CN109143281B - 减少用于全球导航卫星系统采集的频率搜索空间 - Google Patents

Abstract

一种全球导航卫星系统（GNSS）采集的方法，所述方法包括：计算第一卫星的视线（LOS）矢量和第二卫星的LOS矢量之间的LOS角度，其中，每个LOS矢量是接收机和相应的卫星之间的LOS矢量；计算最大多普勒差，其中基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述LOS角度在第一卫星和第二卫星之间计算所述最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致；基于在第一卫星和第二卫星之间计算的最大多普勒差来确定最终频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第一卫星的第一频率的中心频率；在第二频率处从第二卫星采集GNSS信号。

Description

减少用于全球导航卫星系统采集的频率搜索空间

背景技术

全球导航卫星系统（GNSS）接收机的功能之一是执行“采集”。即，其采集单元负责找到哪些GNSS信号对接收机是可见的并且估计那些信号的频移和码延迟以便跟踪它们。为了找到这些信号并且确定它们的频移和码延迟，采集单元必须仔细检查频率和码搜索空间。

通常，搜索空间越大，采集信号花费的时间越长。频率搜索空间通常取决于频移可以是多大。接收的信号相对于信号标称频率的频移可以由不同的因素引起：由相对于接收机的卫星移动导致的多普勒、由接收机移动导致的多普勒以及由在接收机中使用的时钟引起的频移。

常规地，当接收机具有关于其当前位置和当前时间以及有效的历书数据的信息时，其可以使用该信息来预测哪些卫星将是可见的并且估计由卫星导致的多普勒。这允许采集功能仅针对可见的卫星搜索并且在一定程度上减少了频率搜索空间。此类采集被称为具有初始化的采集。

用于航空GNSS接收机的标准限定了关于当执行具有初始化的采集时接收机必须执行第一定位（position fix）的最大时间的具体要求。这继而对由采集功能采集（获得具有完整性的定位所需的）初始的5个卫星所需的时间施加限制。当GNSS信号具有增加的码长度和具有较窄自相关函数的调制时，总搜索空间增加。

出于以上陈述的原因以及出于以下陈述的其他原因，在阅读和理解说明书时，将对本领域技术人员明显的是，在本领域中存在对用于减少频率搜索空间和加速采集过程的方法和系统的需要。

发明内容

提供了一种全球导航卫星系统（GNSS）采集的方法。所述方法包括计算至少一个视线（LOS）角度，其中LOS角度是多个卫星中的第一卫星的视线（LOS）矢量和多个卫星中的第二卫星的视线矢量之间的角度，其中每个视线矢量是接收机和多个卫星中的相应的卫星之间的视线矢量，并且其中第一卫星先于找到第二卫星而在第一频率处找到。所述方法进一步包括计算至少一个最大多普勒差，其中最大多普勒差是基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述LOS角度在多个卫星中的第一卫星和第二卫星之间计算的最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致。所述方法还包括基于在第一卫星和第二卫星之间计算的至少一个最大多普勒差来确定最终频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第一卫星的第一频率的中心频率。最后，所述方法包括在第二频率处从第二卫星采集GNSS信号。

附图说明

理解附图仅描绘了示例性实施例，并且因此不应被认为在范围上是限制性的，通过使用附图将以附加的特征和细节来描述示例性实施例，在其中：

图1A-1C是用于GNSS信号的采集的示例性GNSS系统的框图。

图2是用于GNSS信号的采集的另一个示例性GNSS系统的框图。

图3是用于GNSS信号的采集的又一个示例性GNSS系统的框图。

图4是用于执行GNSS信号的采集的示例性方法的流程图。

图5是用于执行GNSS信号的采集的示例性方法的流程图，所述方法可以用图4的示例性方法来实现。

根据惯例，各种描述的特征不一定是按比例绘制的，而是被绘制成强调与示例性实施例相关的具体特征。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参考了形成其一部分、并且在其中通过图示的方式示出具体说明性实施例的附图。然而，应理解，可以利用其他实施例并且可以进行逻辑的、机械的和电的改变。此外，在附图和说明书中提出的方法不应解释为限制执行单独的步骤的次序。以下具体实施方式因此不应以限制性意义来理解。

