包括在复合设备中和/或在车辆中，复合设备例如蜂窝电话/移动电话/智能智能电话智能电话，车辆例如汽车、船、飞机等。导航设备可以包括用于显示导航和/或地图数据的显示器。导航设备可以包括经配置用于根据地图数据估算两个给定点之间的路径的寻路电路。导航设备可以包括数据链路，以将用户位置传输到其它用户、远程服务器、远程应用。
图2示出图1的地球40、导航设备10和第一导航卫星20。第一导航卫星20可以在对地静止轨道24中绕地球40轨道而行。对地静止轨道24可至少基本上在地球的赤道面44内。导航设备10可以被定位在距离来自第一导航卫星20的第一信号22不远的地球40上的某个地方。图2还示出第一坐标系30和第二坐标系32。第一坐标系30可以具有平行于赤道面44(或在赤道面44内)的两个轴。第二坐标系32可以关于第一坐标系30倾斜一定角度。第二坐标系32的两个轴可以跨越关于赤道面44倾斜该一定角度的平面。
导航设备10包括接收电路12。接收电路12经配置用于从至少第一导航卫星20接收至少第一信号22(参见图2)。第一信号22提供至少第一时间戳tK。第一导航卫星20可以是对地静止卫星。第一导航卫星20可以是北斗导航卫星。接收电路12可以经配置用于从另外的卫星接收(带有时间戳的)信号。另外的卫星可以是对地静止、地球同步和/或中地轨道卫星。
接收电路12可以包括至少一个天线13(或天线矩阵)和评估电路14。评估电路14可以经配置用于评估(分析)经由至少一个天线13接收的信号。评估电路14可以经配置用于测量由导航卫星广播的定时信号的到达时间(码相位)和这些信号以其到达的速率(多普勒)，以及载波信号的相位。接收电路12还可以经配置用于从第一导航卫星20接收星历数据。评估电路可以经配置用于对低速率数据(例如，50比特每秒)进行解码，在定时信号上对低速率数据(例如，50比特每秒)进行调制。该低速率数据可以包含关于导航卫星星座诸如星历数据的信息。根据另外的实施例，可以经由单独的接收电路和/或从不同的源(第一卫星)(例如，经由互联网、WiFi)接收星历数据。星历数据可以是开普勒形式星历数据。导航卫星的星历数据可以是定义关于给定的坐标系(第二坐标系)导航卫星的轨道和在参考时间导航卫星的位置的一组数据。星历数据可以包括至少参考时间，并且还可以包括轨道半长轴的平方根、轨道偏心率、轨道近地点幅角、平均运动残差(从计算的值)、在参考时间的平均近点角、轨道平面24的升交点经度(根据参考时间计算的)、赤经的速率、倾角(在参考时间)、倾角的速率(改变)、修正参数和/或另外的。可以定期(例如，每两个小时)更新第一(和另外的)导航卫星的星历数据，以抵偿例如由于导航卫星朝向不同于预期轨道更加稳定的/优选的轨道漂移，或例如由于(不时出现的)导航卫星的修正动作和/或其它影响造成的轨道的改变。
导航设备10还包括确定电路16。评估电路14(测量引擎ME)可以经配置用于将所接收的数据提供到确定电路16。
确定电路16经配置用于基于至少第一导航卫星20的星历数据和第一时间戳tK，确定至少第一坐标系30中第一导航卫星的速度(速度矢量)
Figure GDA0002473015080000051
确定电路16可以经配置用于基于至少相应的导航卫星的星历数据和相应的时间戳，确定至少在第一坐标系30中另外的导航卫星(从该另外的导航卫星接收带有时间戳的信号)的至少一部分的速度。提供相对于第二坐标系32的至少第一导航卫星(和另外的卫星)的星历数据。
第一坐标系30为地固的。第一坐标系30可以是正交坐标系。可替换地，第一坐标系可以是极坐标系。第一坐标系30可以与地球40一起旋转。第一坐标系30可以随着地球40的旋转速度围绕地球40的旋转轴42旋转。第一坐标系30的原点可以被固定到地球40的点(例如，中心)。第一坐标系30可以是中国大地坐标系(例如，CGCS2000或未来的变型)。
第二坐标系32至少相对于(关于)赤道面44倾斜。第二坐标系32可以相对于赤道面44倾斜至少3度，例如，至少4度，例如，至少5度。第二坐标系32的所有轴可以相对于第一坐标系30的旋转轴42(地球的旋转轴)围成至少3度(例如，至少4度，例如，至少5度)的角度。第二坐标系可以包括具有一定角度(例如，定角)的一个轴34，该角度例如在1度和179度之间，例如在1度和90度之间，例如在1度和40度之间，例如在2度和20度之间，例如在3度和10度之间，例如在4度和7度之间，例如相对于第一坐标系30的旋转轴42(地球的旋转轴)5度的角度。坐标系32可以是正交坐标系。第二坐标系32可以相对于恒星至少基本上不旋转。第二坐标系32的原点可以被固定到地球40的点(例如，中心)。第一坐标系30、第二坐标系32可以具有相同的原点。
