FI108895B - Menetelmä sijainnin määrityksen suorittamiseksi ja elektroniikkalaite - Google Patents

Description

108895

Menetelmä sijainnin määrityksen suorittamiseksi ja elektroniikkalaite

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään sijainnin määrittämiseksi, oheisen 5 patenttivaatimuksen 15 johdanto-osan mukaiseen paikannusjärjestelmään, oheisen patenttivaatimuksen 28 johdanto-osan mukaiseen elektroniikkalaitteeseen sekä oheisen patenttivaatimuksen 29 johdanto-osan mukaiseen laskentapalvelimeen.

10 Eräs tunnettu paikannusjärjestelmä on GPS-järjestelmä (Global Positioning System), joka käsittää tällä hetkellä yli 20 satelliittia, joista samanaikaisesti vastaanottimen näkyvissä on maksimissaan 12. Nämä satelliitit lähettävät mm. satelliitin ratatietoa (Ephemeris data) sekä tietoa satelliitin kellonajasta. Sijainnin määrityksessä käytettävä vastaan-15 otin päättelee sijaintinsa normaalisti siten, että vastaanottimessa lasketaan useammasta paikannusjärjestelmään kuuluvasta satelliitista samanaikaisesti lähetettävän signaalin kulkuaika vastaanottimeen. Sijainnin määrittämiseksi on vastaanottimen vastaanotettava tyypillisesti ! vähintään neljän näkyvissä olevan satelliitin signaali, jotta sijainti voi- 20 daan laskea.

Jokainen GPS-järjestelmän toimiva satelliitti lähettää ns. L1 -signaalia • V: 1575,42 MHz:n kantoaaltotaajuudella. Tätä taajuutta merkitään myös 154f0, missä f0=10,23 MHz. Lisäksi satelliitit lähettävät L2-signaalia :..;25 1227,6 MHz:n kantoaaltotaajuudella, eli 120f0. Satelliitissa suoritetaan .···. näiden signaalien modulointi ainakin yhdellä valesatunnaissekvenssillä.

.··, Kullakin satelliitilla tämä valesatunnaissekvenssi on erilainen. Moduli: loinnin tuloksena muodostuu koodimoduloitu laajakaistasignaali. Käy- ’···’ tetty modulointitekniikka mahdollistaa sen, että vastaanottimessa pysty- 30 tään erottamaan eri satelliittien lähettämät signaalit, vaikka lähetyk- sessä käytettävät kantoaaltotaajuudet ovat olennaisesti samat. Tästä • * · modulointitekniikasta käytetään nimitystä koodijako-monikäyttötekniikka .·*·. (CDMA, Code Division Multiple Access). Kussakin satelliitissa L1 -sig-naalin moduloinnissa käytetään valesatunnaissekvenssinä mm. ns.

• 35 C/A-koodia (Coarse/Acquisition code), jona käytetään Gold-koodia. Jo- ν’ : kainen GPS-satelliitti lähettää signaalia käyttämällä yksilöllistä C/A- koodia. Koodit muodostetaan kahden 1023-bittisen binäärisekvenssin 2 108895 modulo-2 summana. Ensimmäinen binäärisekvenssi G1 on muodos-: tettu polynomilla X10+X3+1 ja toinen binäärisekvenssi G2 on muodos tettu viivästämällä polynomia X10+X9+X8+X6+X3+X2+1 siten, että kullakin satelliitilla viive on erilainen. Tämä järjestely mahdollistaa sen, että 5 eri C/A-koodit voidaan muodostaa samanlaisella koodigeneraattorilla.

| C/A-koodit ovat siis binäärikoodeja, joiden kellotusnopeus (Chipping rate) GPS-järjestelmässä on 1,023 Mhz. C/A-koodi käsittää 1023 alibit-tiä (Chip), jolloin koodin toistoaika (epoch) on 1 ms. L1-signaalin kantoaaltoa moduloidaan vielä navigointi-informaatiolla 50 bit/s bittinopeu-10 della. Navigointi-informaatio käsittää tietoa satelliitin ’’terveydentilasta” (health), radasta, aikatietoa jne.

Satelliitit tarkkailevat laitteistonsa kuntoa toimintansa aikana. Satelliitit voivat käyttää esim. ns. vahtikoiratoimintoja joidenkin laitteistoon mah-15 dollisesti tulleiden vikojen havaitsemiseen ja ilmoittamiseen. Virheet ja toimintahäiriöt voivat olla hetkellisiä tai pidempiaikaisia. Terveydentila-tietojen perusteella voidaan mahdollisesti osa virheistä kompensoida tai jättää vikaantuneen satelliitin lähettämä informaatio kokonaan huomioimatta. Lisäksi tilanteessa, jossa useamman kuin neljän satelliitin sig-20 naali on vastaanotettavissa, voidaan terveydentilatietojen perusteella painottaa eri satelliiteista vastaanotettua informaatiota eri tavalla. Tällöin epäluotettavalta vaikuttavien satelliittien mahdollisesti aiheuttamia virheitä mittauksiin voidaan minimoida.

I · · * · · :·; 25 Satelliittien signaalien havaitsemiseksi ja satelliittien tunnistamiseksi on .··. vastaanottimen suoritettava tahdistus, jossa vastaanotin etsii kulloinkin kunkin satelliitin signaalin ja pyrkii tahdistumaan tähän signaaliin, jotta signaalin mukana lähetettävä data voidaan vastaanottaa ja demodu-loida.

30 t

Sijainninmääritysvastaanottimen on suoritettava tahdistus mm. silloin, I * * kun vastaanotin kytketään päälle ja myös tilanteessa, jossa vastaanotin ei ole pitkään aikaan pystynyt vastaanottamaan minkään satelliitin sig-naalia. Mm. kannettavissa laitteissa tällainen tilanne voi syntyä helposti, ; 35 koska laite liikkuu ja laitteen antenni ei aina ole optimaalisessa asen-v : nossa satelliitteihin nähden, mikä heikentää vastaanottimeen tulevan signaalin voimakkuutta. Myös kaupunkialueilla rakennukset vaikuttavat 3 108895 vastaanotettavaan signaaliin ja lisäksi voi syntyä ns. monitie-etene-mistä, jossa lähetetty signaali saapuu vastaanottimeen eri kulkureittejä, esim. suoraan satelliitista (line-of-sight) ja lisäksi rakennuksista heijastuneena. Tämä monitie-eteneminen aiheuttaa sen, että sama signaali 5 vastaanotetaan useina eri vaiheisina signaaleina.

Sijainninmääritysjärjestelylle on kaksi pääasiallista tehtävää: 1. vastaanottimen pseudo-etäisyyden laskenta eri GPS-satel- 10 Hitteihin, ja 2. vastaanottimen sijainnin määritys, jossa käytetään lasket tuja pseudo-etäisyyksiä sekä satelliittien sijaintitietoa. Satelliittien kulloinenkin sijaintitieto voidaan laskea satelliiteista vastaanotettujen ephemeris- ja aikakorjaustietojen perus- 15 teella.

Etäisyyksiä satelliitteihin nimitetään pseudo-etäisyyksiksi, koska aika ei vastaanottimessa ole tarkasti tiedossa. Tällöin sijainnin ja ajan määritystä toistetaan, kunnes on saavutettu riittävä tarkkuus ajan ja sijainnin 20 suhteen. Koska aikaa ei tiedetä absoluuttisen tarkasti, on paikka ja aika selvitettävä esimerkiksi linearisoimalla yhtälöryhmä jokaista uutta ite-raatiota varten.

< · * * · ;v: Pseudo-etäisyyden laskenta voidaan suorittaa mittaamalla eri satelliit- ;. :25 tien signaalien keskinäiset, näennäiset kulkuviiveet. Sen jälkeen, kun .···. vastaanotin on tahdistunut vastaanotettuun signaaliin, suoritetaan sig- naalissa lähetetyn informaation selvittäminen.

> 1 * t · '···* Lähes kaikki tunnetut GPS-vastaanottimet käyttävät korrelaatiomene-30 telmiä koodiin tahdistumiseen (acquisition) ja seurantaan (tracking). Si-: jainninmääritysvastaanottimessa on tallennettu tai generoidaan paikalli- sesti vertailukoodit ref(k), eli eri satelliittien valesatunnaissekvenssit. . ' . Vastaanotetulle signaalille suoritetaan muunto välitaajuudelle (Down Conversion), minkä jälkeen vastaanotin suorittaa vastaanotetun sig-; 35 naalin kertomisen tallennetulla valesatunnaissekvenssillä. Kertolaskun v : tuloksena muodostunut signaali integroidaan tai alipäästösuodatetaan, * : ‘ ; jolloin tuloksena saadaan tieto siitä, onko vastaanotetussa signaalissa i 4 108895 ollut jonkin satelliitin lähettämä signaali. Vastaanottaessa suoritettava kertolasku toistetaan siten, että kullakin kerralla siirretään vastaanottimeen tallennetun valesatunnaissekvenssin vaihetta. Oikea vaihe päätellään korrelaatiotuloksesta edullisesti siten, että korrelaatiotuloksen 5 ollessa suurin, on oikea vaihe löytynyt. Tällöin vastaanotin on oikein tahdistunut vastaanotettuun signaaliin.

Sen jälkeen, kun koodiin tahdistuminen on suoritettu, suoritetaan vielä taajuuden hienosäätö ja vaihelukitus. Tämä korrelaatiotulos ilmaisee 10 myös GPS-signaalissa lähetetyn informaation.