本描述的实施例提供了用于改进GNSS接收机的采集性能的系统和方法。具体地，如由以下说明书公开的那样，减少频率搜索空间减少了由GNSS接收机花费用于采集的时间。虽然预计到在本文中描述的实施例可以在航空器中实现，但是明显意图在于，这些实施例并不限于航空器，而是可以包括GNSS接收机的其他应用，诸如在本文中描述的应用。

图1A是在从多个卫星110采集信号中使用的示例系统100的框图。多个卫星110在全球导航解决方案系统（GNSS）接收机102的视野中。在示例性实施例中，多个卫星110可以包括来自多于一个星座（constellation）的卫星，所述星座诸如GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou等。在示例性实施例中，多个卫星110可以来自单个星座。GNSS接收机102被配置成从多个卫星110中的至少一个接收信号。

在示例性实施例中，接收机102被包括在诸如航空器、基于陆地的或基于海上的交通工具的交通工具中。接收机102包括至少一个处理器104，所述处理器104处理从多个卫星110接收的信号。处理器104可以被配置成执行代码以实现采集模块130。采集模块130被配置成确定对接收机102可见的GNSS信号并且限定从该卫星110接收的一个或多个信号的频移和码延迟中的不确定性的可能的范围。在示例中，存储器106被包括在处理器104中或被耦合到处理器104。存储器106可以被用来存储数据，如以下讨论的那样。在一些示例性实施例中，采集模块130被存储在存储器106中或被耦合到存储器106。

从一个或多个卫星110接收的信号的频移可以基于不同的因素而引起：由卫星110相对于接收机102的移动导致的多普勒、由接收机102的移动导致的多普勒以及由被包括在接收机102中的时钟108引起的频移。采集模块130被配置成基于由接收机102接收的信息来针对由卫星移动导致的多普勒进行估计和补偿。也就是说，通过估计归因于导致的多普勒的移位，接收机102可以被配置成针对在指定的中心频率处的相应卫星来调整其频率，如同不存在多普勒移位那样。

接收机102针对第一卫星110-1搜索并且确定在其处接收到来自第一卫星110-1的信号的频率。在其处从卫星110-1接收到信号的该频率可以被存储在存储器106中以供之后检索。由接收机时钟108导致的频移对于对接收机102可见的所有卫星110而言是公共的。因此，在由接收机102在特定频率处找到第一卫星110-1之后，采集模块130使用该频率作为由接收机时钟108导致的多普勒的初始估计。

此外，采集模块130被配置成基于来自多个卫星110的第一卫星110-1和至少一个第二卫星的视线（LOS）矢量之间的角度α以及第一卫星110-1和要被搜索的第二卫星之间的最大多普勒差，在特定频率处定位第一卫星110-1之后，针对随后的卫星110来估计由于接收机102的接收动态性（dynamics）造成的频率不确定性。

在示例性实施例中，最大多普勒差是基于对于接收机102可能的最大速度（对于航空接收机的情况，这在标准中定义）和在第一卫星110-1和第二卫星（110-2）之间的几何结构（geometry）的。也就是说，最大多普勒的幅度是基于包括接收机102的系统可以以其行进的最大速率的。在示例实施例中，包括接收机102的航空器可以以高达800节的速率行进；即，411 m/s。在此类实施例中，当速度矢量与接收机102和第二卫星110-2之间的LOS矢量对准时，对于GPS L1信号，可以导致的最大多普勒高达±2163 Hz。对于GPS L5信号和具有不同载波频率的其他信号来说，可以导致最大多普勒高达的频率将是不同的。

在示例实施例中（例如，参见图1A-1C），速度矢量125的取向由速度矢量125和由两个卫星的LOS矢量形成的平面120之间的角度β以及由速度矢量125和第一卫星110-1的LOS矢量之间的角度γ限定。使多普勒最大化的角度β和γ的值可以由以下方程限定：

两个卫星之间的最大多普勒差然后可以被计算为：

其中最大多普勒差是最大多普勒和来自多个卫星110的第一卫星110-1和至少一个第二卫星（诸如卫星110-2）的视线（LOS）矢量之间的角度α的一半的正弦的两倍的正的或负的乘积。

