KR20090045066A - 원격 수신기에서 장기 궤도 정보의 완결성을 유지하기 위해위성 항법 메시지의 백그라운드 디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

원격 수신기에서 장기 궤도 정보의 완결성을 유지하기 위해위성 항법 메시지의 백그라운드 디코딩 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

글로벌 항법 위성 시스템(Global-Navigation-Satellite System) 또는 다른 위치추정 시스템(positioning system)에서 사용되는 장기 궤도(long-term orbit) 정보의 완결성(integrity)을 유지하기 위한 방송 위성 항법 메시지(broadcast satellite navigation message)의 백그라운드 디코딩(background decoding) 방법 및 장치가 개시된다. 그러한 방법은, 수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 적어도 하나의 위성과 연관된 장기 궤도 정보를 처리하는 단계와 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스(broadcast ephemeris)의 적어도 일 부분을 획득하는 단계와, 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로, 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

원격 수신기에서 장기 궤도 정보의 완결성을 유지하기 위해 위성 항법 메시지의 백그라운드 디코딩 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR BACKGROUND DECODING OF A SATELLITE NAVIGATION MESSAGE TO MAINTAIN INTEGRITY OF LONG TERM ORBIT INFORMATION IN A REMOTE RECEIVER}
본 발명은 일반적으로는 위치추정 시스템(position-location system)과 관련되고, 더 상세하게는, 글로벌 항법 위성 시스템(Global-Navigation-Satellite System, GNSS)용 위성 항법(satellite-navigation)의 완결성(integrity)을 유지하기 위한 하나 또는 그 이상의 위성 항법 메시지들의 백그라운드 디코딩(background decoding)과 관련된다.
글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 수신기는, 몇몇 위성들 각각에 대한 거리들을 계산하기 위해 위성 궤도들 및 클럭 모델들(clock models)과 같은 위성 항법 데이터를 필요로 하며, 이들은 차례대로 GNSS 수신기의 위치를 계산(computing)하기 위해 사용될 수 있다. 거리들은, GNSS 수신기의 시야에 있는 위성들로부터 방송되고, 지구의 표면상 또는 표면 가까이에서 GNSS 수신기에 의해 수신되는 위성 신호들의 송신과 수신 사이에서의 시간 지연들을 계산함으로써 산출된다. 빛의 속도가 곱해진 시간 지연들은 GNSS 수신기로부터 시야에 있는 위성들 각각까지의 거리들을 산출한다.
현재의 몇몇 구현예에서, GNSS 수신기에 의해 포착된 위성 항법 데이터의 유형은 방송 이페머리스 데이터(broadcast ephemeris data)(또는 간단히 방송 이페머리스) 및 방송 위성 시간이고, 이들은 위성 신호들 내에 포함되는 위성 항법 메시지들을 디코딩함으로써 얻어진다. 이러한 방송 이페머리스는 표준 위성 궤도들과 클럭 모델들을 포함하고, 방송 위성 시간은 위성들의 전체 컨스텔레이션(constellation)과 연관된 절대 시간이다. GNSS 수신기는 위성 신호들 각각에 대한 방송의 정확한 시간을 명확하게 결정하기 위해(예를 들면, 송신 및 수신을 태그하는 시간에 의해), 방송 위성 시간을 사용한다.
위성 신호들 각각의 방송의 정확한 시간을 앎으로써, GNSS 수신기가 그의 상응하는 위성 신호들을 방송할 때, 위성들 각각에 대한 위성 위치(즉, 각각의 위성들이 있었던 위치)를 계산하기 위해, GNSS 수신기는 방송 이페머리스를 사용한다. 위성들 각각에 대한 거리들과 함께 위성 위치들은 GNSS 수신기의 위치가 결정되도록 허용한다.
예를 들면, GPS(Global Positioning System) 수신기(즉, GNSS 수신기의 한가지 가능한 예)는, GPS 수신기의 시야에 있는 각각의 궤도 GPS 위성들로부터 고유의 슈도 랜덤 노이즈(pseudo-random noise, PN) 코드들을 사용하여 만들어지는 다수의 GPS 신호들을 수신할 수 있다. 이들 PN 코드들은 흔히 C/A 코드들로 알려져 있고, PN 코드들 각각은 그러한 GPS 신호들을 방송하는 GPS 위성들을 고유하게 식별하기 위해 GPS 수신기에 의해 사용된다. GPS 수신기는, (i)GPS 수신기에서 수신된 방송 GPS 신호들의 PN 코드들과 (ii)GPS 수신기에 의해 국부적으로 생성된 PN 코드들의 복제(replicas) 사이의 시간 시프트들을 비교하거나 그렇지 않으면 (i) 및 (ii)의 시퀀스들을 상관시킴(correlating)으로써 앞서 언급된 시간 지연들을 결정한다.
매우 낮은 신호 레벨들에서, GPS 수신기는 PN 코드들의 시퀀스들의 여러 프레임들을 프로세싱하고, 필수적으로 애버리징(averaging)함으로써, 명확한 시간 지연들을 제공하기 위해, 방송 GPS 신호들의 PN 코드들을 얻을 수 있다. 이들 시간 지연들은, 그들이 이들 프레임들의 1 밀리세컨드 바운더리의 모듈로(modulo)로 알려져 있기 때문에 "서브-밀리세컨드 의사거리들(sub-millisecond pseudoranges)"로 불려진다. 각각의 위성에 대한 시간 지연들 각각과 연관된 정수의 밀리세컨드들을 결정함으로써, 그 후 신뢰할 수 있는 명확한 의사거리들이 결정될 수 있다. 분명한 의사거리들을 결정하는 프로세스는 흔히 "밀리세컨트 미지정수 결정 기법(integer millisecond ambiguity resolution)"으로 알려져 있다.
