JP2008281574A - 衛星位置決め基準システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定のSPS基準受信機が見える所のSPS衛星から受信された衛星位置推算用データ。複数のディジタル処理システムは、通信ネットワークを介して送信される衛星位置推算用データを受信するために通信ネットワークに結合される。ディジタル処理システムは、擬似距離をSPS移動受信機から受信し、SPS移動受信機の位置情報を擬似距離データの表示および通信ネットワークから受信された衛星位置推算用データから計算する。ディジタル処理システムは、通信ネットワークから擬似距離補正値も受信し、擬似距離データの表示を行うように擬似距離データを補正するためにこれらの補正値を使用する。本発明のこの例の一実施形態では、移動SPS受信機は通信するように結合される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、衛星位置決めシステム基準システムのための方法および装置を提供する。
本発明は、同じ参照番号は同じ要素を示す添付図面の図において限定ではなく例示により示されている。
本発明は、後述される方法でディジタル処理システムによる使用のための衛星位置推算用データのような衛星ナビゲーションメッセージの少なくとも一部を供給するSPS基準受信機のネットワークを提供する。この基準システムに関するいろいろの詳細を説明する前に、この基準受信機が一般的に使用される状況を説明することは有用である。したがって、図1、図2および図3のAを参照する予備論議は、本発明のシステムのSPS基準受信機のネットワークを論議する前に行われる。
衛星位置推算用データを受信し、使用することによってそれ自体の位置を決定できる。この例では、位置決定用サーバは、基準ネットワークの受信機からおよび移動受信機の位置決めに対する要求に応じて衛星位置推算用データを受信し、第一のセル基準通信システム(例えば、セルラ電話システム)を介して移動受信機に送信する。適切である衛星位置推算用データは、一般的には移動受信機の近似位置決めから決定される。すなわち、この近似位置決めは、移動受信機との第一のセル基準無線通信結合を生じさせたセルサイトの位置決めから決定されてもよい。位置決定用サーバは、セルサイトによって供給された識別子からこの近似位置を決定してもよい。近似位置を決定し、利用するいろいろの技術は、出願が参照してここにこれによって組み込まれるNorman F.Krasnerにより1997年4月15日に出願された同時係属の米国特許出願第08/842,559号に記載されている。近似位置は、視界内の衛星を決定し、次に位置決定用サーバは、これらの衛星のための衛星位置推算用データを移動交換センタおよびセルサイトを介して移動受信機に送信してもよい。位置決定用サーバも、ドップラー予測データおよび/または衛星暦および/または擬似距離の補正値をこの例では移動SPS受信機に送信してもよい。
Claims (52)
- 下記を具備する、衛星位置決めシステム(SPS)における衛星位置情報を処理する方法、
最初に、第一の既知位置を有する第一のSPS受信機から第一の衛星位置推算用データを第一のディジタル処理システムで受信する、
第二の既知位置を有する第二のSPS受信機から第二の衛星位置推算用データを前記第一のディジタル処理システムで受信する、
移動体SPS受信機から複数の擬似距離データを前記第一のディジタル処理システムで受信する、
前記複数の擬似距離データ及び、前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データの少なくとも一つを使用して前記移動体SPS受信機の一情報を計算する。 - 前記第一のディジタル処理システムは前記位置情報を計算する、請求項1の方法。
- 前記第一のディジタル処理システムは、前記既知位置に比して遠方に位置し、前記第一のSPS受信機は第一の基準受信機である、請求項1の方法。
- 前記第一のディジタル処理システムは、前記第二の既知位置に比して遠方に位置し、前記第二のSPS受信機は第二の基準受信機である、請求項3の方法。
- 前記第一の衛星位置推算用データは前記第一のSPS受信機の視野内の第一群のSPS衛星から受信され、前記第二の衛星位置推算用データは前記第二のSPS受信機の視野内の第二群のSPS衛星から受信される、請求項1の方法。
- 前記方法はさらに、下記を具備する請求項1の方法、
前記第一のSPS受信機から第一の記事距離訂正データを前記第一のディジタル処理システムで受信する、