处理器104然后将针对第二卫星110-2的频率搜索范围确定为具有等于在其处找到第一卫星110-1的频率的中心频率的最大多普勒差。例如，如果在1000 Hz的频率处找到第一卫星110-1并且最大多普勒差是500 Hz，则针对第二卫星110-2的频率搜索范围被确定为1000 Hz ± 500 Hz。因此，确定针对第二卫星110-2的频率搜索范围从500 Hz到1500Hz。

在示例性实施例中，接收机102被配置成在确定的频率搜索范围内针对从第二卫星接收的信号进行搜索。在示例性实施例中，在其处接收到来自第二卫星的信号的频率被保存在存储器106中。

在示例性实施例中，采集模块130可以通过计算具有等于在其处找到卫星110-2的频率的中心频率的卫星110-3和卫星110-2之间的最大多普勒差来定位在特定频率处的第三卫星110-3（参见图1C）。如在图1B中示出的那样，在一些示例性实施例中，采集模块130被配置成总是使用等于在其处找到卫星110-1的频率的中心频率。也就是说，在一些示例实施例中，甚至在特定频率处定位卫星110-2之后，采集模块130计算具有等于在其处找到卫星110-1的频率的中心频率的卫星110-3和卫星110-1之间的最大多普勒差。

在一些示例性实施例中，采集模块130被配置成计算将被搜索的卫星和之前由接收机102在特定频率处定位的所有的卫星之间的角度α。例如，在图2中示出的示例中，接收机102具有之前分别在特定频率处定位的卫星110-1、110-2、110-3、110-4、110-5和110-6。为了确定针对卫星110-7的频率搜索范围，采集模块130计算到卫星110-1的LOS矢量和到卫星110-7的LOS矢量之间的角度、到卫星110-2的LOS矢量和到卫星110-7的LOS矢量之间的角度/>、到卫星110-3的LOS矢量和到卫星110-7的LOS矢量之间的角度/>、到卫星110-4的LOS矢量和到卫星110-7的LOS矢量之间的角度/>、到卫星110-5的LOS矢量和到卫星110-7的LOS矢量之间的角度/>以及到卫星110-6的LOS矢量和到卫星110-7的LOS矢量之间的角度/>。

采集模块130被进一步配置成从、/>、/>、/>、/>和/>中确定最小角度。采集模块130使用提供最小角度的卫星来基于方程3计算最大多普勒差。在图2中示出的示例中，最小角度是/>。因此，采集模块130将频率搜索范围限定为具有等于在其处找到卫星110-6的频率的中心频率的最大多普勒差。

在一些示例性实施例中，在计算如在图2中示出的角度、/>、/>、/>、/>和/>之后，采集模块130被进一步配置成基于方程3来计算将被搜索的卫星110-7和所有之前分别在特定频率处定位的卫星110-1、110-2、110-3、110-4、110-5和110-6之间的最大多普勒差。针对每对卫星的最大多普勒差的计算假设速度矢量具有最大量值和最坏的取向。采集模块130被进一步配置成基于卫星110-7和所有之前在特定频率处定位的卫星110-1、110-2、110-3、110-4、110-5和110-6之间的计算的最大多普勒差来确定多个频率搜索范围，其具有等于曾在其处找到每个相应的卫星110-1、110-2、110-3、110-4、110-5和110-6的频率的中心频率。

采集模块130被进一步配置成确定对所确定的所有的频率搜索范围而言公共的交叉范围。例如，如果卫星110-7和卫星110-1之间的最大多普勒差是500 Hz并且卫星110-1在1000 Hz的频率处被找到，则第一频率搜索范围将是500 Hz到1500 Hz；如果卫星110-7和卫星110-2之间的最大多普勒差是300 Hz并且卫星110-2在500 Hz的频率处被找到，则第二频率搜索范围将是200 Hz到800 Hz；并且，因此对第一和第二频率搜索范围而言公共的交叉范围是500 Hz到800 Hz。采集模块130以类似的方式确定对所有的频率搜索范围而言公共的交叉范围。因此，交叉范围进一步缩窄了将在其内定位卫星110-7的最终频率搜索范围。

