CN1202053A - 利用gps卫星系统快速而精确的蜂窝式电话机地理定位 - Google Patents

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Abstract

无线网络向每个点波束或单元内用户终端广播在所述地区看得见的所有卫星的GPSID,以及看得见的卫星的多卜勒频移和信号强度估计值。用户终端有能从GPS卫星接收C/A码的GPS接收机。用户终端使用广播GPS辅助数据来迅速地获得所有看得见的GPS卫星的GPSC/A信号。然后,用户终端把GPSC/A码测量结果送回无线网络,后者结合也是接收到的各个GPS数据来处理这测量结果,以决定用户位置。用户终端不必都具有进行计算地理位置所需的所有功能。

Description

利用GPS卫星系统快速而精确的 蜂窝式电话机地理定位
本发明涉及这样的系统，它通过把全球定位系统(GPS)技术与终端用户的终端的主无线方式的新颖的组合，提供终端用户的无线终端的快速地理定位。
GPS系统已广为人知，并且有许多出版物解释了它的整个运行过程。例如见由Van Nostrand Reinhold所著的1992年纽约T.Logsdon出版的题为卫星导航全球定位系统(Navstar Global Positioning System)和由E.D Kaplan所著的1996 Artech House出版的GPS原理和应用的理解(Understanding GPSPrinciples and Appliction)的教科书。还可见Proceedings of the IEEE，Vol.82，No.9，September 1994，pages 1431-1466的由William Wu等发表的题为移动卫星通信(Mobile SatelliteCommunications)的文章。
正如人们所得知的那样，GPS全球定位卫星应用21个卫星和三个备份卫星在对赤道平面成55°倾斜的12-Hr轨道上，离地面大约10,898海里(20183km)的高度上不停绕地球转动。在与地球赤道按60°间隔相交的六个轨道平面中的每一个都有四个卫星。每个卫星以两个频率广播，即表示为L1的1575.42MHz和表示为L2的1227.6MHz。两种频率都以“P”码调制，“P”代表精确(precise)或受保护(protected)。这频率和码用于美军的军事行动，在本应用中不使用。还利用可以被公众用于民用的C/A或没加密搜索码(Clear Acquisition)来调制L1频率。C/A码有1.023Mb/s的削波(chipping)速率和1023位重复间隔。它也用于获得很长的“P”码，因此有时称之为“过程(course)搜索(acquisition)码”。C/A码用来扩展含有导航数据的50bps数据流，这数据流在30秒总时间内组成五个每个有六秒(300位)的子帧。C/A码对于每个卫星是特有的，并有特殊的特征，即当与以准确的正确相位重复的C/A码相关时，模2按位加法将产生大的正的和数(理论上达1023)而任何其它码或不同步的同一码将产生零(或接近零)的和。在自相关函数中的这种尖峰对于GPS运行十分重要，在这运行中，多个卫星利用这种码分多址(CDMA)技术以相同频率发送而不相互干扰。
从每一个SV(卫星航天器)以50位/秒的速度广播通过相移键控叠加在所述代码上的导航数据。所述导航信息数据被分成许多不同长度的时间帧。一帧包括五个子帧，它们是：1)时钟修正和卫星质量，2)和3)卫星星历数据，4)年历，电离层和UTC修正，和5)年历数据。每二十五个30秒的帧构成一个超帧，并含有一整套年历数据。每个子帧提供遥测字(TLM)，后者含有：八位报头，用于子帧同步；  “转移字”(HOW)，它含有计时数据和用于子帧的适当的导航数据。
如所熟知的，GPS卫星播送能为任何有适当接收装置的设备所接收的信号。载波必须被下变频到基带，信号在码、位、子帧和帧的层次上互相关和同步。在典型的GPS接收机中，必须把来自起码三个不同的卫星的起码头三个消息解码，以产生二维的GPS地理定位解，这时假定第三维是已知的。除了计算三维(X，Y，Z)位置外，这处理过程在接收机中用典型软件完成。GPS系统根据多边(multilateration)原理工作，其中，用户根据GPS信号决定距离测量结果的交叉点。同时进行距离测量，以区分所有工作在相同基本频带的GPS卫星，由于与每个卫星相关的多卜勒效应，上述的基本频带有微小的频移。因此，接收机或用户能够从交叉点决定和探知他的以纬度、经度和高度表示的位置。正如所知道的，GPS卫星在轨道上不停运动，因此，就地面位置而言，卫星在不断变化。此外，卫星的正常状况(health)和基本星历数据在改变，要求以周期速率更新和重新分配数据。除了上面简单描述外，指出下面这一点就足够了，即有许多专利和文章介绍GPS系统及其相关的问题。