Edellä mainittu tahdistus ja taajuudensäätöprosessi on suoritettava kullekin sellaisen satelliitin signaalille, jota vastaanottimessa vastaanotetaan. Joissakin vastaanottimissa voi olla useampia vastaanottokanavia, 15 jolloin kullakin vastaanottokanavalla pyritään tahdistumaan kulloinkin yhden satelliitin signaaliin ja suorittamaan tämän satelliitin lähettämän informaation selvitys.

Sijainninmääritysvastaanotin vastaanottaa satelliittien lähettämää in-20 formaatiota ja suorittaa vastaanotetun informaation perusteella sijain-ninmäärityksen. Sijainninmäärityksen suorittamiseksi on vastaanottimen vastaanotettava vähintään neljän eri satelliitin lähettämä signaali, jotta x-, y-, z-koordinaatit sekä aikatieto voidaan selvittää. Vastaanotet- ·:·. tua navigointi-informaatiota tallennetaan muistiin, jolloin tätä tallenne-* * · . 25 tusta informaatiosta voidaan käyttää mm. satelliittien ratatietoja.

• · •

Erityisesti liikkuvan vastaanottimen sijainninmäärityksen tarkentami- ;··' seksi on kehitetty ns. differentiaalinen sijainninmääritys DGPS. Tällöin sijainninmääritysvastaanotin vastaanottaa mainittujen neljän satelliitin 30 signaalia ja lisäksi käytetään vertailuvastaanottimen suorittamaa sijain- ninmääritystä erilaisten virheiden eliminoimiseksi. Vertailuvastaanotin •: · ·: on tyypillisesti kiinteä, ja sen sijainti on tiedossa.

• · *

Kuvassa 1b on esitetty periaatekaaviona sijainnin määritystä neljän sa-··* 35 telliitin SV1, SV2, SV3, SV4 lähettämän signaalin ja vertailuvastaanot-‘ : timen BS avulla sijainninmääritysvastaanottimessa RCV. GPS-järjestel- :T: mässä satelliitit lähettävät ratatietoa sekä aikatietoa, joiden perusteella 5 108895 sijainninmääritysvastaanottimessa voidaan suorittaa laskentaa satelliitin kulloisenkin sijainnin määrittämiseksi. Tämän ratatiedon ja aikatiedon lähettäminen suoritetaan kehyksissä, jotka on vielä jaettu alikehyksiin. Kuvassa 2 on eräs esimerkki tällaisesta kehysrakenteesta FR. GPS-5 järjestelmässä kukin kehys käsittää 1500 bittiä, jotka on jaettu viiteen 300 bittiä käsittävään alikehykseen. Koska yhden bitin lähetys kestää 20 ms, kunkin alikehyksen lähetys kestää tällöin 6 s, ja koko kehys lähetetään 30 sekunnissa. Alikehykset on numeroitu 1—5. Kussakin ali-kehyksessä 1 lähetetään mm. aikatietoa, joka ilmoittaa alikehyksen lä-10 hetyshetken sekä tietoa satelliitin kellon poikkeamasta GPS-järjestel-män kellonaikaan nähden.

Alikehyksiä 2 ja 3 käytetään ratatiedon lähetykseen. Alikehys 4 sisältää muuta järjestelmäinformaatiota, kuten yleisen aikatiedon (UTC, Univer-15 sal Time, Coordinated). Alikehys 5 on tarkoitettu kaikkien satelliittien almanakkatietojen lähetykseen. Näiden alikehysten ja kehysten muodostamaa kokonaisuutta nimitetään GPS-navigointisanomaksi (GPS navigation message), joka käsittää 25 kehystä eli 125 alikehystä. Navi-gointisanoman pituus on tällöin 12 min 30 s.

20 GPS-järjestelmässä aikaa mitataan sekunteina viikon alusta. GPS-jär- jestelmässä viikon alkuhetki on lauantain ja sunnuntain välinen keskiyö.

Kussakin alikehyksessä lähetetään tieto siitä, minä GSP-viikon ajan- ·:·, hetkenä kyseinen alikehys on lähetetty. Tällöin aikatieto ilmaisee tietyn * · « . 25 bitin lähetyshetken, eli GPS-järjestelmässä kyseisen alikehyksen vii-: \ meisen bitin lähetyshetken. Aikaa satelliiteissa mitataan erittäin tarkkojen atomikellojen avulla. Tästä huolimatta GPS-järjestelmän ohjauskes-:· ·: kuksessa (ei esitetty) valvotaan kunkin satelliitin toimintaa ja suorite- taan mm. aikavertailu satelliittien kellovirheiden havaitsemiseksi ja tä-30 män tiedon välittämiseksi satelliittiin.

·:··· Vastaanottimessa voidaan vastaanotetun signaalin lähetyshetki tfoT

•" *: määrittää esimerkiksi seuraavasti: 35 fkt,T=Towk+Nk,+Nkls+Nkh,p+^chipk o> • ‘ : missä 6 108895 TOWk = viimeisimmän vastaanotetun alikehyksen sisältämä aikatieto (time of week),

Nm = aikatietoa vastaavan bitin, eli viimeisimmän vastaanotetun alikehyksen, joka sisältää aikatiedon, viimeisen bitin jälkeen 5 vastaanotettujen bittien lukumäärää vastaava aika millise kunteina, N m = viimeisimmän vastaanotetun bitin vastaanottamisesta kulu nut aika millisekunteina, N chip = viimeisimmän koodijakson (epoch) vaihtumisen jälkeen 10 vastaanotettujen kokonaisten alibittien lukumäärä (0— 1022),

Achipk = mitattu koodivaihe sijainninmäärityshetkellä, ja k = satelliitin indeksi.

15 Oheisessa kuvassa 3 on havainnollistettu tätä eräällä sijainninmäärityshetkellä vastaanotetun signaalin lähetyshetken arvioimisessa käytettyä kaavaa ja sen eri termejä. On selvää, että kuva 3 on yksinkertaistettu todelliseen tilanteeseen nähden, koska mm. yksi koodijakso käsittää 1023 alibittiä, joten niiden esittäminen tarkasti ei ole järkevää. Si-20 jainninmäärityshetkeä esittää pistekatkoviiva, joka on merkitty viitteellä SM.

On tärkeää laskea vastaanotetun signaalin lähetyshetki kullekin seurat-tavalle signaalille, koska vastaanottimen paikallinen vertailuaika, joka : -’25 on muodostettu vastaanottimen paikallisoskillaattorilla, on kytketty näi-den arvojen perusteella GPS-aikaan. Lisäksi eri satelliiteista vastaan-otettujen signaalien erilaiset kulkuajat voidaan päätellä näistä mitatuista L”: arvoista, koska kukin satelliitti lähettää saman alibitin olennaisesti sa- maila hetkellä. Vaikka eri satelliittien ajoituksissa voikin olla pieniä 30 eroja, niitä tarkkaillaan, ja virhetieto välitetään GPS-navigointisano-massa, kuten jo edellä on mainittu.

5” Hyvissä vastaanotto-olosuhteissa ja käytettäessä edullista satelliitti- konstellaatiota käyttäjän sijainti ja aikavirhe voidaan ratkaista hyvin tar-35 kasti. Hyvä satelliittien konstellaatio merkitsee sitä, että sijainninmääri-tyksessä käytettävät satelliitit on valittu siten, että vastaanottimesta kat-soituna ne sijaitsevat selvästi eri suunnissa, eli avaruuskulmat, joissa • · 7 108895 eri satelliiteista lähetetyt signaalit saapuvat vastaanottimeen, poikkeavat selvästi toisistaan.

Sen sijaan tilanteessa, jossa vastaanotettu signaali on heikkoa, ei vas-5 taanotettua navigointisanoman sisältämää tietoa voida välttämättä käyttää hyväksi. Tällöin ainoat kantataajuisesta signaalista suoritettavat käyttökelpoiset mittaukset ovat alibittien lukumäärä ja koodivaihe. Jos vastaanottimessa ei ole kunnollista ratatietoa ja vertailukelloa käytettävissä, ei sijaintia kuitenkaan voida laskea pelkästään alibittien lukumää-10 rän ja koodivaiheen perusteella. Vanha ratatieto ei myöskään anna riittävän tarkkaa satelliittien sijaintia, jolloin sijainninmäärityksen tarkkuus huononee. Pahimmassa tapauksessa vastaanottimessa ei ole ollenkaan selvillä navigointitietoa, mikä merkitsee sitä, että kaavan (1) mukaista signaalien lähetysaikojen laskentaa ei voida tehdä, ja sijainnin 15 määritys ei onnistu. Vastaavasti vertailukellon puuttuminen tekee nykyisin tunnetuilla menetelmillä mahdottomaksi suorittaa GPS-ajan arviointi, vaikka ratatietoa olisikin käytettävissä. Tämä merkitsee sitä, että ratatieto on selvitettävä jostakin muusta lähteestä kuin vastaanotetusta satelliittien lähettämästä signaalista, mikäli sijainninmääritys halutaan 20 suorittaa.