导航设备10还包括导航电路18，导航电路18经配置用于至少基于至少第一导航卫星20(和另外的卫星，例如，至少总共3个导航卫星)的所确定的速度，确定第一坐标系内(相对于第一坐标系)接收电路12的导航信息(例如，位置、速度、加速度、运动的方向、取向和其它)。接收电路12的导航信息可以被理解为接收电路12的天线13的导航信息和/或处置导航设备的用户的导航信息。导航电路18可以经配置用于基于第一坐标系中的第一导航卫星和另外的导航卫星的位置、速度和/或加速度，确定导航信息。
确定电路16可以被提供用于将所确定的数据例如第一坐标系中的第一卫星的位置、速度和/或加速度提供给导航电路。
导航电路18、确定电路16和/或评估电路14可以每个由专用集成电路(ASIC)来表示、每个可以被表示为可变的处理单元(例如，CPU)，或表示为相同的CPU上的多个软件实体。导航电路18、确定电路16和/或评估电路14中的两个或更多可以被包括到单个处理单元和/或软件中(与程序/应用程序组合)。确定电路和导航电路可以被组合为定位引擎(PE)。
确定电路16可以经配置用于根据以下，确定在第一时间戳tK处第二坐标系32中的第一导航卫星的位置PGK：
Figure GDA0002473015080000061
在本文中ΩK是在时间戳tK处修正的升交点经度的经度，(xK,yK,0)T是在时间戳tK处在其轨道平面24内导航卫星20的位置，iK是在时间戳tK处的倾角。在本文中，经由星历数据确定ΩK、xK、yK和iK。
确定电路16可以经配置用于使用从第二坐标系到第一坐标系的转换矩阵T(tK)，确定在时间戳tK处在第一坐标系20中的第一导航卫星的位置PK：
Figure GDA0002473015080000062
在本文中，α是第一坐标系和第二坐标系的Z轴之间的倾斜角度，
例如5度。α可以是地球旋转轴和第二坐标系的Z轴之间的倾斜角度，
例如，5度。
Figure GDA0002473015080000071
是相对于第二坐标系32第一坐标系30的自转速率。
Figure GDA0002473015080000072
可以是(CGCS2000的)地球自转速率。
确定电路16可以经配置用于从星历数据，确定至少第二坐标系32中的第一导航卫星20的速度
Figure GDA0002473015080000073
Figure GDA0002473015080000074
本文中
Figure GDA0002473015080000075
是升交点赤经的速率(改变)，并且i_dot是倾角的速率(改变)。这两个值可以被提供为星历数据或由此被估算。
Figure GDA0002473015080000076
是轨道平面24中的第一导航卫星的速度(矢量)，如可以由星历数据确定的。
确定电路16可以经配置用于确定至少第二坐标系32和第一坐标系30之间的转换矩阵的时间导数，用于确定第一坐标系30的第一导航卫星的速度
Figure GDA0002473015080000077
确定电路可以经配置用于通过使用转换矩阵T(tK)来将速度从第二坐标系转换到第一坐标系，并且通过将转换矩阵T(tK)的时间导数应用于第二坐标系中的第一导航卫星20的位置添加修正，确定第一导航卫星的速度：
Figure GDA0002473015080000081
接收电路12(例如，评估电路14)可以经配置用于测量(或确定)至少第一信号22的多普勒频移(例如，接收的载波频率与由卫星发送信号使用的正常载波频率的差值)。导航电路18可以经配置用于基于第一信号22的多普勒频移(和另外的导航卫星的信号的多普勒频移)和第一坐标系中的至少第一导航卫星(和在时间戳处接收信号的另外的卫星)的所确定的速度，确定至少第一坐标系内接收电路的速度。导航电路可以经配置用于从多普勒频移，确定第一导航卫星和接收电路之间的相对速度。导航电路可以经配置用于基于所确定的相对速度和第一坐标系中第一导航卫星的所确定的速度，确定差速。导航电路18可以经配置用于基于找到(优化问题)用户速度(基于第一坐标系中的导航卫星的速度为用户速度估算/确定/计算预期的多普勒频移)，确定(估计)接收电路的速度，(估计的)用户速度(和时钟漂移)符合测量的多普勒漂移。
确定电路经配置用于从第一导航卫星的星历数据和第一时间戳tK，确定至少第二坐标系32中的第一导航卫星的加速度
Figure GDA0002473015080000082