与GPS系统相结合，有其他的基于卫星的和基于地面的无线通信系统，它们有不同的功能，包括电视信号、语音信号、通信信号等等的发送和接收。这种无线通信系统也用来给移动用户提供电话服务。蜂窝式电话就是地面无线电话系统的例子。正在开发许多基于卫星的电话系统，本申请的受让人，即Lockheed Martin公司已经开发了一种称为移动卫星系统(MSS)的基于卫星的电话系统的例子。MSS使用地球同步太空船来向遍布在三千万平方公里的复盖范围内的移动用户提供电话服务。由于无线通信系统(特别是基于卫星的系统)的大的复盖面积，希望有能力决定移动用户所处的或接收电话呼叫的位置和国家。很显然，能够得知使用上述GPS系统的任何用户或任何目标的位置。根据条件，使用GPS数据来决定位置的传统方法需要15秒到20分钟或更长的时间来进行地理定位。这是随接收机传播时间和包括相对于用户地理位置的GPS卫星位置在内的许多其它因素而变的。有许多不同的接收机，它们跟踪GPS信号，并在延迟锁相环或别的装置中与所述搜索码相关。GPS接收机进行粗相关操作，以便提取GPS信号并恢复数据。这样，实际的处理时间是随接收机类型和许多其它因素而变的。例如，如果想要在几米或更小的范围内精确复盖，GPS系统就有缺点。这缺点由不同的因素造成，例如传播延迟的不确定性、GPS卫星精确位置的不确定性等等。要求知道卫星精确位置，以便确定对定时信息精度的影响和不确定性，而后两者提供计算伪距离的基础。事实上，因为军事的重要地位，有意地引起与公众能用的C/A信号相关联的误差。这称为“选择可用性”或SA。因此，美国国防部禁止达到某些精度。虽然人们能利用精确度为100米或更小的GPS系统，但是，利用微分GPS，人们不能保证使用移动电话服务时获得地理定位信息的时间足够短。
因此，本发明的一个目的是提供一种改进了的系统，它利用GPS并结合第二无线应用程序，能减小决定用户终端的地理定位所需的时间，该系统的例子是利用宇宙飞船的移动电话系统。
本发明的本质是在固定的地面中心站与起着遥感器作用的用户终端之间分配GPS功能，以增强用户终端的地理定位能力。此外，通过结合中心站知道的但标准GPS系统/接收机工作本身难以获得的附加地理定位知识(即，用通信天线方向图说明的地球表面上的点波束位置-区域)，改进地理定位算法。
本发明要求装置有四个基本部分：(1)全球定位系统，它早已存在并正在运行，(2)双向无线通信网络，(3)每个用户终端的既支持GPS接收机功能又支持双向无线通信网络的多方式接收机，(4)中心站，它除了与用户终端通信、发送(dispatching)语音或数据外，还包括一个或多个有不同性能的GPS接收机和计算机处理装置。
双向无线电分布系统对于实现快速GPS搜索和高精度地理定位十分重要。本发明能应用到几种类型的无线通信网络，它包括但不限于：(a)地面蜂窝式网络，(b)移动卫星系统(MSSs)，(c)基于航空或气球的系统等。
图1描述典型的GPS接收机。按照惯例，GPS C/A码接收机可以是一种单信道顺序接收机或是单信道复用接收机或者并行多信道设计。GPS接收机的配置是大家所熟悉的。
GPS接收机完成下面的功能：
1.扫描频率空间，以探测GPS L1频率(虽然所有GPS卫星在相同频率下广播，但频率发生多卜勒频移，其大小决定于接收机对GPS卫星的相对速度)。
2.探测伪随机噪声(PRN)码(每个GPS SV以它自己的码广播；大约有24个保密电话机(SVs)；因此这包括一次搜索)。
3.决定C/A码相位误差并且与每个卫星的C/A码同步。
4.通过位同步而锁定数据消息。
5.利用GPS子帧的报头而与消息同步。
6.读出数据消息以获得HOW(转移字)和星历消息以及时钟修正。
7.在收集到充分数量的数据后，计算接收机的地理位置和时间。