在示例性实施例中，频率搜索范围可以进一步通过以最小化其间的角度的方式选择将被搜索的卫星来缩窄。例如，计算针对来自对GNSS接收机可见的多个卫星中的每对卫星的LOS角度。然后确定针对来自多个卫星中的四个或五个卫星的一个或多个组合的LOS角度的和。确定具有其间的最小计算的角度的和的卫星的组合，并且选择来自确定的组合中的卫星中的一个作为第一卫星并且选择来自确定的组合中的卫星中的一个作为第二卫星。然后可以确定在其内定位来自确定的组合中的卫星的频率搜索范围。

例如，在图3中示出的示例中，对应于包括卫星110-3、110-4、110-5和110-6的卫星的子集的角度、/>、/>和/>的和小于从对GNSS接收机102可见的多个卫星形成的卫星的任何其他子集（诸如对应于包括卫星110-1、110-2、110-3、110-4和110-5的卫星的子集的/>、、/>、/>，对应于110-5、110-6、110-7、110-8和110-9的/>、/>、/>和/>和/或任何其他可能的组合）。因此，在此类示例中，采集模块130被配置成选择对应于角度/>、/>、/>和/>的五个卫星（110-3、110-4、110-5、110-6和110-7）以执行采集。采集模块130然后可以使用在本文中公开的任何过程来确定在其内定位来自五个所选卫星的卫星的频率搜索范围。

由处理器104执行的功能和过程可以使用软件、固件、硬件或其任何适当的组合来实现，如对本领域技术人员已知的那样。这些可以由特别设计的专用集成电路（ASIC）或现场可编程门阵列（FPGA）补充或并入特别设计的专用集成电路（ASIC）或现场可编程门阵列（FPGA）中。处理设备104还可以包括具有用于执行在本实施例中使用的各种过程任务、计算和控制功能的软件程序、固件或其他计算机可读指令的功能。

存储器设备106可以是存储用于处理器可读指令或数据结构的任何适当的有形的或非暂态的处理器可读介质。合适的处理器可读介质可以包括有形介质，诸如磁的或光的介质。例如，有形介质可以包括物理设备，诸如但不限于常规的硬盘、压缩盘（例如，只读或可重写的）、诸如包括但不限于同步动态随机存取存储器（SDRAM）、双数据速率（DDR）RAM、RAMBUS动态RAM（RDRAM）、静态RAM（SRAM）等）的随机存取存储器（RAM）的易失性或非易失性介质、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）以及闪速存储器等。

图4是用于全球导航卫星系统（GNSS）信号的采集的示例方法400的流程图。应当理解，方法400可以结合关于图1A-3在本公开中描述的各种实施例和实现方式中的任何实施例和实现方式来实现。因此，方法400的元素可以结合那些实施例的要素、与那些实施例的要素组合或代替那些实施例的要素来使用。

方法400在框402处开始，其中计算至少一个视线（LOS）角度。LOS角度被定义为来自多个卫星中的第一卫星（诸如卫星110-1）的视线（LOS）矢量和多个卫星中的第二卫星（诸如卫星110-2）的视线矢量之间的角度，并且第一卫星先于找到第二卫星在特定频率处找到。视线矢量是诸如接收机102的接收机和相应的卫星之间的视线矢量。在方法400的一个示例实施例中，计算至少一个LOS角度进一步包括计算第二卫星的LOS矢量和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的每一个卫星的LOS矢量之间的多个角度。在此类实施例的另外的示例中，方法400包括选择具有到第一卫星的最小角度的卫星并且估计用于找到卫星的频率搜索范围。在此类示例性实施例的另外的示例中，在其处定位第一卫星的频率被用作中心频率以确定用于找到另一个卫星的最终频率搜索范围。

方法400继续到框404，其中计算至少一个最大多普勒差。最大多普勒差是基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述LOS角度而在第一卫星和第二卫星之间计算的最大多普勒差。最大多普勒差可以使用方程3来计算并且最大多普勒差的至少部分是由接收机的移动导致的多普勒。在方法400的一些示例性实施例中，计算至少一个最大多普勒差进一步包括计算第二卫星和多个卫星中的先于找到第二卫星找到的每一个卫星之间的多个最大多普勒差。