Nyt esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaan saada parannettu menetelmä vastaanottimen sijainnin määrittämiseksi myös signaalinvoimakkuuden ollessa niin heikko, että navigointi-informaatiota . 25 ei saada vastaanotettua. Keksinnön tarkoituksena on myös aikaan- : ·’ saada sijainninmääritysvastaanotin. Keksintö perustuu siihen ajatuk-»· · « seen, että sijainninmäärityksessä käytetään hyväksi tiedonsiirtoverk-koa, kuten matkaviestinverkkoa, johon sijainninmääritysvastaanotin on »* · tiedonsiirtoyhteydessä. Tällöin voidaan huomioida se, että sijainnin-30 määritysvastaanotin on tietyn yhteysaseman, kuten tukiaseman, läheisyydessä. Lisäksi tämän tukiaseman sijainti on tiedossa. Tällöin voi-·:··! daan tämän tukiaseman kautta välittää sijainninmäärityksessä tarpeellista informaatiota sijainninmääritysvastaanottimeen. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esi-’···[ 35 tetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle paikannusjärjestelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 15 tunnusmerkki- 8 108895 osassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle elektroniikkalaitteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 28 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle laskenta-palvelimelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaa-5 timuksen 29 tunnusmerkkiosassa.

Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja tunnetun tekniikan mukaisiin menetelmiin ja sijainninmääritysvastaanottimiin verrattuna. Keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa voidaan si-10 jainninmääritys suorittaa myös silloin, kun navigointi-informaatiota ei saada kunnolla tai ollenkaan vastaanotettua. Lisäksi keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä voidaan mahdollisten pyöristysvirheiden vaikutus sijainninmääritykseen havaita ja korjata sijainninmääritystä vastaavasti.

15

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä sijainninmäärityksessä tarvittavat laskennat suoritetaan pääosin tiedonsiirtoverkkoon tiedonsiirtoyhteydessä olevassa laskentapalvelimessa, jolloin laskenta voidaan suorittaa huomattavasti nopeammin kuin 20 tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa.

Lisäksi keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisella verkkopohjaisella toteutuksella on vielä lisäetuja verkkoavusteiseen vastaanottimeen nähden. Suoritettaessa sijainninmäärityslaskenta vas-l:‘.’25 taanottimen sijasta tiedonsiirtoverkossa, ei tiedonsiirtoverkon tarvitse : ·* lähettää mitään sijainninmäärityksessä käytettävää avustedataa, kuten ephemeristietoa, vastaanottimelle. Tällöin vähentynyt tiedonsiirtotarve :.,.: vähentää myös tiedonsiirtoverkon kuormitusta.

; 30 Joissakin tilanteissa voi ensimmäinen sijainninmääritys (TTFF, time to first fix), esim. sijainninmääritysvastaanottimen päälle kytkemisen jäl-....: keen, olla nopeampaa verkkopohjaisessa toteutuksessa kuin verkko- avusteisessa toteutuksessa, koska verkkopohjaisessa toteutuksessa sijainninmääritysvastaanottimen tarvitsee lähettää laskentapalvelimelle 35 vain mitatut alibitti- ja koodivaihemittaukset. Näiden mittausten siirtoon tarvitaan huomattavasti vähemmän bittejä kuin avustedatan lähettämiseksi tiedonsiirtoverkosta sijainninmääritysvastaanottimelle. Etenkin, 9 108895 jos tiedonsiirtoverkko on kuormittunut, voi verkkoavusteisen menetelmän sijainninmääritys viivästyä avustedatan viivästyessä verkossa. Sen sijaan verkkopohjaisessa toteutuksessa sijainninmääritys on laskettavissa olennaisesti välittömästi sen jälkeen kun palvelin on vastaanotta-5 nut alibitti- ja koodivaihemittaukset sijainninmääritysvastaanottimelta. Tästä on merkittävää etua etenkin hätätapauksissa sijainninmääritysvastaanottimen laskettu paikka on olennaisesti välittömästi tiedossa, eikä sitä tarvitse odottaa sijainninmääritysvastaanottimelta.

10

Verkkopohjaisessa toteutuksessa on vielä se etu, että sijainninmäärityslaskennassa voidaan käyttää aina uusinta ephemeris-tietoa ja mahdollisesti jopa DGPS-korjauksia.

15 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin kuviin, joissa kuva 1 a esittää yksinkertaistettuna periaatekaaviona sijainnin määritystä neljän satelliitin lähettämän signaalin ja vertailuvas-20 taanottimen avulla tiedonsiirtoverkossa, kuva 1b esittää yksinkertaistettuna periaatekaaviona sijainnin määri tystä neljän satelliitin lähettämän signaalin ja vertailuvas-*: ·. taanottimen avulla sijainninmääritysvastaanottimessa, 25 ‘ \ kuva 2 esittää esimerkkiä GPS-järjestelmässä käytettävästä kehys- rakenteesta, »· · kuva 3 havainnollistaa eräällä sijainninmäärityshetkellä vastaanote- »· · ...·' 30 tun signaalin lähetyshetken arvioimisessa käytettyä tunne tun tekniikan mukaista kaavaa ja sen eri termejä, kuva 4 esittää satelliitin etäisyyttä sijainninmääritysvastaanotti- .;. mesta ja tukiasemasta aikatasossa, ja ;·; 35 10 108895 kuva 5 esittää pelkistettynä lohkokaaviona sijainninmääritysvastaanotinta, jossa keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa.

5 Kuvan 5 sijainninmääritysvastaanottimessa RCV ensimmäisen antennin 1 kautta vastaanotettava signaali muunnetaan sopivimmin välitaajuudelle tai suoraan kantataajuudelle muunninlohkoissa 2a—2d. Kuvan 5 mukainen sijainninmääritysvastaanotin RCV käsittää neljä vas-taanottokanavaa, joissa kussakin on oma muunninlohkonsa 2a—2d, 10 mutta on selvää, että kanavia voi olla eri määrä kuin tässä esitetty. Muunninlohkoissa 2a—2d välitaajuudelle tai kantataajuudelle muunnettu signaali käsittää sinänsä tunnetusti kaksi komponenttia: I- ja Q-komponentit, joiden välillä on 90° vaihe-ero. Nämä välitaajuudelle muunnetut analogiset signaalikomponentit digitoidaan. Digitoinnissa 15 signaalikomponenteista otetaan vähintään yksi näyte jokaisesta alibitistä, eli GPS-järjestelmässä otetaan tällöin vähintään 1 023 000 näytettä sekunnissa. Lisäksi digitoidun signaalin I- ja Q-komponentit kerrotaan ensimmäisen numeerisesti ohjatun oskillaattorin 5 (NCO, Numerically Controlled Oscillator) muodostamalla signaalilla. Tämä 20 ensimmäisen numeerisesti ohjatun oskillaattorin 5 signaali on tarkoitettu korjaamaan Doppler-siirtymästä ja sijainninmääritysvastaanottimen MS paikallisoskillaattorin (ei esitetty) taajuusvirheestä johtuva taajuuspoikkeama. Muunninlohkoissa 2a—2d muodostetut signaalit, jotka on merkitty kuvaan 5 viitteillä Q(a),l(a)— 25 Q(d),l(d), johdetaan edullisesti digitaaliseen signaalinkäsittely- • ·’ yksikköön 3. Lohkossa 16 muodostetaan myös kulloinkin vastaanotettavien satelliittien koodimoduloinnissa käytettyjä koodeja vastaavat vertailu koodit ref(k). Sijainninmääritysvastaanotin RCV pyrkii mm. tämän vertailukoodin ref(k) avulla löytämään kullakin vastaanotto-30 kanavalla vastaanotettavan satelliitin signaalin koodivaiheen ja taajuus-poikkeaman käytettäväksi tahdistuksen jälkeisissä toiminnoissa.

Ohjauslohkolla 7 ohjataan mm. koodivaiheilmaisinta 9, jonka avulla numeerisesti ohjatun oskillaattorin 5 taajuutta säädetään tarvittaessa. 35 Tahdistusta ei tässä selityksessä ole tarkemmin käsitelty, vaan se on sinänsä tunnettua tekniikkaa. Sen jälkeen kun vastaanottokanava on ,*··. tahdistunut jonkin satelliitin SV1, SV2, SV3, SV4 signaaliin, voidaan 11 108895 tarvittaessa aloittaa signaalissa lähetetyn navigointi-informaation ilmaisu ja tallennus, mikäli mahdollista. Digitaalinen signaalinkäsittely-yksikkö 3 tallentaa navigointi-informaatiota edullisesti muistiin 4. Nyt esilläolevan keksinnön ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaises-5 sa menetelmässä ei tätä navigointi-informaatiota tarvitse ilmasta ja tallentaa, vaan sijainninmääritysvastaanottimen RCV on selvitettävä satelliiteista vastaanotettujen signaalien alibitti- ja koodivaihe.

Sijainninmääritysvastaanotin RCV käsittää myös välineet langattoman 10 viestimen toimintojen suorittamiseksi, kuten toisen antennin 10, radio-osan 11, audiovälineet, kuten koodekin 14a, kaiuttimen 14b ja mikrofonin 14c, näytön 12 ja näppäimistön 13.

Alibitti- ja koodivaiheen selvittäminen tehdään sopivimmin olennaisesti 15 samanaikaisesti kaikille vastaanottokanaville, jolloin kullakin vastaanot-tokanavalla vastaanotetun signaalin vastaanottohetki on olennaisesti sama. Sijainninmääritysvastaanotin RCV lähettää selvittämänsä satelliittien alibitti- ja koodivaiheinformaation tiedonsiirtoverkkoon tukiaseman BS kautta edullisesti joko suoritetun selvityksen jälkeen, 20 laskentapalvelimen pyytäessä alibitti- ja koodivaiheinformaatiota, tai käyttäjän antaman sijainninmäärityskomennon tai vastaavan käynnistämänä.