(i)GPS 신호들의 전송의 절대 시간들, 및 (ii)그러한 절대 시간들에서의 위성 위치들에 대한 정보와 함께 네 개의 의사거리들 세트는 GPS 수신기의 위치를 결정하기에 충분하다. 전송의 절대 시간들은 전송의 시간에서 위성들의 위치들을 결정하고, 그에 따라, GPS 수신기의 위치를 결정하기 위해 사용된다.
GPS 위성들 각각은 약 3.9km/s로 이동하고, 그러한 위성의 거리가 지구로부터 관측될 때, 기껏해야 ± 800m/s의 속도로 변한다. 절대 시간들에서의 에러들은 타이밍 에러의 각각의 밀리세컨드에 대해 0.8m 까지의 거리 에러들로 귀결될 수 있 다. 이러한 거리 에러들은 GPS 수신기 위치에서 유사하게 사이징된(sized) 에러를 생성한다. 그리하여, 10ms의 절대 시간 정확도(absolute time accuracy)는 약 10m의 위치 정확도(position accuracy)를 위해 충분하다. 10ms 이상의 절대 타이밍에서의 에러들은 큰 위치 에러들로 귀결되고, 그래서, 현재 및 종래의 구현예들은 약 10ms의 최소 정확도를 갖기 위해 전형적으로 절대 시간을 요구해 왔다.
하나 또는 그 이상의 위성들로부터 방송 이페머리스를 다운로딩하는 것은 항상 느리다(즉, GPS 위성 항법 메시지가 길이에서 900bit이고 50bps 데이터 스트림으로 방송되는 것으로 주어질 때 18초보다 더 빠르지 않다). GPS 신호들이 매우 낮은 신호 강도들을 갖는 환경에서는, 방송 이페머리스를 다운로딩하는 것은 흔히 어렵고 때로는 불가능하다. 이러한 장벽들에 대응하여, 몇몇의 종래 및 현재의 GPS 구현예들은, GPS로 방송 이페머리스를 전송하기 위한 지상 무선 또는 유선 통신 매체를 사용한다. 이들 GPS 구현들은 흔히 AGPS(Assisted-Global-Positioning Systems" 로 알려져 있다.
근래에, GNSS는 방송 이페머리스와 함께 혹은 대신에 다른 유형의 지원 정보(assistance information)를 GNSS 수신기로 제공하기 위해 AGPS(또는 AGPS 유사 시스템)을 사용하기 시작했다. 이러한 지원 정보는, 예를 들면, 장기 궤도(long-term orbit) 및 클럭 모델들(총괄하여 LTO 정보) 및 위성 신호들을 포착하고 및/또는 GNSS 수신기의 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있는 기타 정보를 포함하여, 하나 또는 그 이상의 종류의 위성 항법 데이터와 같은 위성 신호들을 획득함에 있어서 지원하기 위한 포착 지원 정보(acquisition-assistance information)를 포함할 수 있다.
위성 신호들을 포착하고 및/또는 적절한 정확도로 GNSS 수신기의 위치를 결정할 수 있도록, GNSS 수신기는 단지 지원 데이터가 유효할 때 그것을 사용한다. 지원 데이터는(그 유형에는 상관없이), 주어진 크기의 시간 또는 "유효 구간(validity period)" 동안 유효하다. 예를 들면, 포착 지원 정보에 대한 유효 구간은 일반적으로 몇 분이다. 방송 이페머리스에 대한 유효 구간은 수(즉, 2-4) 시간이다. LTO 정보에 대한 유효 구간은 방송 이페머리스에 대한 유효 구간보다 더 큰 임의의 시간의 크기이고, 이는 수 일, 일주일 또는 그 이상일 수 있다.
유효 구간이 만료될 때, 지원 데이터는 폐기되고 "신규(fresh)" 지원 데이터로 대체된다. 유효 구간 만료 이후에 지원 데이터를 사용하는 것은 위성들의 포착을 방해할 수 있고 및/또는 GNSS 수신기의 계산된 위치에서 상당한 양의 에러를 유발할 수 있다. 이와 유사하게, 저장된 이페머리스 및/또는 LTO 정보와 같은 위성 항법 데이터는, 만료되지 않은 유효 구간을 가짐에도 불구하고 방송 이페머리스보다 덜 정확할 수 있거나 무효로 될 수 있다.
예를 들면, 주어진 위성이 예상 범위 밖에서 드리프트(drift)하거나 주어진 위성의 궤도가, (i)지원 데이터가 GNSS 수신기에 의해 전달되고 사용되는 시간 사이, 및/또는 (ii)지원 데이터의 유효 구간 동안 예상된 범위를 넘어서, 예기치 않게 변화할 때, 이러한 것이 발생할 수 있다. 그러한 지원 데이터를 사용하는 것은 위성들의 포착을 방해할 수 있고 및/또는 GNSS 수신기의 계산된 위치에서 상당한 양의 에러를 초래할 수 있다.