方法400然后继续到框406，其中基于在第一卫星和第二卫星之间计算的最大多普勒差来确定最终频率搜索范围。最终频率搜索范围包括等于在其处找到第一卫星的第一频率的中心频率。最终频率搜索范围是从等于中心频率减去最大多普勒差的频率到等于中心频率加上最大多普勒差的频率。

在方法400的一些示例实施例中，确定最终频率搜索范围进一步包括基于多个最大频率差来确定多个单独的频率搜索范围，其中每个单独的频率搜索范围包括等于在其处找到来自多个卫星中的相应的卫星的频率的中心频率。此类示例进一步包括确定交叉范围。交叉范围是被包括在多个频率搜索范围中的每个单独的频率搜索范围中的公共的频率范围。该交叉范围然后被选择作为最终频率搜索范围。

最后，方法400继续到框408，其中在第二频率处从第二卫星采集GNSS信号。在示例性实施例中，方法400进一步包括将在其处找到第二卫星信号的第二频率存储在诸如存储器106的存储器中。在示例性实施例中，多个卫星可以包括来自多个星座的卫星。

在一些示例中，方法400进一步包括在第三频率处采集第三卫星信号。在一些示例性实施例中，针对第三卫星信号的频率搜索范围可以通过以下来确定：计算诸如卫星110-1的第一卫星的视线（LOS）矢量和多个卫星中的诸如卫星110-3的第三卫星的视线矢量之间的角度，其中，第一卫星先于第三卫星在第一频率处找到，基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述角度来计算第一卫星和第三卫星之间的第二最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致，以及基于在第一卫星和第三卫星之间计算的第二最大多普勒差来确定第二频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第一卫星的第一频率的中心频率。

作为替选，在一些示例中，通过以下基于针对在第二频率处定位的第二卫星获得的数据来确定针对第三卫星信号的频率搜索范围：计算第二卫星的视线（LOS）矢量和多个卫星中的第三卫星的视线矢量之间的角度，其中第二卫星先于第三卫星在第二频率处找到，基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述角度来计算第二卫星和第三卫星之间的第二最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致，以及基于在第二卫星和第三卫星之间计算的第二多普勒差来确定第二频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第二卫星的第二频率的中心频率。

图5是用于全球导航卫星系统（GNSS）信号的采集的示例方法500的流程图。在示例性实施例中，方法500可以用方法400实现进一步减少频率搜索范围。应当理解，方法500可以结合在本公开中关于图1A-3描述的各种实施例和实现方式中的任何实施例和实现方式来实现。因此，方法500的要素可以结合那些实施例的要素、与那些实施例的要素组合或代替那些实施例的要素来使用。

方法500在框502处开始，其中计算针对来自对GNSS接收机可见的多个卫星中的每对卫星的LOS角度。方法500然后继续到框504，其中确定针对来自多个卫星中的卫星的一个或多个组合的LOS角度的和。在示例性实施例中，确定针对多个卫星的LOS角度的和包括确定针对来自对GNSS接收机可见的多个卫星中的五个卫星的一个或多个组合的LOS角度的和。在示例性实施例中，确定针对多个卫星的LOS角度的和包括确定针对来自对GNSS接收机可见的多个卫星中的四个卫星的一个或多个组合的LOS角度的和。常规的方法可以被实现以确定来自多个卫星中的卫星的组合的和。

方法500然后继续到框506，其中确定具有其间角度的最小计算和的卫星的组合。在其中组合包括五个卫星的组合的示例中，确定具有其间角度的最小计算和的五个卫星的组合。在其中组合包括四个卫星的组合的示例中，确定具有其间角度的最小计算和的四个卫星的组合。

方法500然后继续到框508，其中选择来自具有其间角度的最小计算和的组合的卫星中的一个作为第一卫星。以常规的方式来执行针对第一卫星的采集。方法500然后继续到框510，其中选择来自具有其间角度的最小计算和的组合的另一个卫星作为第二卫星。在本文中指示的方法中的任何方法可以被执行以针对第二卫星来确定频率搜索范围。例如，方法400现在可以针对该第二卫星的采集来实现。