Figure GDA0002473015080000091
在本文中，
Figure GDA0002473015080000092
是导轨平面24中的第一导航卫星的加速度(矢量)，如可以从星历数据确定的。
确定电路16可以经配置用于确定至少第一坐标系30中的第一导航卫星的加速度
Figure GDA0002473015080000093
可以通过转换第二坐标系32中的第一导航卫星的加速度
Figure GDA0002473015080000094
且通过包括转换矩阵T(tK)的一阶时间导数的项和通过包括转换矩阵T(tK)的二阶时间导数的项进行修正来确定加速度
Figure GDA0002473015080000095
Figure GDA0002473015080000101
确定电路16可以经配置用于从星历数据，确定至少在第一时间戳时第一导航卫星的位置。确定电路16可以经配置用于从相应的星历数据，确定至少在第一时间戳时另外的导航卫星的位置。确定电路16可以经配置用于基于至少在第一时间戳时所确定的位置、速度和加速度(和/或作为急动和快动的另外的衍生物)以及在第一时间戳和另外的时间戳之间的时差(例如当第一时间戳和另外的时间戳之间的差值小于10分钟，例如小于5分钟，例如小于1分钟，例如小于30秒，例如小于15秒)，例如通过多项式运动公式，确定至少在另外的时间戳时第一坐标系中的第一导航卫星的位置和/或速度。可以经由来自第一导航卫星20的另外的信号传输另外的时间戳。另外的时间戳可以晚于第一时间戳。确定电路可以经配置用于当第一时间戳大于15秒(例如大于30秒，例如大于1分钟，例如大于5分钟，例如大于10分钟、迟于另外的时间戳)时，从星历数据，估算在第一坐标系中在另外的时间戳时第一导航卫星的位置和/或速度。例如，由于需要不复杂的估算，所以这可以允许高效率和/或减少功率消耗和/或时间消耗。
根据另外的实施例，确定电路16可以经配置用于从星历数据(例如，独立于接收的时间戳)，确定至少在第一参考时间(例如，以周期的方式，例如每30秒)内第一坐标系中的至少第一导航卫星的位置、速度和加速度数据。确定电路16可以经配置用于基于在第一参考时间内确定的位置、速度和加速度以及第一参考时间和第一时间戳之间的时差(例如，当时差小于10分钟，例如小于5分钟，例如小于1分钟，例如小于30秒，例如小于15秒)，例如通过多项式运动公式，确定至少在至少第一时间戳时第一坐标系中的第一导航卫星的位置和/或速度。
图3示出用于确定导航设备10a的导航信息的系统50a。系统50a包括确定设备11a和导航设备10a。确定设备11a包括确定电路16a。确定电路16a经配置用于基于第一导航卫星20a的星历数据，确定第二坐标系中在第一时间戳时第一导航卫星20a的速度(对于确定电路的功能的详细描述请参考图1和图2的描述)。第二坐标系相对于赤道面倾斜。确定电路16a还经配置用于确定第一坐标系中第一导航卫星的速度，第一坐标系是地固的，并且随着地球旋转。确定电路16可以经配置用于通过将转换矩阵应用于第二坐标系中的第一导航卫星20a的所确定的速度，且基于转换矩阵的时间导数添加修正项，确定第一坐标系中第一导航卫星20a的速度。确定设备11a还包括用于将第一坐标系中的第一导航卫星20a的所确定的速度发送到导航设备10a的通信电路15a。导航设备10a包括经配置用于从第一导航卫星接收第一信号22a的接收电路12a，第一信号包括第一时间戳。接收电路12a还经配置用于从确定设备11a接收第一坐标系中的第一导航卫星20a的所确定的速度。接收电路12a可以包括天线13a和评估电路14a。导航设备还包括导航电路18a，导航电路18a经配置用于至少基于至少第一导航卫星20a的所确定的速度，确定第一坐标系内的接收电路12a的导航信息。
确定设备11a可以经配置用于被包括在第一导航卫星20a中。系统50a还可以包括第一导航卫星20a。确定设备11a可以被包括在第一导航卫星20a中。(第一坐标系中的至少第一导航卫星20a的)所确定的速度可以被包括在第一信号22a中。
根据另外的实施例，导航设备10a可以包括用于将从第一导航卫星接收的时间戳发送到确定电路11a的通信电路。
根据各种实施例，确定设备可以经配置用于从导航设备、从第一导航卫星和/或从中央分配系统(服务器，例如，经由通信网络连接/互联网连接)接收(例如，经由通信电路)第一导航卫星的星历数据。可以同时使用接收星历数据的不止一个方式，以确保最好的可能的覆盖率、准确性、灵活性和/或响应时间。
示例
以下示例从属于另外的实施例。