为了加快这过程，中心站将保存从每个空间区域看到的GPS卫星的数据库和计算支持频率搜索的辅助数据。可以通过对每个空间区域特有的广播数据向在复盖区域范围内的所有终端提供这数据，或者可以根据每个用户终端的所需，利用专用的用户终端向中心站的通信链路提供这数据。向用户终端提供这信息大大地减少了完成步骤1和2所需的时间。用户终端将确定C/A码的相位误差(步骤3)并且如果需要，将确定位同步(步骤4)。C/A码的相位和位同步数据，再加上当地时间标志被送回中心站，所述中心站不需进行步骤6，因为这数据早已作为GPS信息的数据库的一部分被保存。步骤7用这样的程序来代替，该程序利用根据用户终端提供的信息和模糊解算法计算出的局部伪距离数据来解决地理定位问题。
地理定位结果可在中心设备内用于呼叫路由选择和收费计算和/或可被送回用户终端以显示给用户。
上面的实施过程支持这样的用户终端快速地确定地理位置，这种用户终端只有非常少的用户终端资源(时间、年历和星历数据的存储器、处理能力)。本发明的独特要素是：
1.在用户终端与中心站之间进行总体功能分配，
2.由中心站产生辅助数据，
3.用户终端范围内的C/A码的精密和准确的时间标志和位同步的硬件辅助，和
4.所用的地理定位模糊解算法。
在下面的各部分中详细地描述这些新的要素。
图1举例说明标准的GPS C/A码接收机。
图2表示移动卫星系统与同根据本发明的原理工作的装置一起的全球卫星定位系统协作的例子。
图3是描述中心站快速搜索辅助数据处理过程的流程图。
图4是用户终端更详细的图。
图5是描述中心站地理定位计算处理过程的流程图。
参考图2，其上表示了利用基于卫星的无线电话通信系统的本发明的一个实施例。要实施本发明的无线通信系统的可以是地面的、基于热气球异频雷达收发机的、或基于卫星的(低地球轨道、中地球轨道或地球同步轨道)。无线介质访问(medium access)控制可以是频分、时分或码分的。
在这作为例子的系统中，以标号11表示的卫星可以是在以标号25表示的无线网络控制中心(NCC)与以电话手机20为代表的用户终端之间提供点对点连接的多个卫星。NCC也可以通过卫星与以标号24表示的无线遥控网络控制站(RNCS)连接。通常，为了频率重复使用的目的，卫星产生包括多个以标号17、  18、和19表示的点波束或单元的复盖区域。这些点波束在卫星系统的情况下可以非常大，达到1500km直径。在地面无线网络中，蜂窝式天线杆会产生点波束或单元，并提供控制中心与用户终端之间的连接。如所指出的那样，由于无线通信系统实现的大复盖区域，希望有能力决定移动用户例如用户20所处的位置和国家。虽然，无线网络能决定用户20处于点波束区域17内，由于点波束区域17的大小的原因，无线网络不能决定用户的精确位置或国家。根据本发明，可能是移动或蜂窝式电话机的用户终端20装备着可响应及接收来自GPS卫星系统的装置。如在上面所描述的那样，GPS卫星系统是现在由美国政府维持以提供导航信息的系统。
GPS卫星14、15和16是根据GPS标准发射的24个卫星的星群中的一部分。如上所述，星群中的每一个卫星如14、15和16有特有的C/A码。C/A码有1.023 Mbps的削波(chipping)速率和1023位重复间隔。每个发射频率都在L波段，并且以10.23MHz时钟频率的倍数相关地选择。这样，每个从卫星发射的频率或被10.23MHz时钟速率调制，和/或在未加密/搜索(Clear/acquisition)或C/A信号的情况下被1.023MHz时钟调制。本发明的一个创新是，用户终端20获得GPS C/A码并把测量结果通过用户终端20与NCC 25之间的发送链路发送回网络。然后，NCC 25处理GPS C/A码测量结果来决定用户位置。NCC25用在NCC 25内的GPS接收机通过直接接收GPS信号来保存当前GPS导航数据的数据库。这GPS导航数据与从用户终端接收到的GPSC/A码测量结果一起被用来计算用户位置。
本发明的另一个创新是，NCC 25用它的GPS导航数据库和点波束覆盖区的知识向每个点波束区域(17、18和19)广播特殊的GPS辅助数据。这免得用户终端21不得不保存目录或读由GPS卫星14、15和16广播的GPS导航消息。用户终端只需搜索在GPS辅助数据广播中指定的GPSs，从而减少了总的搜索时间。此外，由于利用了多卜勒效应和在广播GPS辅助数据中的信号强度估计，GPS搜索(信号锁定时间)也大为减少。中心站处理过程-搜索辅助数据计算
图3表示在中心站计算快速搜索辅助数据所需的数据流。局域商用的、多信道的微分GPS接收机31连续地接收GPS SV广播状况(health)和星历数据。DGPS的天线31a被永久性地固定到这样一种结构上，其固定位置通过精确的测量而决定。当DGPS接收来自所有可见的SVs的测距数据时，接收机还确定微分修正，以补偿可能在GPS信号上出现的SA(选择的可用性)抖动引起的人为误差。