그러므로, 방송 이페머리스가 이용가능하지 않을 때 지원 데이터를 사용하여 GNSS 수신기의 제1 위치를 정확하게 계산하고, 방송 이페머리스가 이용가능할 때 지원 데이터의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서 하나 또는 그 이상의 위성 항법 메시지들로부터 디코딩된 방송 이페머리스의 적어도 일부분을 사용하여 제2 또는 후속 위치를 정확하게 계산하기 위한 방법 및 장치에 대한 요구가 당해 기술 분야에 존재한다.
GNSS 또는 다른 위치추정 시스템(positioning system)에 사용되는 장기 궤도(long-term-orbit) 정보의 완결성(integrity)을 유지하기 위한 방송 위성 항법 메시지의 백그라운드 디코딩(background decoding)용 방법 및 장치가 개시된다. 그러한 방법은, 수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 적어도 하나의 위성과 연관된 상기 장기 궤도 정보를 처리하는 단계, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하는 단계, 상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을, 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서 처리하는 단계를 포함한다. 선택적으로는, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 방송 이페머리스를 획득하는 단계는, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 방송된 방송 항법 메시지를 상기 수신기에서 수신하는 단계 및 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
그러한 방법은, 상기 수신기로부터 상기 서버로 상기 방송 이페머리스를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스를 처리하는 단계는 상기 서버에 의해 수행되며, 상기 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스를 처리한 이후에 거기서의 적어도 하나의 위치를 상기 장기 궤도 정보로부터 배제하고, 신규 장기 궤도 정보를 상기 서버로부터 상기 위치추정 수신기(positioning receiver)로 전송하며, 상기 장기 궤도 정보 중의 적어도 일 부분을 신규 장기 궤도 정보로 보충(supplementing)한다.
일 측면에 따르면, 방법은,
수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 적어도 하나의 위성과 연관된 장기 궤도 정보를 처리하는 단계;
상기 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하는 단계; 및
상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해, 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서 처리하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 위치는,
상기 수신기의 위치들의 복수의 트랜지셔널 솔루션들(transitional solutions)을 포함하며,
장기 궤도 정보를 처리하는 단계는, 상기 복수의 전이 해석들을 획득하기 위해 상기 장기 궤도 정보를 처리하는 단계를 포함하며,
방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하는 단계는 상기 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스의 충분한 양을 획득하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 처리하는 단계는 상기 제1 위치를 획득하는 단계 이후에 일어난다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하는 단계는, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 방송된 방송 항법 메시지(broadcast-navigation message)로부터 상기 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 획득하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 방송 항법 메시지로부터 상기 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 획득하는 단계는, 상기 수신기에서 일어난다.
바람직하게는, 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 처리하는 단계는, 상기 장기 궤도 정보가 만료로 접근할 때 일어난다.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 수신기로부터 서버로 전송하는 단계를 더 포함하며, 여기서 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 처리하는 단계는 상기 서버에 의해 수행된다.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 서버에서 처리하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분의 기능(function)으로, 상기 장기 궤도 정보의 적어도 제2 부분이 무효인 것을 결정하는 단계;
상기 적어도 제2 부분을 상기 장기 궤도 정보로부터 배제하는 단계; 및
신규 궤도 정보로 상기 장기 궤도 정보의 상기 적어도 제2 부분을 보충하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 방송 이페머리스를 상기 수신기로부터 서버로 전송하는 단계를 더 포함하며, 여기서 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스를 처리하는 단계는 상기 서버에 의해 수행된다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 신규 장기 궤도 정보 데이터를 상기 서버로부터 상기 수신기로 전송하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 방송 이페머리스를 획득하는 단계는, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 방송된 방송 항법 메시지를 수신하고 디코딩하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 수신기로부터 상기 서버로 상기 방송 이페머리스를 전송하는 단계를 포함하며, 여기서 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스를 처리하는 단계는 상기 서버에 의해 수행되며,
상기 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스를 처리한 이후에 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보로부터 배제하는 단계,
상기 서버로부터 상기 위치추정 수신기(positioning receiver)로 신규 장기 궤도 정보를 전송하는 단계,
신규 장기 궤도 정보로써 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분을 보충하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 위치는 상기 위치추정 수신기의 적어도 하나의 트랜지셔널 위치(transitional position)를 포함하며, 상기 제2 위치는 상기 위치추정 수신기의 적어도 하나의 최종 위치를 포함한다.
일 측면에 따르면, 수신기는,
적어도 하나의 위성과 연관된 장기 궤도 및 실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 메모리; 및
상기 수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 상기 장기 궤도 정보를 처리하고, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하고, 상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서 처리하기 위해, 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 상기 메모리로부터 획득하고, 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 프로세서를 포함한다.
바람직하게는, 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 처리하기 위한 상기 실행가능한 명령들은, 상기 장기 궤도 정보가 만료로 접근할 때, 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 처리하기 위해 실행가능한 명령들을 포함한다.
바람직하게는, 상기 프로세서는,
상기 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스를 처리한 이후에 상기 장기 궤도 정보 중의 적어도 일 부분을 폐기(retire)하고,
신규 장기 궤도 정보로써 상기 장기 궤도 정보 중의 적어도 일 부분을 대체하기 위해 실행가능한 명령들을 실행하도록 더 동작가능하다.