示例1一种导航设备，包括：接收电路，该接收电路经配置用于从第一导航卫星接收第一信号，第一信号包括第一时间戳；确定电路，给确定电路经配置用于基于第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中第一时间戳处第一导航卫星的速度，第二坐标系相对于赤道面倾斜；确定电路还经配置用于基于在第二坐标系中所确定的速度，确定在第一坐标系中第一导航卫星的速度，第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；导航电路，该导航电路经配置用于至少基于至少第一导航卫星的所确定的速度，确定第一坐标系内接收电路的导航信息。
在示例2中，示例1的主题可以可选地包括确定电路经配置用于通过将转换矩阵应用于第二坐标系中的第一导航卫星的所确定的速度，并且基于转换矩阵的时间导数添加修正项，确定在第一坐标系中的第一导航卫星的速度。
在示例3中，示例1-2中任一项的主题可以可选地包括导航电路经配置用于基于第一信号的多普勒频移和至少第一导航卫星的所确定的速度，确定至少第一坐标系内的接收电路的速度。
在示例4中，示例1-3中任一项的主题可以可选地包括从第一导航卫星接收星历数据。
在示例5中，示例1-4中任一项的主题可以可选地包括第二坐标系相对于赤道面倾斜至少3度。
在示例6中，示例1-5中任一项的主题可以可选地包括第一导航卫星是对地静止卫星。
在示例7中，示例1-6中任一项的主题可以可选地包括第一导航卫星是北斗导航卫星。
在示例8中，示例1-7中任一项的主题可以可选地包括第一坐标系是中国大地坐标系。
在示例9中，示例1-8中任一项的主题可以可选地包括确定电路经配置用于从第一导航卫星的星历数据和第一时间戳，确定至少第一坐标系中的第一导航卫星的加速度。
在示例10中，示例9的主题可以可选地包括确定电路经配置用于从星历数据，确定至少第二坐标系中的第一导航卫星的加速度，用于确定第一坐标系中的第一导航卫星的加速度。
在示例11中，示例9-10中任一项的主题可以可选地包括确定电路经配置用于确定至少第一坐标系和第二坐标系之间的转换矩阵的二阶时间导数，用于确定第一坐标系中的第一导航卫星的加速度。
在示例12中，示例9-11中任一项的主题可以可选地包括确定电路经配置用于从星历数据，确定在第一时间戳时第一导航卫星的位置，并且确定电路经配置用于基于至少在第一时间戳时确定的位置、速度和加速度，以及在第一时间戳和在至少一个另外的时间戳之间的时差，确定另外的时间戳时至少第一坐标系中的第一导航卫星的位置。
示例13是一种用于确定导航信息的方法，方法包括：从至少第一导航卫星接收至少第一信号，信号包括第一时间戳；基于第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中第一时间戳处第一导航卫星的速度，第二坐标系相对于赤道面倾斜；基于在第二坐标系中所确定的速度，确定在第一坐标系中第一导航卫星的速度，第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；至少基于至少第一导航卫星的所确定的速度，确定第一坐标系内接收电路的导航信息。
在示例14中，示例13的主题可以可选地包括确定在第一坐标系中的第一导航卫星的速度包括将转换矩阵应用于第二坐标系中的第一导航卫星的所确定的速度，并且基于转换矩阵的时间导数添加修正项。
在示例15中，示例13-14中任一项的主题可以可选地包括确定导航信息包括基于第一信号的多普勒频移和至少第一导航卫星的速度，确定至少第一坐标系内的接收电路的速度。
在示例16中，示例13-15中任一项的主题可以可选地包括：从第一导航卫星接收星历数据。
在示例17中，示例13-16中任一项的主题可以可选地包括第二坐标系相对于赤道面倾斜至少3度。
在示例18中，示例13-17中任一项的主题可以可选地包括第一导航卫星是对地静止卫星。
在示例19中，示例13-18中任一项的主题可以可选地包括第一导航卫星是北斗导航卫星。
在示例20中，示例13-19中任一项的主题可以可选地包括第一坐标系是中国大地坐标系。
在示例21中，示例13-20中任一项的主题可以可选地包括：从第一导航卫星的星历数据和第一时间戳，确定至少第一坐标系中的第一导航卫星的加速度。
在示例22中，示例21的主题可以可选地包括确定第一坐标系中的第一导航卫星的加速度包括从星历数据，确定至少第二坐标系中的第一导航卫星的加速度。