前記第二のSPS受信機から第二の擬似距離訂正データを前記第一のディジタル処理システムで受信する。 - 前記第一の擬似距離訂正データと前記第二の擬似距離訂正データの少なくとも一つが、訂正された複数の擬似距離データを供するために、前記移動体SPS受信機から前記複数の擬似距離データを訂正するために使用される、請求項6の方法。
- 前記位置情報は、前記訂正された複数の擬似距離データから、及び前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データの少なくとも一つから、計算される、請求項7の方法。
- 前記第一の衛星位置推算用データは前記第一群のSPS衛星からのナビゲーションメッセージを具備し、前記第二の衛星位置推算用データは前記第二群のSPS衛星からのナビゲーションメッセージを具備する、請求項5の方法。
- さらに、下記を具備する請求項1の方法、
前記第一のSPS受信機から第一の擬似距離データを第二のディジタル処理システムで受信する、
前記第二のSPS受信機から第二の擬似距離データを前記第二のディジタル処理システムで受信する、
合体された第一の擬似距離訂正データを供するために前記第一の擬似距離データを使用して訂正を実行し、及び合体された第二の擬似距離訂正データを供するために前記第二の擬似距離データを使用して訂正を実行する、
前記合体された第一の擬似距離訂正データと前記合体された第二の擬似距離訂正データの少なくとも一つを、前記第一のディジタル処理システムに送信する。 - 前記合体された第一の擬似距離訂正データと前記合体された第二の擬似距離訂正データの少なくとも一つが、訂正された複数の擬似距離データを供するために前記移動体SPS受信機からの前記複数の擬似距離データを訂正するために使用される、請求項10の方法。
- 前記位置情報は、前記訂正された複数の擬似距離データから、及び前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データから、計算される、請求項11の方法。
- 前記第一の衛星位置推算用データは、前記第一のSPS受信機の視野内にある第一群のSPS衛星からのナビゲーションメッセージから得られ、及び前記第二の衛星位置推算用データは、前記第二のSPS受信機の視野内にある第二群のSPS衛星からのナビゲーションメッセージから得られる、請求項12の方法。
- 前記第一の衛星位置推算用データは、前記第二のディジタル処理システムを介して前記第一のSPS受信機から受信され、及び前記第二の衛星位置推算用データは前記第二のディジタル処理システムを介して前記第二のSPS受信機から受信される、請求項13の方法。
- 前記第一のディジタル処理システムは、第一の故障許容性コンピュータシステムを具備し、前記第二のディジタル処理システムは第二の故障許容性コンピュータシステムを具備し、前記第一の擬似距離データは、前記第一のSPS受信機の視界内の衛星への第一の擬似距離と前記第一のSPS受信機の視界内の衛星への擬似距離のための第一の訂正の少なくとも一つを具備する、請求項12の方法。
- 前記第一のディジタル処理システムは、無線セルベースの通信システムを介して前記移動体SPS受信機に連結される、請求項12の方法。
- 前記無線セルベースの通信システムは移動体交換センターを具備する、請求項16の方法。
- 前記第一のSPS受信機、前記第二のSPS受信機、前記第一のディジタル処理システム及び前記第二のディジタル処理システムはパケットデータネットワークを介して一緒に連結される、請求項17の方法。
- さらに下記を具備する、請求項10の方法、
前記第一のSPS受信機から前記第一の擬似距離データを第三のディジタル処理システムで受信する、
前記第二のSPS受信機から前記第二の擬似距離データを前記第三のディジタル処理システムで受信する、
前記合体された第一の擬似訂正データを供するために前記第一の擬似距離データを使用して訂正を前記第三のディジタル処理システムで実行し、及び前記合体された第二の擬似距離訂正データを供するために前記第二の擬似距離訂正データを使用して訂正を実行する、
ここで、前記第一のディジタル処理システムは、前記第三のディジタル処理システムから前記合体された第一の擬似距離訂正データと前記合体された第二の擬似距離訂正データを受信することができる。 - 下記を具備する衛星位置情報処理システム、
複数の衛星位置決めシステム(SPS)基準受信機、各々は既知位置を有し、前記複数のSPS基準受信機は地理的領域上に散在し、前記複数のSPS 基準受信機の各々は通信ネットワーク中に前記複数のSPS基準受信機の各々の視界内にある複数の衛星から受信した衛星位置推算用データを送信する、