바람직하게는, 적어도 하나의 위성으로부터 방송 이페머리스를 획득하기 위해 상기 실행가능한 명령들은, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 방송된 방송 항법 메시지를 수신하고 디코딩하기 위한 실행가능 명령들을 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 위치는 상기 위치추정 수신기의 적어도 하나의 트랜지셔널 위치(transitional position)를 포함하며, 상기 제2 위치는 상기 수신기의 적어도 하나의 최종 위치를 포함한다.
바람직하게는, 상기 수신기는, 상기 신규 장기 궤도 정보에 대한 요청을 상기 수신기로부터 전송하고, 상기 요청에 응답하여, 상기 신규 장기 궤도 정보를 숭기 수신기에서 수신하도록 동작가능한 송수신기를 더 포함한다.
일 측면에 따르면, 시스템은,
적어도 하나의 위성과 연관된 장기 궤도 정보와 실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 제1 메모리와, 상기 수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 상기 장기 궤도 정보를 처리하고, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하고, 상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서 처리하기 위해 상기 제1 메모리로부터 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 획득하고 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제1 프로세서를 포함하는, 수신기; 및
실행가능 명령들 및 상기 장기 궤도 정보를 저장하도록 동작가능한 제2 메모리와, 상기 장기 궤도 정보를 상기 수신기로 제공하기 위해 상기 제2 메모리로부터 상기 실행가능한 명령들을 획득하고 상기 실행가능한 명령들을 실행하도록 동작가능한 제2 프로세서를 포함하는, 서버;를 포함한다.
일 측면에 따르면, 시스템은,
적어도 하나의 위성과 연관된 장기 궤도(long-term-orbit) 정보 및 실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 제1 메모리와, 상기 수신기의 제1 위치를 획득하도록 상기 장기궤도 정보를 처리하기 위해 상기 제1 메모리로부터 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 획득하고 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제1 프로세서를 포함하는, 수신기; 및
실행가능 명령들 및 상기 장기 궤도 정보를 저장하도록 동작가능한 제2 메모리와, 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스(broadcast ephemeris)를 획득하고, 상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용으로서 처리하기 위해, 상기 제2 메모리로부터 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 획득하고 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제2 프로세서를 포함하는, 서버;를 포함한다.
일 측면에 따르면, 시스템은,
실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 제1 메모리와, 복수의 위성들에 대해 의사거리들(pseudoranges)을 획득하기 위해 상기 제1 메모리로부터 상기 실행가능 명령들을 획득하고 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제1 프로세서와, 상기 의사거리들을 전송하도록 동작가능한 송신기를 포함하는, 수신기; 및
상기 복수의 위성들 중의 적어도 하나와 연관된 장기 궤도(long-term-orbit) 정보와 실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 제2 메모리와, 상기 수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 상기 의사거리들 및 상기 장기 궤도 정보를 처리하고, 상기 복수의 위성들 중의 적어도 하나로부터 전송된 방송 이페머리스(broadcast ephemeris)를 획득하고, 상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용으로서 처리하기 위해, 상기 제2 메모리로부터 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 획득하고, 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제2 프로세서를 포함하는, 서버;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 위치는,
상기 수신기의 위치들의 복수의 트랜지셔널 솔루션들(transitional solutions)을 포함하며, 여기서 상기 실행가능 명령들은,
상기 복수의 트랜지셔널 솔루션들을 획득하기 위해 상기 장기 궤도 정보를 처리하기 위한 실행가능 명령들을 포함하는 상기 장기 궤도 정보를 처리하고,
상기 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스의 충분한 양을 획득하기 위한 실행가능 명령들을 포함하는 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득한다.
바람직하게는, 제2 위치를 결정하기 위해 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 처리하기 위한 상기 실행가능 명령들은 상기 제1 위치를 획득한 이후에 방 송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 처리하도록 동작가능하다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하기 위한 상기 실행가능 명령들은 상기 적어도 하나의 위성으로부터 방송된 방송 항법 메시지로부터 상기 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 획득하기 위해 실행가능 명령들을 포함한다.
바람직하게는, 방송 항법 메시지로부터의 상기 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 획득하기 위해 상기 실행가능 명령들은 상기 수신기에서 상기 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 획득하도록 동작가능하다.
바람직하게는, 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 처리하기 위해 상기 실행가능 명령들은, 상기 장기 궤도 정보와 연관된 유효 기간이 만료에 접근할 때 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 처리하도록 동작가능하다.
도 1은 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS)(100)의 일 예를 나타내는 블록 다이어그램이다. GNSS(100)는, 도시된 위성들(105), 위성 신호들을 수신하기 위한 GNSS 수신기(104), 및 서버(102)와 같은 위성 신호들을 전송하기 위한 복수의 위성들 또는 위성들의 컨스텔레이션(constellation)을 포함한다. 위성들(105), GNSS 수신기(104), 서버(102), GNSS(100) 전체, 및 기능들(functions), 절차들(procedures), 구성요소들 및 여기서 제공되는 기타 상세부분들은, 예를 들면, GPS, 갈릴레오(GALILEO), 글로나스(GLONASS), SBAS(Space Based Augmentation System), QZSS(Quazi-Zenith Satellite System), LAAS(Local Area Augmentation System) 또는 그들의 몇몇 조합을 포함하여, 임의의 GNSS를 위해 맞춰질 수 있다.