:·. Kun sijainninmääritys halutaan tehdä, edullisesti laskentapalvelimessa 25 S tutkitaan, onko laskentapalvelimessa S käytettävissä tarvittava navi- * \ gointi-informaatio. Jos navigointi-informaatiota ei ole tai se on puutteel lista, laskentapalvelin S tutkii edullisesti sen, mitä tarvittavaa navigointi-informaatiota ei sillä hetkellä ole laskentapalvelimessa S.

t · * » *»· 30 Jos puuttuva informaatio on sijainninmääritysvastaanottimen RCV alibitti- ja koodivaiheinformaatio, pyytää laskentapalvelin S :··: sijainninmääritysvastaanotinta RCV lähettämään alibitti- ja koodivaiheinformaation. Tämä voidaan tehdä esim. siten, että t ·» laskentapalvelin S lähettää pyynnön tiedonsiirtoverkkoon, esim.

•\ 35 matkapuhelinkeskuksen MSC kautta tukiasemalle, joka välittää « - *»» pyynnön edelleen sijainninmääritysvastaanottimeen RCV.

* t » 1 * » *»♦ 12 108895

Jos puuttuva informaatio on satelliittien ephemeris-tietoa tai muuta satelliittien sijaintiin ja/tai aikaan liittyvää informaatiota, pyytää laskenta-j palvelin S tiedonsiirtoverkkoa lähettämään puuttuvan informaation.

Tämä informaatio voidaan lähettää esim. satelliittipaikannusjärjestel-5 män ohjauskeskuksesta (ei esitetty).

Sen jälkeen kun laskentapalvelimessa S on käytettävissä riittävästi navigointi-informaatiota, lasketaan vastaanotettujen signaalien lähetys-hetki edullisesti kaavan 1 perusteella. Jos ei kuitenkaan ole vastaan-10 otettu riittävästi navigointi-informaatiota, keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä vastaanotettujen signaalien lähe-tyshetki määritetään vastaanotetun signaalin koodijakson vaihtumisen jälkeen vastaanotettujen alibittien lukumäärän Nkhip ja koodivaiheen

Achipk sekä laskentapalvelimessa S olevan navigointi-informaation pe-15 rusteella.

Periaatteessa sijainti voidaan laskea usealla eri tavalla, mutta tässä esitetään vain yksi menetelmä: pienimmän neliösumman menetelmä (LMS, Least Mean Squares). Yksinkertaisuuden vuoksi on seuraavassa 20 jätetty huomioimatta joitakin perustoimintoja, kuten satelliitin SV1, SV2, SV3, SV4 kellon virheen korjaus, ionosfäärikorjaukset jne. Lisäksi oletetaan, että laskentapalvelimessa S ei ole saatavilla aikaisempia sijain- i ninmääritystietoja ja että kaikki mittaukset suoritetaan samalla hetkellä, .···.. eli kussakin vastaanottokanavassa näytteenotto suoritetaan rinnakkai-25 sesti samalla hetkellä. Vastaanotetut signaalit tallennetaan muistiin, jo-ten niiden jatkokäsittely voidaan suorittaa eriaikaisesti.

Seuraavassa selostetaan keksinnön ensimmäisen edullisen suoritus-muodon mukaisen menetelmän toimintaa viitaten samalla kuviin 1a, 3 :··*: 30 ja 4. Tässä vaiheessa oletetaan, että vertailukello 15 on suhteellisen tarkka ja taajuusstabiili. Tämä vertailukello on muodostettu esim. sijainninmääritysvastaanottimen RCV reaaliaikakellolla (RTC, Real-Time Clock) tai se voidaan muodostaa myös ulkoisella kellolla (ei esitetty) tai aikatieto voidaan saada ulkoisesta verkosta, kuten 35 matkaviestinverkosta.

Ill » » » » » t » » k • · 13 108895

Kaavan (1) mukaisesti lähetysajan ToT määritys käsittää viisi osaa, joista vain kaksi viimeisintä, eli koodijakson vaihtumisen jälkeen vastaanotettujen alibittien lukumäärä Nkhip ja koodivaihe &chipk voidaan määrittää tilanteessa, jossa vastaanotettavan signaalin voimakkuus on 5 heikko. Näillä kahdella parametrilla on mahdollista mitata vain alibittita-son (<1 ms) eroja eri satelliittien SV1, SV2, SV3, SV4 signaaleissa, koska sama koodi toistuu koodijakson (=1 ms) välein. Koska kunkin satelliitin ja sijainninmääritysvastaanottimen välinen etäisyys voi olla merkittävästi erilainen, voi eri satelliiteista vastaanotettujen signaalien 10 kulkuajoissa olla suuriakin eroja, jopa yli 10 ms. Tällöin ei alibittitason erojen määritys ole riittävä. Yksi millisekunti ajassa merkitsee n. 300 km:n etäisyyttä signaalin edetessä olennaisesti valonnopeudella. Vastaavasti yksi alibitti (n. 1 ps=1 ms/1023) merkitsee n. 300 metriä.

15 Tällaisessa tilanteessa on eri vastaanottokanavissa millisekuntien erot selvitettävä satelliittien SV1, SV2, SV3, SV4 ja sijainninmääritysvastaanottimen RCV etäisyyksien perusteella.

Yleisessä tapauksessa ei kuitenkaan ole välttämättä tiedossa sijainninmääritysvastaanottimen RCV arvioitua sijaintia. Sen sijaan 20 kuvien 1a ja 1b mukaisissa järjestelmissä voidaan arvioida sijainninmääritysvastaanottimen RCV sijainti jonkin valitun vertailupisteen, kuten tukiaseman BS sijainnin avulla. Tällöin laskentapalvelimeen S voidaan lähettää tukiasemasta BS tietoa ,T: vertailupisteen sijainnista, satelliittien SV1, SV2, SV3, SV4 ratatietoaja 25 aikatietoa. GSM-matkaviestinjärjestelmässä langattoman viestimen ja • * sen tukiaseman, johon langaton viestin kulloinkin on yhteydessä, välinen etäisyys on yleensä korkeintaan n. 30 km. Tällöin voidaan i * * olettaa, että sijainninmääritysvastaanotin RCV on tämän 30 km:n säteellä tukiaseman BS sijainnista. Tällöin satelliitin lähettämän signaa- > * ···' 30 Iin kulkuaika satelliitista tukiasemaan (merkitty viitteellä D1 kuvaan 4) ja kulkuaika satelliitista sijainninmääritysvastaanottimeen (merkitty viit-teellä D2 kuvaan 4) eroavat korkeintaan n. 100 ps. Sijainninmääritys-

( I I

vastaanottimen RCV ja tukiaseman BS etäisyys kulkuaikojen suhteen tarkasteltuna ei myöskään muutu merkittävästi tukiaseman BS alueella,

35 jolloin voidaan olettaa, että sijainninmääritysvastaanottimessa RCV

sekä tukiasemassa BS saman satelliitin signaalin vastaanottohetkissä v : on alle yhden millisekunnin ero. Tätä on havainnollistettu oheisessa • 1 * t t ‘ t 1 108895 14 kuvassa 4. Tällöin voidaan etäisyyden laskenta suorittaa millisekunnin tarkkuudella seuraavasti.

Nkms = .......^ x 1000ms (2) c 5 missä merkintä |_.J ilmaisee pyöristystä alaspäin lähimpään kokonaislukuun, ja viiva muuttujan yläpuolella osoittaa, että kyseessä on vektori. Tällöin saadaan sama tulos sekä tukiaseman BS suhteen tarkasteltuna että sijainninmääritysvastaanottimen RCV suhteen tarkasteltuna. Tuki-10 asemasta BS on lähetetty laskentapalvelimeen S jonkinlainen arvio GPS-ajasta TGPS. Jos tämä GPS-aikatieto on hyvin tarkka, voidaan myös satelliittien sijainti laskea hyvin tarkasti, jolloin virheitä sijainnin-määritykseen voi aiheutua lähinnä sijainninmääritysvastaanottimen RCV ja tukiaseman BS välisestä etäisyydestä, joka ei välttämättä ole 15 tiedossa.

Sen jälkeen kun kaikille vastaanottokanaville on suoritettu kaavan 2 mukainen etäisyyden N„s laskenta millisekunteina, voidaan signaalien lähetyshetket arvioida seuraavan kaavan perusteella.

20

Ttot = TGps ~ Nms ~ N chip " &chipk (3) I ·

i t I

·’*; Minkä tahansa satelliitin signaalin lähetyshetken mittausarvo voidaan t · valita vertailuajaksi. Satelliitin aika signaalin vastaanottohetkellä, eli .••*.25 GPS-aika, fGPS> voidaan tämän jälkeen arvioida lisäämällä vertailu- ;··. ajaksi valitun mittauksen perusteella saatuun lähetysaikaan ToT arvi-oitu siirtoviive, eli signaalin kulkuaika satelliitista sijainninmääritysvastaanottimeen. Siirtoviiveen arviona tavallisesti käytetään 70 ms.