示例实施例

示例1包括一种全球导航卫星系统（GNSS）采集的方法，所述方法包括：计算至少一个视线（LOS）角度，其中LOS角度是多个卫星中的第一卫星的视线（LOS）矢量和多个卫星中的第二卫星的视线矢量之间的角度，其中，每个视线矢量是接收机和多个卫星中的相应的卫星之间的视线矢量，并且其中第一卫星先于找到第二卫星在第一频率处找到；计算至少一个最大多普勒差，其中最大多普勒差是基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述LOS角度在多个卫星中的第一卫星和第二卫星之间计算的最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致；基于在第一卫星和第二卫星之间计算的至少一个最大多普勒差来确定最终频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第一卫星的第一频率的中心频率；在第二频率处从第二卫星采集GNSS信号。

示例2包括如示例1所述的方法，其中计算至少一个LOS角度进一步包括：计算多个卫星中的第二卫星的LOS矢量和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的每一个卫星的LOS矢量之间的多个LOS角度；选择多个卫星中的具有最小角度的卫星以估计针对第二卫星的频率搜索范围。

示例3包括如示例1-2中的任一个所述的方法，进一步包括：计算第一卫星的视线（LOS）矢量和多个卫星中的第三卫星的视线矢量之间的角度，其中第一卫星先于找到第三卫星而在第一频率处找到；基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述角度来计算多个卫星中的第一卫星和第三卫星之间的第二最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致；基于在多个卫星中的第一卫星和第三卫星之间计算的第二最大多普勒差来确定第二频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第一卫星的第一频率的中心频率；以及在第三频率处从第三卫星采集GNSS信号。

示例4包括如示例1-3中的任一个所述的方法，进一步包括：计算第二卫星的视线（LOS）矢量和多个卫星中的第三卫星的视线矢量之间的角度，其中第二卫星先于找到第三卫星而在第二频率处找到；基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述角度来计算多个卫星中的第二卫星和第三卫星之间的第二最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致；基于在多个卫星中的第二卫星和第三卫星之间计算的第二最大多普勒差来确定第二频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第二卫星的第二频率的中心频率；以及在第三频率处从第三卫星采集GNSS信号。

示例5包括如示例1-4中的任一个所述的方法，其中计算至少一个LOS角度进一步包括计算多个卫星中的第二卫星的LOS矢量和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的其他卫星中的每个的LOS矢量之间的多个角度；其中计算至少一个最大多普勒差进一步包括计算第二卫星和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的其他卫星中的每个相应的卫星之间的多个最大多普勒差；其中基于在第一卫星和第二卫星之间计算的第一最大多普勒差来确定最终频率搜索范围进一步包括：基于多个最大多普勒差来确定多个频率搜索范围，其中每个频率搜索范围包括等于在其处找到来自多个卫星的相应的卫星的频率的中心频率；确定交叉范围，其中所述交叉范围被包括在多个频率搜索范围中的每个频率搜索范围中；以及选择交叉范围作为最终频率搜索范围。

示例6包括如示例1-5中的任一个所述的方法，其中计算至少一个LOS角度进一步包括：计算针对来自对GNSS接收机可见的多个卫星中的每对卫星的LOS角度；确定针对来自多个卫星中的五个卫星的一个或多个组合的LOS角度的和；从五个卫星的一个或多个组合中确定具有其间角度的最小计算和的五个卫星；选择五个卫星中的一个作为第一卫星；选择五个卫星中的另一个作为第二卫星。

示例7包括如示例1-6中的任一个所述的方法，其中计算至少一个LOS角度进一步包括：计算针对来自对GNSS接收机可见的多个卫星中的每对卫星的LOS角度；确定针对来自多个卫星中的四个卫星的一个或多个组合的LOS角度的和；从四个卫星的一个或多个组合中确定具有其间角度的最小计算和的四个卫星；选择四个卫星中的一个作为第一卫星；选择四个卫星中的另一个作为第二卫星。

示例8包括如示例1-7中的任一个所述的方法，其中多个卫星包括来自多个星座的卫星。

示例9包括一种全球导航卫星系统（GNSS）接收机，其包括：至少一个处理器，其中所述处理器包括采集模块，所述采集模块被配置成：计算至少一个视线（LOS）角度，其中LOS角度是多个卫星中的第一卫星的视线（LOS）矢量和多个卫星中的第二卫星的视线矢量之间的角度，其中每个视线矢量是接收机和多个卫星中的相应的卫星之间的视线矢量，并且其中第一卫星先于找到第二卫星而在第一频率处找到；计算至少一个最大多普勒差，其中最大多普勒差是基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述LOS角度在多个卫星中的第一卫星和第二卫星之间计算的最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致；基于在第一卫星和第二卫星之间计算的至少一个最大多普勒差来确定最终频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第一卫星的第一频率的中心频率；在第二频率处从第二卫星采集GNSS信号。