GNSS 수신기(104)는 통신 링크를 통해 서버(102)와 통신할 수 있다. 이러한 통신 링크는, 예를 들면, 인터넷과 같은 패킷 데이터 네트워크(packet-data network), PSTN과 같은 회로 전환 네트워크(circuit-switched network), 또는 이들 둘의 결합을 포함하여, 무선 통신 시스템(106)(예를 들면, 셀룰러 전화 네트워크) 및/또는 기타 유형의 네트워크(108)와 같은, 네트워크의 하나 또는 그 이상의 노드들을 통신상으로 결합함으로써 형성될 수 있다.
명료하도록 하기 위해, 시스템(100)은 단지 하나의 GNSS 수신기(104)와 단지 하나의 서버(102)로써 보여졌다. 그러나, 시스템(100)은 복수의 GNSS 수신기들 및 서버들을 포함할 수 있고 및/또는 그들로써 운용될 수 있으며, 이들 부가 GNSS 수신기들 및 서버들 각각은, 각각의 통신 링크들을 통해 서버(102)(및/또는 부가 서버들)과 통신할 수 있다는 것이 이해되어져야 한다.
GNSS(100)에서, GNSS 수신기(104)의 위치는 위성들(105)로부터 수신된 위성 신호들의 기능(function)으로, 결정, 계산 또는 형성될 수 있다. 예를 들면, GNSS 수신기(104)는 컨스텔레이션에서의 하나 또는 그 이상의 위성들(총괄하여 "위성들(105)"로 도시됨)에 의해 방송된 위성 신호들을 포착할 수 있고, 그의 미지의 위치("수신기 위치")를 결정하기 위해 하나 또는 그 이상(일반적으로는 네 개)의 위성들(105)에 대한 의사거리들(pseudoranges)을 측정할 수 있다. GPS용으로 구성될 때, GNSS 수신기(104)는, 예를 들면, GPS 컨스텔레이션에서 복수의 GPS 위성들에 대한 의사거리들을 측정할 수 있다.
위성 신호들의 포착(acquisition), 수신기 위치의 계산, 또는 둘 모두를 지원(assist)하기 위해, GNSS 수신기(104)는 서버(102)로부터 지원 데이터로부터 수신할 수 있고, 지원 데이터는, 위성 신호들과 연관되거나 그렇지 않으면 위성 신호들로부터 수집되고, 및/또는 위성 신호들로부터 만들어지거나, 포함하거나, 유도된다. GNSS 수신기(104)는, (i)위성 신호들의 포착을 지원하기 위해, 차례대로, 하나 또는 그 이상의 예상되거나 예측되는 의사거리들(이후에는 "예측된 의사거리들")을 포함하는, 지원 데이터를 사용할 수 있고; (ii)위성 신호들로부터 실제 의사거리들("측정된 의사거리들")을 측정할 수 있으며; (iii)통신 링크, 예를 들면, 무선 통신 시스템(106)을 통해 서버(102)로 측정된 의사거리들을 전송할 수 있다.
서버(102)는 GNSS 수신기(104)(즉, "수신기 위치")의 미지의 위치를 구하기 위해 측정된 의사거리들을 사용할 수 있다. 수신기 위치는 이후에는 통신링크를 통해 GNSS 수신기(104)로 전송될 수 있거나, 인터넷을 통해서와 같은 또 다른 방법을 통해 제3의 요청자(third-party requester)(199)에게 이용가능하게 될 수 있다.
대안으로서, GNSS 수신기(104)는, 서버(102)로 의사거리들을 전송하지 않고서, 그 자신의 위치(즉, 수신기 위치)를 계산하기 위해 측정된 의사거리들을 사용할 수 있다. 이 경우, GNSS 수신기(104)는 위성 신호들의 포착 및/또는 수신기 위치의 계산을 지원하기 위해 지원 데이터(assistance data)를 사용한다.
지원 데이터를 생성하기 위해, 서버(102)는, 예를 들면, 방송 이페머리스, 코드 위상 측정치들(code phase measurements), 캐리어 위상 측정치들(carrier phase mesaurements), 도플러 측정치들(Doppler measurements) 등을 포함하여, 컨스텔레이션과 연관된 정보 및 다양한 방송된 측정치들을 사용한다. 앞서 언급한 바와 같이, 방송된 측정치들 및 정보는 위성들(105)로부터 방송된 하나 또는 그 이상의 위성 항법 메시지들을 디코딩함으로써 및/또는 위성 신호들로부터 직접 획득될 수 있다.
이와는 달리, 서버(102)는 외부 소스로부터의 정보 및 다양한 방송된 측정치들을 획득 또는 수신해야만 한다. 이러한 외부 소스는 방송된 측정치들 및 정보를 획득 및 배포하는 임의의 장치일 수 있고, 예를 들면, 기준 네트워크(110), GPS에서 마스터 제어국(Master Control Station, "MCS")과 같은 위성 제어국(112), 또는 인터넷에 통신상으로 결합된 데이터 스토리지와 같은 그러한 정보의 다른 소스로서 구체화될 수 있다.