无线通信系统的边远站也使用DGPS接收机来提供地理上比中心站更靠近用户地区的那些区域的类似的附加的数据32。这些站提供需要的微分修正和它们附近地区的更加新的星历数据，这些数据比单独从中心站来的更有用。
从当地和边远DGPS接收机来的广播数据和微分修正被送到处理器，在那里，它们被用来更新存储在存储装置33中的GPS SV状况(health)和星历信息。这些数据被送到过程35。随后，所述同一数据库用于图5描述的地理定位计算过程中。
数据库34存储着通信/地理定位系统要用的所有地区上的地理信息。在这数据库中存储着每一个地区的位置和尺寸。在网络操作期间，如果地区发生改变、加大或取消，这些变化可被输入到这数据库。
软件算法35使用从数据库33和34的输出，连续地为网络所服务的每个地区选择可见的SVs。这算法根据计算所得的从每个地区看去的SVs仰角，使用简单的几何方法。对于4个SV一组的各组，所述算法计算这些可见的SVs的最小的精度几何简化(dilution)(GDOP)。GDOP是通常用于标准GPS接收机的数学量，它已为人们所充分了解，并且出现在参考教科书中。
软件算法36是本发明的关键部分。它取从每个地区选出的SVs的星历数据，并把它们与存储在数据库24的地理地区数据结合。星历数据包括三维位置和每个SV相对于地球固定坐标系的速度分量。地理区域数据被转换成地球固定位置的向量。在算法中应用SV与地区中心之间的向量差来计算倾斜距离和地区中心与SV之间的倾斜距离的时间变化率。距离变化率被转换成L1多卜勒频移数据。根据给定地区的尺寸和对每个SV的仰角计算出多卜勒不定性。算法也根据SV距离和从地区中心看去的仰角计算出标称信号强度。对在地区(J)可看到的每个SV(I)，算法36计算标称距离、多卜勒频移、多卜勒不定性和在地区中心预计的信号强度。当GPS卫星群相对于每个地区移动时，有规则地更新这些数据。
然后，在算法37中，包括多卜勒频移、多卜勒不定性和所选的SVs的信号强度的辅助数据被无线通信系统广播到每个地区，以供用户终端(UTs)使用。用户终端GPS卫生搜索和代码锁确定
图4提供用于用户终端20内的装置40的简单方框图。项目41a，42a，43，44a，45，46，47和48包括非GPS无线通信网络接口的基本要素(例如FDMA/TDMA数字蜂窝式电话应用)。项目41b，42b，44b，49，45，46，47和48包括GPS接收机的基本要素。如果非GPS无线通信系统使用相当接近GPS 1575.42MHz的无线电频谱的L波段中的部分时，则有可能在非GPS射频(RF)到中频(IF)级和GPS RF到IF级之间共用天线、低噪声放大器、混频器和滤波器(项目41a，42a和41b，42b)。如果非GPS和GPS的基带信道带宽是兼容的，则在项目44a和44b的附加硬件可以共用。C/A编码的GPS信道带宽大约是1MHz。数字信号处理器(DPS项目45)、微处理器(项目47)和人-机接口硬件48在两方式之间是通用的。
运行时假定，用户终端早已通过通信卫星11借助于非GPS RF通道建立与非GPS无线网络的通信。项目41a，42a和44a提供到基带数字I和Q信号的标准下变频。DSP45将信号解调、解码、去交错(deinterleave)和把数据缓冲器提供给微处理器中的高层次协议堆栈。协议堆栈实现非GPS无线网络所要求的握手。作为本发明的一部分，由中心站提供的一些特殊数据是：
1.一组GPS卫星，它们应处在能提供最佳解的中心站的可见范围，
2.每个卫星的估计的多卜勒频移，和
3.与每个多卜勒估计值相联系的以赫兹为单位的不定性。
根据入射角和距离，对每个GPS卫星的估计信号强度也可以用来改进性能，但在大部分情况下只提供基本算法以外的边缘改进。
DSP45到相关器49的接口提供一种机构，它用于以类似于当今许多商用芯片插入的方式将GPS卫星PRN码拷贝装入到输入数据流并加以控制，并且，将那些码相对定相。在此，主要的差别是，由中心站提供的数据使DSP45软件可以迅速地获得对于一组看得见的卫星的适当的GPS SVC/A码同步。