在示例23中，示例21-22中任一项的主题可以可选地包括确定第一坐标系中的第一导航卫星的加速度包括确定至少第一坐标系和第二坐标系之间的转换矩阵的二阶时间导数。
在示例24中，示例21-23中任一项的主题可以可选地包括：从星历数据，确定在第一时间戳时第一导航卫星的位置，并且基于至少在第一时间戳时确定的位置、速度和加速度，以及在第一时间戳和至少一个另外的时间戳之间的时差，确定在另外的时间戳时至少第一坐标系中的第一导航卫星的位置。
示例25是一种用于确定导航设备的导航信息的系统中的确定设备，确定设备包括：确定电路和通信电路，确定电路经配置用于基于第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中在第一时间戳时第一导航卫星的速度，第二坐标系相对于赤道面倾斜；确定电路还经配置用于基于在第二坐标系中所确定的速度，确定在第一坐标系中第一导航卫星的速度，第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；通信电路经配置用于将确定的速度发送到导航设备。
在示例26中，示例25的主题可以可选地包括确定电路经配置用于通过将转换矩阵应用于第二坐标系中的第一导航卫星的所确定的速度，并且基于转换矩阵的时间导数添加修正项，确定在第一坐标系中的第一导航卫星的速度。
在示例27中，示例25-26中任一项的主题可以可选地包括通信电路经配置用于从导航设备接收时间戳，并且将时间戳提供给确定电路。
在示例28中，示例25-27中任一项的主题可以可选地包括确定设备经配置用于被包括在第一导航卫星中。
在示例29中，示例25-28中任一项的主题可以可选地包括通信电路经配置用于将第一时间戳与在第一时间戳时所确定的速度一起发送到导航设备。
在示例30中，示例25-29中任一项的主题可以可选地包括通信电路经配置用于接收第一导航卫星的星历数据，并且将该星历数据提供到确定电路。

Claims (21)

1.一种导航设备，包括：
接收电路，所述接收电路经配置用于从第一导航卫星接收第一信号，所述第一信号包括第一时间戳；
确定电路，所述确定电路经配置用于基于所述第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中所述第一时间戳处所述第一导航卫星的速度，所述第二坐标系相对于赤道面倾斜；
所述确定电路还经配置用于：
基于在所述第二坐标系中所确定的速度，确定在第一坐标系中所述第一导航卫星的速度，所述第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；
从所述第一导航卫星的所述星历数据和所述第一时间戳，确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的加速度；
确定至少所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的转换矩阵的二阶时间导数，用于确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述加速度；
导航电路，所述导航电路经配置用于至少基于至少所述第一导航卫星的所确定的速度，确定所述第一坐标系内所述接收电路的导航信息。
2.根据权利要求1所述的导航设备，
其中所述确定电路经配置用于通过将转换矩阵应用于所述第二坐标系中的所述第一导航卫星的所确定的速度，并且基于所述转换矩阵的时间导数添加修正项，确定在所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述速度。
3.根据权利要求1所述的导航设备，
其中所述导航电路经配置用于基于所述第一信号的多普勒频移和至少所述第一导航卫星的所确定的速度，确定至少所述第一坐标系内的所述接收电路的速度。
4.根据权利要求1所述的导航设备，
其中所述接收电路经配置用于从所述第一导航卫星接收所述星历数据。
5.根据权利要求1所述的导航设备，
其中所述第二坐标系相对于所述赤道面倾斜至少3度。
6.根据权利要求1所述的导航设备，
其中所述第一导航卫星是对地静止卫星。
7.根据权利要求1所述的导航设备，
其中所述第一导航卫星是北斗导航卫星。
8.根据权利要求1所述的导航设备，
其中所述第一坐标系是中国大地坐标系。
9.根据权利要求1所述的导航设备，
其中所述确定电路经配置用于从所述星历数据，确定至少所述第二坐标系中的所述第一导航卫星的加速度，用于确定所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述加速度。