示例10包括如示例9所述的系统，其中为了计算至少一个LOS角度，至少一个处理器被进一步配置成：计算多个卫星中的第二卫星的LOS矢量和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的每一个卫星的LOS矢量之间的多个LOS角度；以及选择多个卫星中的具有最小角度的卫星以估计针对第二卫星的频率搜索范围。

示例11包括如示例9-10中的任一个所述的系统，其中至少一个处理器被进一步配置成：计算第一卫星的视线（LOS）矢量和第三卫星的视线矢量之间的角度，其中第一卫星先于找到第三卫星而在第一频率处找到；基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述角度来计算多个卫星中的第一卫星和第三卫星之间的第二最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致；以及基于在多个卫星中的第一卫星和第三卫星之间计算的第二最大多普勒差来确定第二频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第一卫星的第一频率的中心频率；在第三频率处采集第三卫星。

示例12包括如示例9-11中的任一个所述的系统，其中至少一个处理器被进一步配置成：计算第二卫星的视线（LOS）矢量和第三卫星的视线矢量之间的角度，其中第二卫星先于找到第三卫星而在第二频率处找到；基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述角度来计算多个卫星中的第二卫星和第三卫星之间的第二最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致；以及基于在多个卫星中的第二卫星和第三卫星之间计算的第二最大多普勒差来确定第二频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第二卫星的第二频率的中心频率；在第三频率处采集第三卫星。

示例13包括如示例9-12中的任一个所述的系统，进一步包括存储器，其被耦合到至少一个处理器，其中所述处理器被配置成将在其处找到第二卫星的第二频率存储在存储器中。

示例14包括如示例9-13中的任一个所述的系统，其中为了计算至少一个LOS角度，至少一个处理器被进一步配置成计算多个卫星中的第二卫星的LOS矢量和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的其他卫星中的每个的LOS矢量之间的多个角度；其中为了计算至少一个最大多普勒差，至少一个处理器被进一步配置成计算第二卫星和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的其他卫星中的每个相应的卫星之间的多个最大多普勒差；其中为了基于在第一卫星和第二卫星之间计算的第一最大多普勒差来确定最终频率搜索范围，至少一个处理器被进一步配置成：基于多个最大多普勒差来确定多个频率搜索范围，其中每个频率搜索范围包括等于在其处找到来自多个卫星中的相应的卫星的频率的中心频率；确定交叉范围，其中所述交叉范围被包括在多个频率搜索范围中的每个频率搜索范围中；以及选择交叉范围作为最终频率搜索范围。

示例15包括如示例9-14中的任一个所述的GNSS接收机，其中为了计算至少一个LOS角度，处理器被进一步配置成：计算针对来自对GNSS接收机可见的多个卫星中的每对卫星的LOS角度；确定来自来自多个卫星中的五个卫星的一个或多个组合的LOS角度的和；从五个卫星的一个或多个组合中确定具有其间角度的最小计算和的五个卫星；选择五个卫星中的一个作为第一卫星；选择五个卫星中的另一个作为第二卫星。

示例16包括如示例9-15中的任一个所述的GNSS接收机，其中GNSS接收机被配置成从来自多个星座的一个或多个卫星接收信号。

示例17包括一种非暂态计算机可读介质，其具有存储在其上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令当由一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器：计算至少一个视线（LOS）角度，其中LOS角度是多个卫星中的第一卫星的视线（LOS）矢量和多个卫星中的第二卫星的视线矢量之间的角度，其中每个视线矢量是接收机和多个卫星中的相应的卫星之间的视线矢量，并且其中第一卫星先于找到第二卫星而在第一频率处找到；计算至少一个最大多普勒差，其中最大多普勒差是基于由接收机可得到的最大速度矢量和所述LOS角度在多个卫星中的第一卫星和第二卫星之间计算的最大多普勒差，其中多普勒至少由接收机的移动导致；基于在第一卫星和第二卫星之间计算的至少一个最大多普勒差来确定最终频率搜索范围，其中频率搜索范围包括等于在其处找到第一卫星的第一频率的中心频率；在第二频率处从第二卫星采集GNSS信号。