加到本实施例的特有的和新的要素是在于硬件，它同时建立和捕捉锁定微分数据。当每个GPS SV的PRN码拷贝在时间上与所接收的解调后的数据流一致时，就预置modulo 1023*N计数器。这计数器与系统当地时钟同步，从而在当地时钟中的单时钟周期引起modulo计数器的增值。‘N’因子对应于发生在单C/A片码序列(code chip sequence)期间的时钟周期数目。对于每个同时被跟踪的卫星，有一个计数器。此外，第二组计数器可用于类似方式的位同步。C/A片码/部分片码计数器每翻转一次，那些计数器就增值一次。根据来自附属处理器(在本用户终端例子中是DSP45)的命令，当地时间、C/A片码/部分片码计数器和位计数器被同时锁存在一组静态寄存器内。这寄存器组同时提供所有相关定时数据的抽点打印(snapshot)。然后，所述附属处理器能在相对的空闲时间内，利用数据来计算出中心站所要求的C/A码的相差和位同步差。每个计数器包含自从上次事件发生以来的时间。因此，因为所有的事件是周期性的，就能预计下一次事件发生的时间，或预计按非GPS空中接口协议堆栈的需要，排列的所有值。在卫星CD码边界点中的任何一点，通过计算当地时钟，可以把所有其它时间重新定义为对这时间的变量的增量，以给出部分伪距离测量。以相似的方式，这些位计数器能把在单CD码时间(1ms)以外的相关性扩展到各个信号对它的位边界的关系。这数据被称为中心站模糊分解处理的Tref和原始C/A跟踪数据。地理定位计算
图5说明中心站地理定位的处理序列50。从步骤51开始，在地区(J)的用户终端(K)把原始GPS跟踪数据和它的测量数据的参考时间发送给中心站。
GPS星群状态(health)和星历数据的数据库52是图3中过程33所描述的数据库。
处理步骤53利用从数据库52来的最新GPS精确的星历数据和从步骤51来的参考时间和C/A数据在UT(K)获得其测量结果的时间计算(步骤54)SVs的最佳估计位置。如果必须求出模糊度，那么，在步骤55，这些数据可用迭代法稍加调整。
处理步骤54利用从过程36来的标称距离数据和从步骤53来的C/A测量数据，并解四个关于UT三维位置(即纬度、经度和高度)和UT接收机时钟偏差(bias)的联立方程，如标准的GPS参考文献所描述的那样。从数据库52来的微分修正以代数方法加到原始C/A跟踪数据上，以保证在计算中有更高的精度。在UT高度已知的应用中，例如在海平面上，则只需要解三个联立方程，只根据三次测量，就能产生二维位置解(即纬度和经度)。
如果UT GPS接收机已经预定探测GPS信号中的FTF(基本时间帧＝20ms)位翻转，那么，它也将预定对每个通道自最近翻转以来的1ms周期的数目进行计数。另外，这数目与C/A码锁定原始数据一起被送出，并用来去掉任何额外的计算以消除多义性。
如果UT没有装备位翻转探测器和C/A周期计数器，那么，有时必须要求过程55调整由C/A码周期的1毫秒多义性引起的解的过失误差。求出多义性的最简单方法涉及关于从每个SV接收到的各个距离测量的原始测量数据1毫秒偏移，并在步骤54重新计算所述解。有效解必须满足两个标准：(a)位置必须接近地球表面，(b)位置必须处在UT所处的地区(J)的边界之内。对于不正确的模糊间隔，能容易地用算法探测到它违反了这些标准。要获得满足这些标准的解，要求进行几次迭代，但在中心站的计算设施中能非常快地完成这些运算。
过程56简单地把最后的地理位置解送到UT，或送到中心站的与呼叫路由选择、给顾客开帐单、紧急服务分派等有关的其它处理过程。

Claims (20)

1.一种获得处于指定空间区域内的用户终端的地理位置数据的方法，所述用户是受控于向和从处在所述区域的用户终端发送和接收信息的中心站的蜂窝式网络的一部分，而卫星定位系统用于发送地理定位数据，其特征在于所述方法包括下面的步骤：
在中心站获得和处理来自所述卫星定位系统的信息，以便为用户终端产生辅助数据；
在所述用户终端获得用于处理的从中心站发送的辅助数据；
在所述用户终端利用(a)来自所述卫星定位系统的在本地获得的C/A码扩展信号数据和(b)来自中心站的所述辅助数据来计算精确定时和微分数据；
在中心站获得用于处理的来自所述用户终端的所述粗略位置数据和定时及微分数据；以及