複数のディジタル処理システム、各々は前記通信ネットワークに結合されて通信ネットワークを介して送信された衛星位置推算用データを受信し、前記複数のディジタル処理システムは第一のディジタル処理システムと第二のディジタル処理システムを具備し、前記第一のディジタル処理システムは第一の移動体SPS受信機から第一の複数の擬似距離データを受信し、及び前記第一の複数の擬似距離データから及び前期通信ネットワークから受信した衛星位置推算用データから前記第一の移動体SPS受信機の第一の位置情報を計算し、及び前記第二のディジタル処理システムは第二の移動体SPS受信機から第二の複数の擬似距離データを受信し及び前記第二の複数の擬似距離データから及び前記通信ネットワークから受信した衛星位置推算用データから前記第二の移動体SPS受信機の第二の位置情報を計算する。 - 前記第一のディジタル処理システムは、無線セルベースの通信システムを介して前記第一の移動体SPS受信機に通信可能に結合され、及び前記第二のディジタル処理システムは前記無線セルベースの通信システムを介して前記第二の移動体SPS受信機に通信可能に結合される、請求項20のシステム。
- 前記通信ネットワークはパケットデータネットワークである、請求項21のシステム。
- 前記第一のディジタル処理システムは前記複数のSPS基準受信機の少なくとも幾つかに比して遠方に位置している、請求項21のシステム。
- 前記複数のSPS基準受信機は、第一のSPS基準受信機と第二のSPS基準受信機とを具備し、及び前記第一のSPS基準受信機は、前記第一のSPS基準受信機の視界内にある第一群のSPS衛星から受信したナビゲーションメッセージから得られた第一の衛星位置推算用データを前記通信ネットワーク中に送信し、及び前記第二のSPS基準受信機は、前記第二のSPS基準受信機の視界内にある第二群のSPS衛星からのナビゲーションメッセージから得られた第二の衛星位置推算用を前記通信ネットワーク中に送信する、請求項21のシステム。
- 前記第一のディジタル処理システムは、前記第一の移動体SPS受信機の前記第一の位置情報の計算において前記第一の衛星位置推算用データ及び前記第二の衛星位置推算用データを使用することができ、及び前記第二のディジタル処理システムは、前記第二の移動体SPS受信機の前記第二の位置情報の計算において前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データを使用することができる、請求項24のシステム。
- 前記第一と第二のディジタル処理システムは、前記第一のSPS基準受信機からのデータから得た第一の擬似距離訂正データ及び前記第二の基準受信機からのデータから得た第二の擬似距離訂正データを受信する、請求項24のシステム。
- 前記第一のSPS基準受信機は、前記通信ネットワーク中に前記第一の擬似距離訂正データを送信し、及び前記第二のSPS基準受信機は前記第二の擬似距離訂正データを前記通信ネットワーク中に送信する、請求項26のシステム。
- 前記第一の擬似距離訂正データと前記第二の擬似距離訂正データの内の少なくとも一つは、第一の合体された複数の擬似距離データを供するために前記第一の複数の擬似距離データの訂正に使用され、及び前記第一の位置情報は、前記第一の合体された複数の擬似距離データ及び前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データの内の少なくとも一つから決定される、請求項27のシステム。
- さらに、下記を具備する請求項24のシステム、 前記通信ネットワークに結合されたさらなるディジタル処理システム、
前記さらなるディジタル処理システムは、前記第一のSPS基準受信機から第一の擬似距離データを受信し及び前記第二のSPS基準受信機から第二の擬似距離データを受信し、前記さらなるディジタル処理システムは、前記第一の擬似距離データ上で訂正を実行して合体された第一の擬似距離訂正データを供し及び前記第二の擬似距離データ上で訂正を実行して合体された第二の擬似距離訂正データを供し、及び前記さらなるディジタル処理システムは前記合体された第一の擬似距離訂正データと前記合体された第二の擬似距離訂正データの内の少なくとも一つを前記第一のディジタル処理システムに送信する。 - 実施時に、下記を具備する方法を第一のディジタル処理システムに実行させる実行可能なコンピュータプログラム命令を有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、
第一の既知位置を有する第一の衛星位置決めシステム(SPS)から第一の衛星位置推算用データを前記第一のディジタル処理システムで受信する、