30 τβκ=τ*οΤ+ο .070 (4) t > ·

» I

• » * · · ‘ί"! Sen jälkeen, kun GPS-aika on alustavasti määritetty, voidaan mitatut pseudoetäisyydet määrittää vähentämällä lasketut signaalin lähetyshet- * · » ; . 35 ket GPS-ajan arviosta ja kertomalla tulos valonnopeudella seuraavasti: I · 15 108895

Pm = (Tops ~ ?t0t)c (5) jossa c tarkoittaa valon nopeutta tyhjiössä, yläindeksi k ilmaisee sen, 5 minkä satelliitin signaalista mitattu arvo on (esim. 1—4), ja alaindeksi m ilmaisee, että kyseessä on mitattu, ei arvioitu, pseudoetäisyys.

Arvioidut pseudoetäisyydet lasketaan suhteessa käyttäjän sijainninmääritysvastaanottimen sijaintiin xu sekä satelliittien sijainteihin 10 ^sv(^gps) arvioidulla lähetyshetkellä ToT. Käyttäjän oletusarvoiseksi sijainniksi valitaan sen tukiaseman BS sijainti, johon matkaviestin sillä hetkellä on yhteydessä. Satelliittien sijainnit lasketaan sinänsä tunnettujen yhtälöiden avulla ajan funktiona. Tässä näitä arvioituja pseudoetäisyyksiä on yksinkertaisuuden vuoksi esitetty seuraavalla 15 kaavalla: Ρρ = /(^Λ) (6) sen ilmaisemiseksi, että arvioidut pseudoetäisyydet perustuvat vain ar-20 vioituun GPS-aikaan ja arvioituun käyttäjän sijaintiin. Kaavassa (6) termi f merkitsee (voimakkaasti) epälineaarista funktiota, alaindeksi p ilmaisee sitä, että kyseessä on arvio, ja xu on arvioitu käyttäjän sijainti, jossa viiva muuttujan yläpuolella merkitsee sitä, että kyseessä on vek- tori.

25 Käyttäjän sijainti xu sekä arvioidun GPS-ajan ja todellisen GPS-ajan ··. välinen ero voidaan laskea esimerkiksi pienimmän neliösumman mene- ,··*. telmällä iteratiivisesti. Tämä menetelmä on sinänsä tunnettu. Pienim- ♦ * män neliösumman menetelmässä ratkaistaan seuraava yhtälöjoukko: , 30

Pl=\*sv-\\ + c‘„, k = (7) » I I · I * * _

Tavoitteena on löytää sellainen sijaintitieto xu ja aikavirhe Atu, joka par- : haiten sopii M kappaleeseen mittauksia. Tämän yhtälöryhmän ratkaisu :':': 35 on sinänsä suoraviivainen: lii· • 16 108895 ={hth)~'ht\p (8)

Iaj v ’ jossa 5

Ap=pkm-pkp, k (9) δΙμ on sijainnin korjausvektori,

Atu on aikavirheen korjaus ja 10 H= pisteessä xu arvioitujen pseudoetäisyyksien linearisoitu

Jacobin matriisi.

Pienimmän neliösumman menetelmän antama ratkaisu on optimaalinen virheiden neliöiden summan (SSE, sum of squared errors) suhteen ! 15 tarkasteltuna. Tämä virheiden neliöiden summa voidaan arvioida kaa valla: ( Γλ~ T/f Γλ- in SSE= Ap-H u Ap-H " (10) V lAtul) v lAtu]j f i 20 Järjestämällä termejä uudelleen ja käyttämällä hieman erilaisia ilmai-: suja termeille voidaan kaava (7) kirjoittaa seuraavasti:

Pmi^GPs) ~ I^SV^GPs)- *u +ctu’ k=1...M (11) • · • » :...:25 Sulkumerkintä merkitsee sitä, että kyseinen termi perustuu suluissa esitettyyn parametriin. Tällaista esitystapaa käyttäen voidaan selvästi havaita, että mitatut pseudoetäisyydet ovat todellisen GPS-ajan funk-:··: tioita ja muut ovat arvioidun GPS-ajan funktioita. Tällöin on mahdollista laskea arvioidun GPS-ajan ja todellisen GPS-ajan aikaero mittausten 30 perusteella, ja tällöin on myös mahdollista synkronoida '··· sijainninmääritysvastaanotin todelliseen GPS-aikaan.

’** ” Sijainninmääritysvastaanottimen aikavirhe tässä voidaan esittää :' · ‘: seuraavan kaavan mukaisena aikaerona: • · 17 108895 Δίu = ΔΓ = TGPS - fGPS (12) missä Atu on arvioitu (tai laskettu) kellovirhe ja AT on todellinen kello-virhe arvioidun ajan, fGPS, ja todellisen GPS-ajan, TGPS, välillä.

5

Nyt voidaan laskentapalvelimessa S käyttää tätä aikaeroa arvioidun GPS-ajan korjaamisessa, minkä jälkeen voidaan uudelleen laskea satelliittien sijainnit paremman sijainninmäärityksen aikaansaamiseksi erityisesti tilanteessa, jossa laskettu aikaero oli merkittävän suuri.

10

Edellä kaavassa 2 esitetty etäisyyden laskenta voi joissakin tilanteissa aiheuttaa pyöristysvirheitä. Esimerkiksi, jos laskettu etäisyys millisekunneissa ennen alaspäin pyöristystä on lähellä seuraavaa kokonaislukua ja sijainninmääritysvastaanotin RCV on lähellä tukiasemaa BS, voi 15 tästä aiheutua lähes yhden millisekunnin virhe. Tämä voi merkitä jopa 300 km:n virhettä sijainninmääritysvastaanottimen ja satelliitin välisen etäisyyden laskennassa, mikä vääristää merkittävästi sijainninmääritysvastaanottimen sijainninmääritystä. Joissakin tapauksissa tämä virhe on havaittavissa sijainninmääritysvastaanottimen 20 sijainnille lasketusta korkeustiedosta, joka ilmaisee sijainninmääritysvastaanottimen olevan kymmenien kilometrien korkeudessa, tai syvällä maan alla. Tällöin virhe on helposti todettavissa. Aina näin ei kuitenkaan ole. Keksinnön erään edullisen v : suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä käytetään hyväksi sitä tie- 4 · » i V25 toa, että sijainninmääritysvastaanotin RCV on lähellä tukiasemaa BS, :··: jonka sijainti on riittävällä tarkkuudella tiedossa. Tällöin voidaan asettaa rajat, joiden sisällä sijainninmääritysvastaanottimelle RCV laskettavan sijaintitiedon tulee olla. Tämä raja on maan pinnan suunnassa .···. esimerkiksi tukiasemakeskeinen ympyrä, jonka säde on n. 30 km.

30 Vastaavasti korkeussuunnassa voidaan asettaa sopivat raja-arvot. Jos , _. laskennassa saadaan sijainninmääritysvastaanottimen RCV sijaintitieto, joka on mainittujen rajojen ulkopuolella, voidaan olettaa, että pyöristys on aiheuttanut virheen. Tämän jälkeen selvitetään laskentapalvelimeen S se, minkä satelliitin/satelliittien kohdalla tämä virhe on tapahtunut.

35 Tämä voidaan tehdä tutkimalla kaavalla 2 laskettujen arvojen jakojäännöksiä.

18 108895 I Tällä menetelmällä voidaan nopeasti selvittää mahdolliset pyöristyksen | aiheuttamat virheet ja suorittaa tarvittavat korjaustoimenpiteet. Eräs toi nen menetelmä pyöristysvirheiden havaitsemiseksi on se, että tutkitaan kaavalla 9 laskettuja virhearvoja ja mikäli jokin arvo poikkeaa selvästi 5 muista arvoista (on merkittävästi suurempi), on kyseistä arvoa vastaavan satelliitin etäisyyslaskennassa pyöristys aiheuttanut todennäköisesti virheen.

Tämän jälkeen voidaan sijainninmääritysinformaatio lähettää sijainnin-10 määritysvastaanottimeen RCV, jossa sijainti voidaan esittää käyttäjälle. Esimerkiksi hätäpuhelutapauksessa sijainninmääritysinformaatio on olennaisesti välittömästi käytettävissä tiedonsiirtoverkossa, esim. matkapuhelinkeskuksessa MSC, vaikka informaatiota ei lähetettäisikään sijainninmääritysvastaanottimeen. Tämä nopeuttaa avun lähettämistä 15 oikeaan paikkaan.

Verkkopohjaisen paikannuksen eräs perusidea on siis toteuttaa kaikki vaativa laskenta tiedonsiirtoverkkoon sijoitetussa laskentapalvelimessa S tai vastaavassa laitteessa. Sijainninmääritysvastaanottimen RCV 20 tehtävänä on tällöin lähinnä mitata satelliittien signaalit ja joissakin toteutuksissa esikäsitellä niitä. Tämän jälkeen sijainninmääritysvastaanotin RCV lähettää signaalit laskentapalvelimelle S varsinaisen sijainnin laskemiseksi.

25 Verkkopohjaisessa paikannuksessa sijainninmääritysvastaanotin RCV koostuu minimissään vain tarvittavasta laitteistosta alibitti- ja .···. koodivaihemittausten tekemiseen ja niiden välittämiseen verkon kautta .···’. palvelimelle. Sijainninmääritysvastaanotin RCV ei välttämättä tarvitse edes aikatietoa tässä tapauksessa.