10.根据权利要求1所述的导航设备，
其中所述确定电路经配置用于从所述星历数据，确定在所述第一时间戳时所述第一导航卫星的位置，并且所述确定电路经配置用于基于至少在所述第一时间戳时确定的所述位置、速度和加速度，以及在所述第一时间戳和至少一个另外的时间戳之间的时差，确定在所述另外的时间戳时至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述位置。
11.一种用于确定导航信息的方法，所述方法包括：
从至少第一导航卫星接收至少第一信号，所述信号包括第一时间戳；
基于所述第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中所述第一时间戳处所述第一导航卫星的速度，所述第二坐标系相对于赤道面倾斜；
基于在所述第二坐标系中所确定的速度，确定在第一坐标系中所述第一导航卫星的速度，所述第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；
从所述第一导航卫星的所述星历数据和所述第一时间戳，确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的加速度；
确定至少所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的转换矩阵的二阶时间导数，用于确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述加速度；
至少基于至少所述第一导航卫星的所确定的速度，确定所述第一坐标系内的导航信息。
12.根据权利要求11所述的方法，
其中确定在所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述速度包括将转换矩阵应用于所述第二坐标系中的所述第一导航卫星的所确定的速度，并且基于所述转换矩阵的时间导数添加修正项。
13.根据权利要求11所述的方法，
其中确定导航信息包括基于所述第一信号的多普勒频移和至少所述第一导航卫星的所述速度，确定至少所述第一坐标系内的速度。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：
从所述第一导航卫星接收所述星历数据。
15.根据权利要求11所述的方法，
其中所述第二坐标系相对于所述赤道面倾斜至少3度。
16.根据权利要求11所述的方法，
其中所述第一导航卫星是对地静止卫星。
17.根据权利要求11所述的方法，
其中所述第一导航卫星是北斗导航卫星。
18.根据权利要求11所述的方法，
其中所述第一坐标系是中国大地坐标系。
19.根据权利要求11所述的方法，
其中确定所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述加速度包括从所述星历数据，确定至少所述第二坐标系中的所述第一导航卫星的加速度。
20.根据权利要求11所述的方法，还包括：
从所述星历数据，确定在所述第一时间戳时所述第一导航卫星的位置，并且基于至少在所述第一时间戳时确定的所述位置、速度和加速度，以及在所述第一时间戳和至少一个另外的时间戳之间的时差，确定在所述另外的时间戳时至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述位置。
21.一种用于确定导航设备的导航信息的系统中的确定设备，所述确定设备包括：
确定电路和通信电路，所述确定电路经配置用于基于第一导航卫星的星历数据，确定在第二坐标系中在第一时间戳时所述第一导航卫星的速度，所述第二坐标系相对于赤道面倾斜；
所述确定电路还经配置用于：
基于在所述第二坐标系中所确定的速度，确定在第一坐标系中所述第一导航卫星的速度，所述第一坐标系是地固的，并且随地球旋转；
从所述第一导航卫星的所述星历数据和所述第一时间戳，确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的加速度；
确定至少所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的转换矩阵的二阶时间导数，用于确定至少所述第一坐标系中的所述第一导航卫星的所述加速度；
所述通信电路经配置用于将所述确定的速度发送到所述导航设备。
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