第二の既知位置を有する第二のSPS受信機から第二の衛星位置推算用データを前記第一のディジタル処理システムで受信する、
移動体SPS受信機から複数の擬似距離データを前記第一のディジタル処理システムで受信する、
前記複数の擬似距離データ及び前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データの内の少なくとも一つを使用して前記移動体SPS受信機の位置情報を計算する。 - 前記第一のディジタル処理システムは、前記第一の既知位置に比して遠方に位置し、及び前記第一のSPS受信機は基準受信機である、請求項30のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
- 前記第一の衛星位置推算用データは前記第一のSPS受信機の視界内の第一群のSPS衛星から受信され、及び前記第二の衛星位置推算用データは前記第二のSPS受信機の視界内の第二群のSPS衛星から受信される、請求項30のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- 前記方法はさらに下記を具備する請求項30のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、
前記第一のSPS受信機から得た第一の擬似距離訂正データを前記第一のディジタル処理システムで受信する、
前記第二のSPS受信機から得た第二の擬似距離訂正データを前記第一のディジタル処理システムで受信する。 - 前記第一の擬似距離訂正データと前記第二の擬似距離訂正データの内の少なくとも一つが、前記移動体SPS受信機から前記複数の擬似距離データを訂正するために使用され、訂正された複数の擬似距離データを供する、請求項33のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- 前記位置情報が、前記訂正された複数の擬似距離データから及び前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データの内の一つから、計算される、請求項34のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- 下記を具備する、衛星位置情報を処理するためのシステム、
通信媒体、
第一の既知位置を有し及び前記通信媒体に連結される第一の通信インターフェイスを有する第一の衛星位置決めシステム(SPS)基準受信機、前記第一のSPS基準受信機は第一の衛星位置推算用データを前記通信媒体に送信する、
第二の既知位置を有し及び前記通信媒体に連結される第二の通信インターフェイスを有する第二のSPS基準受信機、前記第二のSPS基準受信機は第二の衛星位置推算用データを前記通信媒体に送信する、 及び
前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データの少なくとも一つを受信するために及び前記移動体SPS受信機のための位置情報のナビゲーション解を決定するために移動体SPS受信機に衛星情報を供するための、前記通信媒体に連結された第一のディジタル処理システム。 - 前記第一の衛星位置推算用データは前記第一のSPS基準受信機の視界内の第一群のSPS衛星から受信され、及び前記第二衛星位置推算用データは前記第二のSPS基準受信機の視界内の第二群のSPS衛星から受信される、請求項36のシステム。
- 前記通信媒体はパケットデータネットワークを具備し、及び前記第一の通信インターフェイスと前記第二の通信インターフェイスは、パケットデータ形式の前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星推算用データをそれぞれ供する、請求項37のシステム。
- 前記第一のSPS受信機は第一の擬似距離データを前記通信媒体に送信し、前記第二のSPS受信機は第二の擬似距離データを前記通信媒体に送信し、及び前記第一の擬似距離データは、前記第一のSPS基準受信機の視界内の衛星への第一の擬似距離と前記第一のSPS基準受信機の視界内の衛星への擬似距離に関する第一の訂正の内の少なくとも一つを具備する、請求項37のシステム。
- さらに下記を具備する請求項39のシステム、
前記通信媒体に連結された第二のディジタル処理システム、前記第一のディジタル処理システムは前記第一の擬似距離データを受信し及び前記第二の擬似距離データを受信し、及び前記第一のディジタル処理システムは前記第一の擬似距離データを訂正して前記通信媒体に送信される第一の訂正擬似距離訂正データを供し及び前記第二の擬似距離データを訂正して前記通信媒体に送信される第二の訂正擬似距離訂正データを供する。 - 下記を具備する衛星位置情報を処理するためのシステム、