I ···*' 30

Keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisessa mene-:telmässä sijainninmäärityksessä tarvittava laskenta suoritetaan sijain-ninmääritysvastaanottimessa RCV. Olennaisimpina eroina keksinnön ·. ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaiseen menetelmään näh- 35 den on tällöin se, että mm. GPS-aikatieto ja ratatieto lähetetään laskentapalvelimen S sijasta sijainnimääritysvastaanottimelle RCV.

19 108895

Sen jälkeen kun sijainnimääritysvastaanottimen RCV vastaanottokanava on tahdistunut jonkin satelliitin SV1, SV2, SV3, SV4 signaaliin, voidaan sijainnimääritysvastaanottimessa RCV aloittaa signaalissa lähetetyn navigointi-informaation ilmaisu ja tallennus, mikäli 5 mahdollista. Digitaalinen signaalinkäsittely-yksikkö 3 tallentaa ! navigointi-informaatiota edullisesti muistiin 4.

Ilmaisu ja tallennus tehdään sopivimmin olennaisesti samanaikaisesti kaikille vastaanottokanaville, jolloin kullakin vastaanottokanavalla vas-10 taanotetun signaalin vastaanottohetki on olennaisesti sama. Kun si-jainninmääritys halutaan tehdä, edullisesti digitaalisessa signaalinkäsittely-yksikössä 3 tutkitaan, onko vastaanotettu tarvittava navigointi-informaatio. Jos muistissa 4 on tallennettuna riittävästi navigointi-informaatiota, lasketaan vastaanotettujen signaalien lähetyshetki edullisesti 15 kaavan 1 perusteella. Jos ei kuitenkaan ole vastaanotettu riittävästi navigointi-informaatiota, tässä keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä vastaanotettujen signaalien lähetyshetki määritetään vastaanotetun signaalin koodijakson vaihtumisen jälkeen vastaanotettujen alibittien lukumäärän Nkhip ja koodivaiheen 20 Achipk sekä tukiaseman kautta lähetetyn, sijainnimääritysvastaanotti-messa RCV vastaanotetun navigointi-informaation perusteella, kuten edellä keksinnön ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaisen menetelmän kuvauksen yhteydessä on esitetty.

• · » : \;25 Edellä on oletettu, että sijainninmääritysvastaanottimessa RCV käytettävä vertailukello on tarkka. Kuitenkin käytännön sovelluksissa sijainninmääritysvastaanottimen reaaliaikakellon RTC tarkkuus voi vaihdella. Vastaavasti, matkaviestinverkon tukiasemasta BS lähetettävä • · · ;··\ ja sijainninmääritysvastaanottimessa RCV vastaanotettava aikatieto voi 30 olla merkittävässä määrin viivästynyt. Kuitenkaan tämä viive ei ole sijainninmääritysvastaanottimessa tiedossa ja lisäksi viive voi vaihdella ... aikatiedon eri lähetyskerroilla. Jos sijainninmääritysvastaanotin ei myöskään pysty dekoodaamaan navigointisanomassa lähetettyä informaatiota, ei sijainninmääritysvastaanotin voi saada tietoa GPS-35 ajasta. Väärä GPS-aika-arvio voi aiheuttaa merkittäviäkin virheitä sijainninmääritykseen. Tämän GPS-aikatiedon vaikutuksia ja • * · 20 108895 eliminointia on tarkemmin kuvattu hakijan rinnakkaisessa patenttihakemuksessa, johon tässä yhteydessä viitataan.

Vaikka edellä kuvatussa esimerkissä käytettiin vertailupisteenä tuki-5 asemaa BS, on selvää, että vertailupisteeksi voidaan valita muu kohde, jonka sijainti jollakin tarkkuudella on selvillä. Tällöin tätä vertailupistettä käytetään sijainninmäärityksessä sijainninmääritysvastaanottimen oletussijaintina.

10 Keksintöä voidaan soveltaa myös sellaisessa järjestelmässä, jossa satelliittien avulla suoritettavan sijainninmäärityksen ohella käytetään esim. matkaviestinjärjestelmää apuna. Tällöin voidaan matkaviestinjärjestelmän kolmen tai useamman tukiaseman BS, BS’, BS”, joiden sijainti tunnetaan, avulla selvittää sijainninmääritysvastaanottimen RCV 15 sijainti jollakin, tyypillisesti GPS-paikannusta jossain määrin huonommalla tarkkuudella käyttämällä matkaviestinjärjestelmän kulkuaikamittaustoimintoja signaalin kulkuajan tukiasemasta ja vastaanottimeen määrittämiseksi. Näiden kulkuaikamittausten avulla voidaan selvittää sijainninmääritysvastaanottimen RCV ajallinen 20 etäisyys eri tukiasemista, jolloin sijainninmääritysvastaanottimen RCV sijainti on selvitettävissä.

Eräänä toisena vaihtoehtona on se, että selvitetään signaalin saapu-·]·”: miskulmat a, a1, a" (Angle-Of-Arrival, AOA) ··': 25 sijainninmääritysvastaanottimesta RCV kahteen tai useampaan :·«· tukiasemaan BS, BS', BS" ja välitetään laskennan suorittavaan .···. laitteeseen, kuten laskentapalvelimeen S tai .'··. sijainninmääritysvastaanottimeen RCV näitä määritettyjä signaalin y.’.' saapumiskulmatietoja. Tällöin voidaan määrittää *·’ 30 sijainninmääritysvastaanottimen RCV suunta ainakin kahteen tukiase maan BS, BS', BS" nähden signaalin saapumiskulmien perusteella, ‘ : jolloin mainituksi vertailupisteeksi voidaan valita mainittujen suuntien perusteella laskettu sijainninmääritysvastaanottimen sijainti.

35 Vielä eräänä vaihtoehtona on mm. se, että selvitetään sekä signaalin kulkuaika että saapumiskulma a, a1, a" matkaviestimestä ainakin yh-: teen tukiasemaan BS, BS', BS" ja välitetään laskennan suorittavaan 21 108895 laitteeseen, kuten laskentapalvelimeen S tai sijainninmääritysvastaanottimeen RCV näitä määritettyjä signaalin kulkuaika- ja saapumiskulmatietoja. Tällöin voidaan määrittää sijainninmääritysvastaanottimen RCV suunta ja etäisyys d, d’, d” 5 ainakin yhteen tukiasemaan BS, BS1, BS" nähden signaalin kulkuajan ja saapumiskulman perusteella, jolloin mainituksi vertailupisteeksi voidaan valita etäisyyden d, d’, d” ja saapumiskulman suunnan perusteella laskettu vastaanottimen sijainti.

! 10 Tätä järjestelyä voidaan hyödyntää esim. silloin, kun S sijainninmääritysvastaanottimella RCV ei saada vastaanotettua satelliittien lähettämää signaalia, tai signaalinvoimakkuus on niin heikko, että alibittitason mittauksia ei saada suoritettua. Tällöin tilanteessa, jossa satelliittipaikannusta voidaan jälleen käyttää, 15 vertailupisteeksi voidaan valita esim. mainittujen tukiasemien perusteella määritetty sijainninmääritysvastaanottimen RCV sijainti.

Edellä esitettyjen laskutoimitusten suorittamiseksi keksinnön ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä on laskenta-20 palvelimen S sovellusohjelmistoon muodostettu tarvittavat ohjelmakäskyt sinänsä tunnetusti.

Laskentapalvelin S voi olla järjestetty esim. matkapuhelinkeskuksen . Y: MSC yhteyteen, jolloin tiedonsiirto tiedonsiirtoverkon, tässä tapaukses- |·.·;25 sa matkaviestinverkon, ja laskentapalvelimen S välillä suoritetaan mat-kapuhelinkeskuksen MSC kautta. On selvää, että laskentapalvelin S voidaan sinänsä tunnetusti liittää tiedonsiirtoyhteyteen tiedonsiirtoverk- • · ::: koon myös muulla tavoin.

Ml ‘•••'30 Edellä esitettyjä laskutoimituksia suoritetaan keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä edullisesti digitaalisessa signaalinkäsittely-yksikössä 3 ja/tai ohjauslohkossa 7. Tätä varten on sovellusohjelmistoon muodostettu tarvittavat ohjelmakäskyt sinänsä .···. tunnetusti. Laskutoimitusten tuloksia ja mahdollisesti tarvittavia välitu-35 loksia tallennetaan muistiin 4, 8. Sijainninmäärityksen suorituksen jälkeen voidaan sijainninmääritysvastaanottimen määritetty sijainti esittää v : edullisesti näytöllä 12 esim. koordinaattimuodossa. Näytöllä 12 voidaan 22 108895 esittää myös sen alueen karttatietoja, jossa käyttäjän sijainninmääritys-vastaanotin RCV sillä hetkellä sijaitsee. Nämä karttatiedot voidaan ladata esim. matkaviestinverkon kautta edullisesti siten, että sijainninmääritysvastaanottimen RCV matkaviestintoiminnoista 5 lähetetään määritetyt sijaintitiedot tukiasemaan BS, joka välittää ne edelleen käsiteltäväksi, esim. matkaviestinkeskukseen (ei esitetty). Tarvittaessa matkaviestinverkosta otetaan yhteys esim. Internet-verkon kautta sellaiseen palvelimeen (ei esitetty), jossa ao. alueen karttatietoja on tallennettuna. Tämän jälkeen karttatiedot lähetetään 10 matkaviestinverkon kautta tukiasemaan BS ja edelleen sijainninmääritysvastaanottimeen RCV.