기준 네트워크(110)는 복수의 추적국들(tracking stations)을 포함할 수 있고, 추적국들 각각은 위성 신호 수신기(또한 기준 수신기로서 알려져 있음)를 포함할 수 있다. 복수의 추적국들은 하나의 형태 또는 다른 또 하나의 형태로, 컨스텔레이션에서의 모든 위성들로부터의 정보 및 방송된 측정치들을 수집(collect) 및 배포(distribute)한다. 이와는 달리, 기준 네트워크(110)는, (i)컨스텔레이션에서의 모든 위성들의 서브세트(subset)로부터 또는 (ii)하나 또는 그 이상의 세계의 특정 영역들에 대한 그러한 측정치들 및 정보를, 하나의 형태 또는 또 다른 하나의 형태로 수집하고 배포하는 하나 또는 그 이상의 추적국을 포함할 수 있다. 방송 이페머리스와 같은 방송된 측정치들 및 정보를 배포하기 위한 시스템의 하나 또는 그 이상의 예들의 상세부분들은, 2002년 6월 25일 발행된 미국특허 6,411,892에 나타나 있고, 이는 그 전체로서 본 명세서의 참조로 포함된다. 하나 또는 그 이상의 기준 네트워크 및 상응하는 추적국들은 그러한 상세부분들 내에 포함된다.
서버(102)에 의해 생성된 지원 정보는, (i)코드 위성 측정치들, 캐리어 위상 측정치들과 같은 위성 신호들, 도플러 측정치들 등을 포착하는 것을 지원하기 위한 포착-지원 정보(acquisition-assistance information), (ii)예를 들면, 방송 이페머리스 및/또는 장기 궤도 및 클럭 모델들(총괄하여 LTO 정보)을 포함하는, 하나 또는 그 이상의 유형의 위성 항법 데이터, 및 (iii)위성 신호들을 포착하고 및/또는 수신기 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있는 기타 정보를 포함할 수 있다.
나아가, 위성 항법 데이터는 그러한 예측된 의사거리들의 모델("의사거리 모델") 및/또는 예측된 의사거리들 중의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 따라서, 서버(102)는 예측된 의사거리들 및/또는 의사거리 모델을 획득 및 배포할 수 있다. 위성 신호들을 포착하기 위한 의사거리 모델 및/또는 예측된 의사거리들을 배포 및 사용하기 위한 시스템의 하나 또는 그 이상의 예들의 상세부분은, 2002년 9월 17일 발행된 미국특허 6,453,237에 나타나 있고, 이는 그 전체로서 본 명세서의 참조로 포함된다.
지원 데이터가, LTO 모델과 같은 LTO 정보 및/또는 방송 이페머리스를 포함할 때, 서버(102) 및/또는 외부 소스는 위성들(105)로부터(직접적으로 또는 간접적으로) 방송 이페머리스를 획득할 수 있고, 방송 이페머리스(가능하다면)를 처리하고, GNSS 수신기(104)에 LTO 정보 및/또는 방송 이페머리스를 배포할 수 있다. LTO 모델과 같은 LTO 정보 및 방송 이페머리스를 획득, 처리, 배포 및/또는 사용하기 위한 시스템들 및 방법들의 하나 또는 그 이상의 예들의 상세부분들은 2006년 1월 17일 출원된, 함께 계류중인(co-pending) 미국특허출원번호 11/333,787과, 2001년 11월 6일 출원된 09/993,335와, 미국특허번호 6,560,534 및 6,542,820에 나타나 있고, 이들은 그 전체로서 본 명세서의 참조로서 포함된다.
위와 같이, 지원 데이터는(그 유형에 관계없이), 그의 "유효 구간(validity period)" 동안 유효하고, 이는 짧거나, 중간이거나, 긴 시간의 양 또는 구간일 수 있다. 포착 지원 정보에 대한 유효 구간은 일반적으로 몇 분이다. 방송 이페머리스에 대한 유효 구간은 몇 시간(즉, 2-4)이다. LTO 정보에 대한 유효 구간유효 구간머리스에 대한 유효 구간보다 더 큰 어떤 시간의 양으로, 이는 수 일, 한 주 또는 그 이상일 수 있다. 지원 데이터는 또한 그의 유효 구간 동안 예상치 않게 무효로 될 수 있다. 이는 전형적으로 지원 데이터의 유효 구간 동안 위성 궤도 또는 위성 클럭이 조정될 때 일어난다.
유형에 관계없이, 지원 데이터의 내용 및/또는 형식은, 만약 지원 데이터의 현재 버젼에 근거한 방송된 측정치들 및 정보가 무효이면(또는 무효일 때)("무효 지원 데이터"), GNSS 수신기(104)는 적절하게 되지 않을 수 있고, 가능하다면, 위성 신호들을 포착하고 및/또는 그러한 현재의 지원 데이터를 사용하여 수신기 위치를 계산할 수 있다. 그러나, 만약 GNSS 수신기(104)가 위성 신호들을 포착할 수 있고 및/또는 무효 지원 데이터를 사용하여 수신기 위치를 계산할 수 있다면, 수신기 위치의 정확도는 아마 매우 저하될 것이다. 그러한 상황을 검출하고 잠재적으로 보 상하기 위해, 서버(102) 및/또는 GNSS 수신기(104)는 GNSS 수신기(104)에 의해 사용되는 지원 데이터("현재의 지원 데이터")의 신규에서의 결함을 모니터링하고 조정할 수 있다.
이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 서버(102)는 방송된 측정치들 및 정보를 획득할 수 있고, 그러한 방송된 측정치들 및 정보를 사용하여, 지원 데이터와 함께 사용하기 위한 완결성 데이터(integrity data)를 생성할 수 있다. 이와는 달리, GNSS 수신기(104)는, GNSS 수신기(104)가, 예를 들어, 도 8, 10 및 11에 대해 이하에서 설명된 바와 같이, 현재의 지원 데이터가 완결성이 부족하거나 더 이상 유효하지 않다는 것을 결정할 때, 서버(102)로부터 (흔히 GNSS 수신기(104)로부터의 하나 또는 그 이상의 요청들에 응답하여) 더 최근의 또는 "신규의" 지원 데이터를 획득할 수 있다. GNSS 수신기(104)는 현재의 지원 데이터가 유효한 것으로 간주되는 그러한 방송된 측정치들 및 정보에도 불구하고 그렇게 할 수 있다.