通信媒体、
第一の既知位置を有し及び前記通信媒体に連結された第一の通信インターフェイスを有する第一の衛星位置決めシステム(SPS)基準受信機、前記第一のSPS基準受信機は、前記通信媒体に第一の衛星位置推算用データの第一のパケットを送信する、前記第一のパケットの各々は衛星位置推算用データのサブフレームより少ないサブフレームを有する、
第二の既知位置を有し及び前記通信媒体に連結された第二の通信インターフェイスを有する第二のSPS基準受信機、前記第二のSPS基準受信機は、前記通信媒体に第二の衛星位置推算用データの第二のパケットを送信する、前記第二のパケットの各々は衛星位置推算用データのサブフレームより少ない。 - 前記第一の衛星位置推算用データは、前記第一のSPS基準受信機の視界内の第一群のSPS衛星から受信され、及び前記第二の衛星位置推算用データは前記第二のSPS基準受信機の視界内の第二群のSPS衛星から受信される、請求項41のシステム。
- 前記通信媒体はパケットデータネットワークを具備し、及び前記第一の通信インターフェイスと前記第二の通信インターフェイスはバケットデータ形式の前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データをそれぞれ供する、請求項42のシステム。
- 前記第一のSPS受信機は前記通信媒体に第一の擬似距離データを送信し、及び前記第二のSPS受信機は前記通信媒体に第二の擬似距離データを送信し、及び前記第一の擬似距離データは前記第一のSPS基準受信機の視界内の衛星への第一の擬似距離及び前記第一のSPS基準受信機の視界内の衛星への擬似距離に関する第一の訂正の内の少なくとも一つを具備する、請求項42のシステム。
- さらに下記を具備する請求項44のシステム、
前記通信媒体に連結された第一のディジタル処理システム、前記第一のディジタル処理システムは前記第一の擬似距離データを受信し及び前記第二の擬似距離データを受信し、及び前記第一のディジタル処理システムは、前記第一の擬似距離データを訂正して前記通信媒体に送信される第一の訂正された擬似距離訂正データを供し及び前記第二の擬似距離データを訂正して前記通信媒体に送信される第二の訂正された擬似距離訂正データを供する。 - 下記を具備する衛星位置情報を処理するシステム、
通信媒体、
第一の既知位置を有し及び前記通信媒体に連結される第一の通信インターフェイスを有する第一の衛星位置決めシステム(SPS)基準受信機、前記第一のSPS基準受信機は第一の衛星位置推算用データの第一のパケットを前記通信媒体に送信し、前記第一のパケットの各々は、前記第一のパケットが高パケット毎秒速度で前記通信媒体に送信されるように、衛星位置推算用データのサブフレームより少ない。 - 前記第一の衛星位置推算用データは前記第一のSPS基準受信機の視界内の第一群のSPS衛星から受信される、請求項41のシステム。
- 前記通信媒体は、パケットデータネットワークを具備し、及び前記第一の通信インターフェイスはパケットデータ形式で前記第一の衛星位置推算用データを供する、請求項42のシステム。
- 前記第一のSPS受信機は第一の擬似距離データを前記通信媒体に送信し、及び前記第一の擬似距離データは前記第一のSPS基準受信機の視界内の衛星への第一の擬似距離と前記第一のSPS基準受信機の視界内の衛星への擬似距離に関する第一の訂正との内の少なくとも一つを具備する、請求項42のシステム。
- さらに下記を具備する請求項44のシステム、
前記通信媒体に連結される第一のディジタル処理システム、前記第一のディジタル処理システムは前記第一の擬似距離データを受信し、及び前記第一のディジタル処理システムは前記第一の擬似距離データを訂正して前記通信媒体に送信される第一の訂正された擬似距離訂正データを供する。 - 前記衛星情報は、前記移動体SPS受信機の視界内の衛星に関する衛星位置推算用データの内の少なくとも一つまたは視界内の前記衛星に関するドップラー予測データまたは衛星暦データを具備し、及び前記衛星情報は前記第一のディジタル処理システムから前記移動体SPS受信機に送信され、及び前記移動体SPS受信機の視界内の前記衛星位置推算用データは前記第一の衛星位置推算用データと前記第二の衛星位置推算用データのうちの少なくとも一つから得られる、請求項36のシステム。
- 前記移動体SPS受信機は、前記ナビゲーション解を決定する、請求項51のシステム。
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