Vaikka edellä on keksintöä kuvattu sijainninmääritysvastaanottimen RCV yhteydessä, on selvää, että keksintöä voidaan soveltaa myös 15 muun tyyppisissä elektroniikkalaitteissa, joissa on välineet elektroniikkalaitteen sijainninmäärityksen suorittamiseksi. Tällöin nämä välineet elektroniikkalaitteen sijainninmäärityksen suorittamiseksi käsittävät keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisen sijainninmääritysvastaanottimen RCV.

j 20

Keksintöä voidaan vielä soveltaa myös muiden langattomien tiedonsiirtoverkkojen kuin matkaviestinverkkojen yhteydessä. Tällöin jonkin, vastaanottimen läheisyydessä olevan tunnetun pisteen sijainti voidaan . T: vastaanottaa langattoman tiedonsiirtoverkon kautta.

25

On selvää, että nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan .···. edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella • · _!!! oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

• · * # · :···: 30 « r * » e * » »

Claims (30)

108895

1. Menetelmä sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) sijainnin määrittämiseksi sijainninmääritysvälineissä (S, RCV), jossa 5 menetelmässä vastaanotetaan satelliittien (SV1—SV4) lähettämää koodimoduloitua signaalia, joka muodostetaan kullekin satelliitille (SV1—SV4) yksilöllisellä koodilla, valitaan ainakin yksi vertailupiste, jonka sijainti on olennaisesti tunnettu, sijainninmääritysvälineisiin (S, RCV) välitetään tietoa ainakin mainitun ainakin yhden vertailupisteen 10 sijainnista, ja satelliittien (SV1—SV4) ratatietoa, jolloin ainakin kunkin sijainninmäärityksessä käytettävän satelliitin (SV1—SV4) ratatietoja ja mainitun ainakin yhden vertailupisteen sijaintia käytetään sijainninmääritysvastaanottimen sijainninmäärityksessä, tunnettu siitä, että menetelmässä sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) 15 oletussijaintina käytetään mainitun vertailupisteen sijaintia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä - määritetään satelliitin (SV1—SV4) ja mainitun vertailupisteen väliset 20 ensimmäiset etäisyydet (pkm) selvittämällä kustakin sijainninmäärityk sessä käytettävästä satelliitista vastaanotetun signaalin lähetyshetki (tfoT), ja määrittämällä arvioitu aikatieto (tGPS) signaalin vastaanot-tohetkellä, - arvioidaan satelliitin (SV1—SV4) ja mainitun vertailupisteen väliset ,..;25 toiset etäisyydet (pkp) määrittämällä kunkin sijainninmäärityksessä käytettävän satelliitin (SV1—SV4) sijainti signaalin lähetyshetkellä : ’": mainitun arvioidun aikatiedon (tGPS) ja ratatietojen perusteella, ja - lasketaan sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) sijainti (xu) sekä arvioidun GPS-ajan (fGPS) ja todellisen GPS-ajan (TGPS) välinen ero ':,‘:30 ainakin osittain mainittujen ensimmäisten etäisyyksien (pkm) ja I · I mainittujen toisten etäisyyksien (pk) avulla.

· 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ,-j·, menetelmässä etäisyydet lasketaan aikayksiköissä ennalta valitulla ' ,.35 tarkkuudella, jolloin etäisyydelle lasketun arvon (1¾..) ollessa kahden I k 108895 valittua tarkkuutta vastaavan arvon välillä, etäisyydelle laskettu arvo (NL) pyöristetään yhteen mainituista kahdesta tarkkuutta vastaavasta arvosta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että moduloinnissa käytettävä koodi muodostetaan joukosta alibittejä, jolloin mainitulla joukolla alibittejä moduloitu signaali muodostaa koodijakson, jota koodimoduloinnissa toistetaan, että sijainninmääritysvastaanotti-j messa (RCV) käytetään kunkin satelliitin yksilöllistä koodia vastaavaa 10 vertailukoodia (ref(k)) koodijakson vaihtumisen ja koodivaiheen (Achipk) selvittämiseksi, jolloin sijainninmääritysvastaanottimessa (RCV) selvitetään sijainninmäärityshetkeä edeltävän koodijakson vaihtumisen jälkeen vastaanotettujen alibittien lukumäärä (Nkhip) ja koodivaihe (&chipk), jolloin signaalin lähetyshetki (fkoT) määritetään 15 seuraavasti: fL^Tcps-^-N^-Achipt.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä asetetaan ainakin yksi raja-arvo (r, h) 20 sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) ja mainitun vertailupisteen väliseksi maksimietäisyydeksi, jolloin mikäli i ...i sijainninmääritysvastaanottimelle (RCV) määritetty sijainti on mainittua .:V maksimietäisyyttä kauempana vertailupisteestä, tutkitaan, minkä las- I i | : \ ketun etäisyysarvon () pyöristäminen aiheuttaa maksimietäisyyden m I ,,.*25 ylittymisen, jolloin tätä etäisyysarvoa muutetaan pyöristämällä se toi- ' · · ‘ seen mainituista kahdesta tarkkuutta vastaavasta arvosta. * * · * I ·

6. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kunkin satelliitin (SV1—SV4) ja mainitun vertailupisteen välisen :·*:30 etäisyyden (N^) määrityksessä käytettäväksi tarkkuudeksi valitaan 1 ms. * > t I

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1—6 mukainen menetelmä, tunnettu . siitä, että mainittu vertailupiste on matkaviestinverkon tukiasema (BS), » i * v :35 ja että tieto mainitun vertailupisteen sijainnista ja satelliittien ratatietoa *:*: (SV1—SV4) välitetään sijainninmääritysvälineisiin (S, RCV). 108895

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi määritetään signaalin kulkuaika sijainninmääritysvastaanottimesta (RCV) kolmeen tai useampaan 5 tukiasemaan (BS, BS1, BS"), ja että välitetään sijainninmääritysvastaanottimeen (RCV) mainittua kulkuaikatietoa vastaanottimen (RCV) ajallisen etäisyyden (d, d’, d”) ainakin kolmesta tukiasemasta (BS, BS’, BS”) määrittämiseksi, jolloin mainituksi vertailupisteeksi valitaan mainittujen etäisyyksien (d, d’, d”) perusteella 10 laskettu sijainninmääritysvastaanottimen sijainti.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi määritetään signaalin saapumiskulma (a, a', a") sijainninmääritysvastaanottimesta (RCV) kahteen tai useampaan 15 tukiasemaan (BS, BS1, BS"), ja että välitetään sijainninmääritysvälineisiin (S, RCV) mainittuja signaalin saa- pumiskulmatietoja (a, a', a") sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) suunnan ainakin kolmesta tukiasemasta (BS, BS', BS") määrittämiseksi, jolloin mainituksi vertailupisteeksi valitaan mainittujen 20 suuntien perusteella määritetty sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) sijainti.

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että v : menetelmässä lisäksi määritetään signaalin kulkuaika ja saapumis- 25 kulma (a, a1, a") sijainninmääritysvastaanottimesta (RCV) ainakin :·: yhteen tukiasemaan (BS, BS', BS"), ja että välitetään .···. sijainninmääritysvälineisiin (S, RCV) mainittua signaalin kulkuaika- ja .···. saapumiskulmatietoa (a, a', a") sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) suunnan ja etäisyyden (d, d’, d”) ainakin yhdestä tukiasemasta (BS, *" 30 BS1, BS") määrittämiseksi, jolloin mainituksi vertailupisteeksi valitaan mainittujen suunnan ja etäisyyden (d, d’, d”) perusteella määritetty sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) sijainti.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1—8 mukainen menetelmä, tunnettu 35 siitä, että sijainninmäärityksessä käytetään ainakin neljän satelliitin .:. (SV1— SV4) lähettämää signaalia. 108895

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1—11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että satelliitteina (SV1—SV4) käytetään GPS-järjestelmän satelliitteja.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1—12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sijainninmääritysvälineinä (S, RCV) käytetään laskentapalvelinta (S), jolloin laskentapalvelimen (S) ja sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) välille muodostetaan tiedonsiirtoyhteys. 10

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1—12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sijainninmääritysvälineinä (S, RCV) käytetään sijainninmääritysvastaanotinta (RCV).

15 RCV) käsittävät laskentapalvelimen (S), jolloin laskentapalvelimen (S) ja sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) välille on järjestetty muodostettavaksi tiedonsiirtoyhteys.