전형적으로, 서버(102)에 의해 획득된 정보 및 방송된 측정치들은 현재의 지원 데이터보다 더 최근의 데이터이다. 서버(102)에 의해 생성된 완결성 데이터는, 차례대로, 이러한 조건을 반영할 수 있고, 따라서, 그와 같이, GNSS 수신기(104)로 전송될 수 있다.
도 2는 GNSS용 GNSS 수신기(200)의 일 예를 나타내는 블록 다이어그램이다. GNSS 수신기(200)는 도 1에서 보여진 GNSS 수신기(104)로서 사용될 수 있다. GNSS 수신기(200)는 위성 신호 수신기(202), 무선 송수신기(204), 프로세서(206), 메모리(208)를 포함하고, 선택적으로는 모뎀(210)(또는 다른 통신 포트 또는 장치)을 포함한다. 위성 신호 수신기(202), 무선 송수신기(204), 및 메모리(208)의 조합은, 셀룰러 폰, 페이저, 랩탑 컴퓨터, 개인용 디지털 보조장치(PDA) 및 당해 기술 분야에서 알려진 유사 종류의 무선 장치 내에 포함될 수 있다.
위성 신호 수신기(202)는, 잘 알려진 방법으로 위성 신호들을 수신 및 처리하는 것을 용이하게 하기 위한 회로를 포함한다. 전형적으로, 위성 신호 수신기(202)는 기저대역 프로세서(205)에 결합된 RF 프론트 엔드(203)를 포함한다. 위성 신호 수신기(202)는 RF 프론트 엔드(203)를 통해 위성 신호들을 획득하고, 의사거리 측정치들(즉, GNSS 수신기(200)와 위성들(105) 사이의 클럭 에러(clock errors) 플러스 거리들)을 생성하기 위해 기저대역 프로세서(205)를 사용한다. 위치추정 모델(positioning model)의 어떤 유형은 이러한 역할을 한다는 점에서 유용한다. 위성 신호 수신기(202)의 예들은, 캘리포니아, 산 호세(San Jose)의 글로벌 로케이트사(Global Locate Inc.)로부터 이용가능한 GL20000, 햄머헤드(Hammerhead) 및 마린(Marlin), 또는 캘리포니아, 산 호세의 SiRF 테크놀로지 홀딩스 사(SiRF Technology Holdings Inc.)로부터 이용가능한 SiRFStarlll 중의 어떤 것에서 발견될 수 있다. 발명과 함께 사용될 수 있는 예시적인 AGPS 수신기는 미국특허 6,453,237에 나타나 있다. 의사거리들 측정치들은 프로세서(206)를 통해 무선 송수신기(204)에 결합될 수 있다.
프로세서(206)는 중앙처리장치("CPU")(212), 입/출력("I/O") 인터페이스(214), 지원 회로들(216), 및 적어도 하나의 버스 또는 직렬 통신 링크(미도시)를 포함한다. CPU(210)는 하나 또는 그 이상의 잘 알려진 프로세서들 또는 마이크 로프로세서들일 수 있다. 지원 회로들(216)은 CPU(212)의 동작을 용이하게 하는 잘 알려진 회로들을 포함한다. 지원 회로들(216)은 캐시(cache), 파워 서플라이, 클럭 회로들 등을 포함할 수 있다.
버스(216) 또는 직렬 통신 링크는, CPU(212), 지원 회로들(216), 메모리(208), I/O 인터페이스(214), 및 GNSS 수신기(200)의 다른 부분들(미도시) 사이에서, 수신기 위치를 결정하는 것에 관련되는 정보를 포함하는 디지털 정보의 전송을 제공한다.
I/O 인터페이스(214)는 GNSS 수신기(200)로 및 GNSS 수신기(200)로부터 디지털 정보의 전송을 제어하기 위한 인터페이스를 제공한다. I/O 인터페이스(214)는 모뎀(210), 키보드, 터치스크린, 및/또는 기타 장치와 같은 하나 또는 그 이상의 I/O 장치들로써 인터페이싱할 수 있다.
송수신기(204)는 무선 통신 시스템(106) 및/또는 기타 종류의 네트워크(108)와 통신하기 위해 사용될 수 있다. 송수신기(204)를 사용함으로써, GNSS 수신기(200)는, 서버(102)와 같은 외부 소스로부터, 위성 신호들을 포착하고 처리함에 있어서 지원하기 위해 지원 정보를 획득할 수 있다.
위성 신호 수신기 및 송수신기의 조합의 예들 및 지원 서버(assistance server)는 미국특허번호, 6,411,892; 6,429,814; 6,587,789; 6,590,530; 6,703,972; 6,704,651; 및 6,813,560과, 2001년 11월 6일 출원된 미국 특허출원번호 09/993,335; 2003년 1월 22일 출원된 10/349,493; 2005년 2월 5일 출원된 10/359,468; 2003년 10월 23일 출원된 10/692,292; 2003년 11월 21일 출원된 10/719,890; 2004년 8월 26일 출원된 10/926,792; 2004년 7월 1일 출원된 10/884,424; 2004년 8월 5일 출원된 10/912,516; 2004년 9월 1일 출원된 10/932,557; 2004년 10월 19일 출원된 10/968,345; 2005년 3월 3일 출원된 11/077,380; 2005년 8월 18일 출원된 11/206,615; 2005년 10월 28일 출원된 11/261,413; 및 2006년 1월 19일 출원된 미국 가출원 번호 60/760,140에서 제공되고, 이들 모두는 그들 전체로서 본 명세서의 참조로서 포함된다.