把从所述卫星定位系统来的数据与来自所述用户终端的所述粗略位置数据和定时及微分数据结合起来，并进行处理，以便提供在这空间区域内的所述用户终端的位置的精确指示。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于所述蜂窝式网络是无线的。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于所述蜂窝式网络是以下系统中的至少一种系统：移动卫星系统(MSS)；使用地面蜂窝式网络的基地无线电收发机站(BTS)；以及使用基于气球的蜂窝式网络的航空导航无线电收发机站(ATS)。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于所述用户终端是多方式无线终端(MWT)，其中的一个方式是卫星定位系统，而另一个方式是蜂窝式网络。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于所述辅助数据是下面数据中的至少一种：应在用户终端视野范围内的GPS卫星的识别标志；每个被识别出的卫星的多卜勒频移；每个被识别出的卫星的多卜勒数据的容许偏差；每个被识别出的卫星的估计信号强度；以及相对于蜂窝式网络时间的GPS信号出现时间。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于所述定时和微分数据包括下列数据中的至少一种：所有接收到的微分数据的当地时间标志；每一个卫星的、以完整的和部分的片码测得的、本地时间标志与每个获得的GPS卫星的GPS粗搜索C/A码中的第一片码之间的变量的增量；和对应于传输过程的这样一点上的本地时间标志，在发送过程的这一点以后的所有潜在因素是可预测的。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于所述定时和微分数据还包括所获取的每个卫星的当地时间标志与卫星定位系统信息中数据位的起点之间的变量的增量(delta)。
9.根据权利要求1的方法，其特征在于还包括在所述中心站存储表示最新GPS星历目录的数据的步骤。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于所述网络有多个空间区域，并且，所述方法还包括按每个空间区域保存辅助数据的目录的步骤。
11.根据权利要求5的方法，其特征在于还包括下面的步骤：在给出时间和由WMT提供微分数据的情况下计算出所有可能的三维地理定位解；以及利用最后计算出的地理位置中的高度来消除无效解。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于还包括下面的步骤：通过确定哪一个解与位同步差一致，来简化一组有效解而识别单个解。
13.能用于无线蜂窝式系统的、用于在从用户终端接收数据和向用户终端发送数据的相关的中心站的监控下、从地理定位卫星系统获得地理位置信息以便确定所述蜂窝式系统中用户位置的装置，其特征在于所述装置包括：
与所述用户终端相联系的用于既从所述多个GPS卫星、又从所述蜂窝式网络接收信息的接收装置，
与用于处理所接收到的信息的每个用户终端相联系的、并且用于把处理后的信息发送到所述中心站的装置，
处在所述中心站中用于接收所述处理过的用户终端信息、并且用于接收、处理和存储GPS数据的的接收装置，以及
处理装置，它处在所述中心站、用于产生辅助数据、并且包括这样一些装置，它们进一步处理GPS数据、以便提供表明所述GPS卫星相对于所述用户终端的位置的精确位置数据、并还向所述用户终端发送所述信息、以便使所述用户终端能更快地访问所述GPS系统。
14.根据权利要求13的装置，其特征在于所述用户终端接收的所述GPS数据被进行相关处理并且识别同步信号。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于捕获同步数据之间的准确关系。
16.根据权利要求15的装置，其特征在于在从所述用户终端传输到所述中心站之前处理所述同步数据，以便包含C/A码、位同步信息以及测量的时间。
17.根据权利要求13的装置，其特征在于从所述中心站发送到所述用户终端的所述信息包括所述用户终端应当看得见的所有GPS卫星的GPS识别符(ID)。
18.根据权利要求13的装置，其特征在于发送到所述用户终端的所述信息包括相对于中心站的网络时间的GPS信号出现时间。
19.根据权利要求13的装置，其特征在于所述蜂窝式系统是移动卫星系统。
20.根据权利要求13的装置，其特征在于还包括位于所述中心站、用于存储最新GPS星历的目录信息以便用于处理所述GPS数据的存储装置。
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