15. Paikannusjärjestelmä, joka käsittää ainakin sijainninmääritysväli- neet (S, RCV), ja sijainninmääritysvastaanottimen (RCV), joka käsittää välineet (1, 2a—2d) satelliittien (SV1—SV4) lähettämän koodimoduloidun signaalin vastaanottamiseksi, joka koodimoduloitu signaali on muodostettu kullekin satelliitille (SV1—SV4) yksilöllisellä 20 koodilla, sijainninmääritysvälineet (S, RCV) käsittävät lisäksi välineet (S, 10, 11) valitun ainakin yhden vertailupisteen, jonka sijainti on olennaisesti tunnettu, sijaintitietojen vastaanottamiseksi, välineet (S, 10, 11. satelliittien (SV1—SV4) ratatietojen vastaanottamiseksi, ja välineet : (S, 3) sijainninmääritysvastaanottimen sijainnin määrittämiseksi ainakin 25 mainittujen ratatietojen ja mainitun ainakin yhden vertailupisteen :··: sijainnin perusteella, tunnettu siitä, että .·*·. sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) sijainnin määrityksessä sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) oletussijaintina on käytetty mainitun vertailupisteen sijaintia. ''·· 30

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että paikannusjärjestelmä käsittää lisäksi: - välineet (3, 4) sijainninmäärityksessä käytettävistä satelliiteista vas-taanotettujen signaalien lähetyshetkien (fjoT) selvittämiseksi, ja • I · *: * : 35 - välineet (3, 10, 11) arvioidun aikatiedon (tGPS) signaalin vastaanot- . *: ·. tohetkellä määrittämiseksi, * I · 7 » Hill » · 108895 - välineet (3) satelliitin (SV1—SV4) ja mainitun vertailupisteen välisten ensimmäisten etäisyyksien (pkm) määrittämiseksi mainittujen signaalin lähetyshetken (tioT) ja arvioidun aikatiedon (tGPS) perusteella, - välineet (3) satelliitin (SV1—SV4) ja mainitun vertailupisteen välisten 5 toisten etäisyyksien (pkp) arvioimiseksi määrittämällä kunkin sijain- ninmäärityksessä käytettävän satelliitin (SV1—SV4) sijainti signaalin lähetyshetkellä mainitun arvioidun aikatiedon (tGPS) ja ratatietojen perusteella, ja - välineet (3) sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) sijainnin (xj 10 sekä arvioidun GPS-ajan (fGPS) ja todellisen GPS-ajan (TGPS) välisen eron laskemiseksi ainakin osittain mainittujen ensimmäisten etäisyyksien (pk,) ja toisten etäisyyksien (pkp) avulla.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu 15 siitä, että etäisyydet on laskettu aikayksiköissä ennalta valitulla tarkkuudella, jolloin etäisyydelle lasketun arvon (N^s) ollessa kahden valittua tarkkuutta vastaavan arvon välillä, etäisyydelle laskettu arvo (N„s) on pyöristetty yhteen mainituista kahdesta tarkkuutta vastaavasta arvosta. i 20

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että moduloinnissa käytettävä koodi on muodostettu joukosta ali-bittejä, jolloin koodijakso on muodostettu mainitulla joukolla alibittejä moduloidusta signaalista, jota koodimoduloinnissa toistetaan, että ..... 25 sijainninmääritysvastaanotin (RCV) käsittää välineet (16) vertailukoodin muodostamiseksi, välineet sijainninmäärityshetkeä edeltävän koodijakson vaihtumisen jälkeen vastaanotettujen alibittien lukumäärän ’··' (Nkhip) ja koodivaiheen (Achipk) selvittämiseksi mainitun vertailukoodin perusteella, jolloin sijainninmääritysvastaanottimessa (RCV) on 30 järjestetty selvitettäväksi sijainninmäärityshetkeä edeltävän koodijakson • vaihtumisen jälkeen vastaanotettujen alibittien lukumäärä (Nkhip) ja koodivaihe (Achipk), jolloin signaalin lähetyshetki (f/or) määritetään seuraavasti: : %oT = TGPs ~ Nms ~ Nkhjp - Achipk. : ·: 35 108895

19. Patenttivaatimuksen 17 tai 18 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että kunkin satelliitin (SV1—SV4) ja mainitun vertailupis-teen välisen etäisyyden (TV*5) määrityksessä käytettäväksi tarkkuudeksi on valittu 1 ms. j 5

20. Patenttivaatimuksen 17, 18 tai 19 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että sijainninmääritysvälineissä (S, RCV) on asetettu ainakin yksi raja-arvo (r, h) sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) ja mainitun vertailupisteen väliseksi maksimietäisyydeksi, jolloin 10 sijainninmääritysvälineet (S, RCV) käsittävät välineet (3, 7) määritetyn sijainnin vertaamiseksi mainittuun raja-arvoon (r, h), välineet (3, 7) sen tutkimiseksi, minkä lasketun etäisyysarvon (N^J pyöristäminen aiheuttaa maksimietäisyyden ylittymisen, mikäli sijainninmääritysvastaanottimelle (RCV) määritetty sijainti on mainittua 15 maksimietäisyyttä kauempana vertailupisteestä, jolloin tätä etäisyysar-voa on järjestetty muutettavaksi pyöristämällä se toiseen mainituista kahdesta tarkkuutta vastaavasta arvosta.

21. Jonkin patenttivaatimuksen 15—20 mukainen 20 paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu vertailupiste on matkaviestinverkon tukiasema (BS), ja että tieto mainitun vertailupisteen sijainnista ja satelliittien ratatietoa (SV1— SV4) välitetään mainitun tukiaseman (BS) kautta sijainninmääritysvälineisiin !:V (S, RCV). ; '·; 25

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että sijainninmääritysvälineet (S, RCV) käsittävät lisäksi välineet j kulkuaikatietojen vastaanottamiseksi, jotka kulkuaikatiedot on mitattu sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) ajallisen etäisyyden (d, d’, d”) 30 ainakin kolmesta tukiasemasta (BS, BS’, BS”) määrittämiseksi, ja välineet sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) sijainnin määrittämiseksi mainittujen kulkuaikatietojen perusteella, jolloin [·“ mainituksi vertailupisteeksi on valittu mainittujen etäisyyksien (d, d’, d”) :: perusteella laskettu vastaanottimen sijainti. "·: 35 » 108895

23. Jonkin patenttivaatimuksen 15—22 mukainen j paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että sijainninmäärityksessä on käytetty ainakin neljän satelliitin (SV1—SV4) lähettämää signaalia. |

24. Jonkin patenttivaatimuksen 15—23 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että vastaanotetut signaalit ovat GPS-järjestelmän satelliittien lähettämiä signaaleja.

25. Jonkin patenttivaatimuksen 15—24 mukainen 10 paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (10,11,12,13,14a, 14b, 14c) matkaviestintoimintojen suorittamiseksi. i

26. Jonkin patenttivaatimuksen 15—25 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että sijainninmääritysvälineet (S,

27. Jonkin patenttivaatimuksen 15—25 mukainen 20 paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että sijainninmääritysvälineet (S, RCV) on muodostettu sijainninmääritysvastaanottimeen (RCV).

28. Elektroniikkalaite (RCV), joka on järjestetty käytettäväksi v : paikannusjärjestelmässä, jossa on sijainninmääritysvälineet (S, RCV) fv‘25 elektroniikkalaitteen sijainnin määrittämiseksi, jotka :··: sijainninmääritysvälineet (S, RCV) käsittävät ainakin välineet (S, 10,11) yhden vertailupisteen, jonka sijainti on olennaisesti tunnettu, I · · .···. sijaintitietojen vastaanottamiseksi, välineet (S, 10, 11) satelliittien (SV1—SV4) ratatietojen vastaanottamiseksi, ja välineet (S, 3) 30 elektroniikkalaitteensijainnin määrittämiseksi ainakin mainittujen ratatietojen ja mainitun ainakin yhden vertailupisteen sijainnin pe-rusteella, ja joka elektroniikkalaite käsittää ainakin välineet (1, 2a—2d) ·;>’ satelliittien (SV1—SV4) lähettämän koodimoduloidun signaalin vastaanottamiseksi, joka koodimoduloitu signaali on muodostettu 35 kullekin satelliitille (SV1—SV4) yksilöllisellä koodilla, välineet (10, 11) sijainninmäärityshetkeä edeltävän koodijakson vaihtumisen jälkeen ·' | vastaanotettujen alibittien lukumäärän (Nkhip) ja koodivaiheen (Achipk) 108895 selvittämiseksi mainitun vertailukoodin perusteella, ja välineet alibittien lukumäärätiedon ja koodivaihetiedon välittämiseksi mainittuihin sijainninmääritysvälineisiin (S, RCV), tunnettu siitä, että elektroniikka-laitteen (RCV) sijainnin määrityksessä elektroniikkalaitteen (RCV) 5 oletussijaintina on käytetty mainitun vertailupisteen sijaintia.

29. Laskentapalvelin (S), joka käsittää ainakin sijainninmääritysvälineet (S, RCV) sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) sijainnin määrittämiseksi, joka sijainninmääritysvastaanotin (RCV) käsittää 10 välineet (1, 2a—2d) satelliittien (SV1—SV4) lähettämän koodimoduloidun signaalin vastaanottamiseksi, joka koodimoduloitu signaali on muodostettu kullekin satelliitille (SV1—SV4) yksilöllisellä koodilla, sijainninmääritysvälineet (S, RCV) käsittävät lisäksi välineet (S, 10, 11) valitun ainakin yhden vertailupisteen, jonka sijainti on 15 olennaisesti tunnettu, sijaintitietojen vastaanottamiseksi, välineet (S, 10, 11. satelliittien (SV1—SV4) ratatietojen vastaanottamiseksi, ja välineet (S, 3) sijainninmääritysvastaanottimen sijainnin määrittämiseksi ainakin mainittujen ratatietojen ja mainitun ainakin yhden vertailupisteen sijainnin perusteella, tunnettu siitä, että 20 sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) sijainnin määrityksessä sijainninmääritysvastaanottimen (RCV) oletussijaintina on käytetty mainitun vertailupisteen sijaintia. •«· · < I » 108895