示例18包括如示例17所述的非暂态计算机可读介质，其中为了计算至少一个LOS角度，所述指令使得至少一个处理器：计算多个卫星中的第二卫星的LOS矢量和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的每一个卫星的LOS矢量之间的多个LOS角度；以及选择多个卫星中的具有最小角度的卫星作为第一卫星，以确定频率搜索范围。

示例19包括如示例17-18中的任一个所述的非暂态计算机可读介质，其中为了计算至少一个LOS角度，所述指令使得至少一个处理器计算多个卫星中的第二卫星的LOS矢量和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的其他卫星中的每个的LOS矢量之间的多个角度；其中为了计算至少一个最大多普勒差，所述指令使得至少一个处理器计算第二卫星和多个卫星中的先于找到第二卫星而找到的其他卫星中的每个相应的卫星之间的多个最大多普勒差；其中为了基于在第一卫星和第二卫星之间计算的第一最大多普勒差来确定最终频率搜索范围，所述指令使得至少一个处理器：基于多个最大多普勒差来确定多个频率搜索范围，其中每个频率搜索范围包括等于在其处找到来自多个卫星中的相应的卫星的频率的中心频率；确定交叉范围，其中所述交叉范围被包括在多个频率搜索范围中的每个频率搜索范围中；以及选择交叉范围作为最终频率搜索范围。

示例20包括如示例17-19中的任一个所述的非暂态计算机可读介质，其中所述指令使得至少一个处理器：计算针对来自对GNSS接收机可见的多个卫星中的每对卫星的LOS角度；确定针对来自多个卫星中的五个卫星的一个或多个组合的LOS角度的和；从五个卫星的一个或多个组合中确定具有其间角度的最小计算和的五个卫星；选择五个卫星中的一个作为第一卫星；选择五个卫星中的另一个作为第二卫星。

Claims (3)

1.一种全球导航卫星系统GNSS采集的方法，所述方法包括：

识别包括一个或多个已采集卫星和未采集卫星的卫星集；

计算至少一个视线LOS角度，其中至少一个LOS角度是一个或多个已采集卫星中的一个卫星的视线矢量和未采集卫星的视线矢量之间的角度，其中，每个视线矢量是基于接收机和未采集卫星或一个或多个已采集卫星中的一个中的相应一个卫星之间的矢量而确定的，并且其中一个或多个已采集卫星中的每一个是已经在采集频率处采集的卫星；

计算至少一个最大多普勒差，其中每个最大多普勒差是分别基于由接收机可得到的最大速度矢量和至少一个LOS角度中的相应一个针对包括与未采集卫星配对的一个或多个已采集卫星中的一个的卫星对而计算的，其中多普勒至少由接收机的移动导致；

基于至少一个最大多普勒差来确定最终频率搜索范围，其中最终频率搜索范围包括等于一个或多个已采集卫星中的一个的采集频率的中心频率；以及

基于最终频率搜索范围从未采集卫星采集GNSS信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中计算至少一个LOS角度进一步包括：

计算未采集卫星的LOS矢量和先于采集未采集卫星而采集的一个或多个已采集卫星中的每一个卫星的LOS矢量之间的多个LOS角度；以及

选择一个或多个已采集卫星中的具有最小LOS角度的卫星，以估计针对未采集卫星的频率搜索范围。

3.如权利要求1所述的方法，其中识别包括一个或多个已采集卫星和未采集卫星的卫星集进一步包括：

计算针对来自对GNSS接收机可见的至少五个卫星中的每对卫星的LOS角度；

确定针对来自至少五个卫星中的五个卫星的一个或多个组合的LOS角度的和；

从五个卫星的一个或多个组合中确定具有其间角度的最小计算和的五个卫星；

采集五个卫星中的一个作为已采集卫星中的一个；

选择五个卫星中的另一个作为要采集的未采集卫星。