무선 송수신기(204)는, 그의 안테나(220)를 사용하여, 서버(102)와 같은 서버에서의 수신기 위치를 계산하기 위해 측정된 의사거리들을 전송할 수 있다. 다르게는, 측정된 의사거리들은 메모리(208) 내에 저장될 수 있고, 이후 수신기 위치를 계산하기 위해 GNSS 수신기(200)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들면, GNSS 수신기(200)는 위성 신호 수신기(202)에 의해 생성되는 의사거리들을 사용하여 수신기 위치를 계산하기 위한 처리를 수행할 수 있다. 즉, GNSS 수신기(200)는 그의 프로세서(206)를 사용할 수 있고, 프로세서(206)는, (i)위성 신호 수신기(202)에 의해 생성되는 의사거리들을, 메모리(208)로부터 로딩하기 위해(또는 위성 신호 수신기(202)로부터 직접 획득하기 위해), 및 (ii) 이들 측정된 의사거리들을 사용하여 수신기 위치를 계산하기 위해, 수신기 위치의 계산 이외의 기능들을 수행하는 것이 가능할 수 있다.
메모리(208)는 RAM(random access memory), ROM(read only memory), EPROM(erasable programmable read only memory) 및 그들의 변형들, CAM(content addressable memory) 및 그들의 변형들, 플래쉬 메모리, 디스크 드라이브 스토리 지, 이동식 스토리지(removable storage), 하드 디스키 스토리지 등, 및 그들의 임의의 조합으로서 구체화될 수 있다. 메모리(208)는 현재의 지원 데이터(222)로써 로딩될 수 있고, 현재의 지원 데이터(222)를 저장할 수 있으며, 이는 위성 신호들의 포착 또는 위치의 계산 또는 이들 둘 모두를 지원하기 위해 사용될 수 있다. 현재의 지원 데이터(222)는 무선 송수신기(204)를 사용한 통신 링크를 통해서 또는 모뎀(210)(또는 다른 통신 포트 또는 컴퓨터 네트워크에 대해 장치를 연결하는 장치)을 사용하는 다른 종류의 컴퓨터 네트워크(예, 인터넷)을 통해, 서버(102)로부터 수신될 수 있다.
또한, 메모리(208)는 여기에 설명된 프로세스 또는 기능의 일부 또는 모두를 위해 실행가능한 명령들 또는 다른 코드(예를 들면, 소프트웨어)로써 로딩될 수 있고, 이들을 저장할 수 있다. 이들 실행가능한 명령들은, 예를 들면, 도 8, 10 및 11(이하의)에 도해된 프로세스들(800, 1000, 100) 중 일부 또는 모두를 수행하기 위해 지원 데이터 유지(maintenance) 소프트웨어(228)를 포함할 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, GNSS에 대한 서버(300)의 일 예를 보여주는 블록 다이어그램이 보여진다. 서버(300)는 도 1에서 보여진 서버(102)로 사용될 수 있다. 서버(300)는 중앙처리장치(CPU)(302), 입력/출력(I/O) 회로들(304), 지원 회로들(306), 메모리(308), 및 서버 클럭(310)을 도시상으로 포함한다.
서버(300)는 장치 데이터베이스(312)를 포함하거나 장치 데이터베이스(312)에 결합될 수 있다. 지원 회로들(306)은 클럭 회로들, 캐쉬, 파워 서플라이들 등과 같이 CPU(302)의 동작을 용이하게 하는 잘 알려진 회로들을 포함한다. 서버 클 럭(310)은 GNSS 수신기(104 및/또는 200)와 같은 GNSS 수신기에 의해 전송된 측정된 의사거리들의 도착시간(time-of-arrival)을 나타내기 위해 타임 태그(time tag)를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
메모리(308)는 RAM, ROM, EPROM 및 그들의 변형들, CAM 및 그들의 변형들, 플래쉬 메모리, 디스크 드라이브 스토리지, 이동식 스토리지, 하드 디스크 등 및 그들의 어떤 조합으로서 구체화될 수 있다. 메모리(308)는 여기서의 어떤 프로세스 또는 기능을 위해 실행가능한 명령들 또는 다른 코드(예를 들면, 소프트웨어)로써 저장될 수 있고, 그들을 저장할 수 있다. 이들 실행가능한 명령들은, 예를 들면, 도 4(이하)에 도해된 프로세스(400)를 수행하기 위한 완결성 모니터링 소프트웨어(integrity-monitoring software)(320), 도 5,6,7 및 9(이하)에 도해된 프로세스들(500, 600, 700 및 900) 중의 어떤 것을 수행하기 위한 위성 헬스 모니터링 소프트웨어(satellite-helth-monitoring software)(322), 도 8(이하)에 도해된 프로세스(800) 중의 몇몇 또는 모두를 수행하기 위한 지원 데이터 유지 소프트웨어(324)를 포함할 수 있다.
I/O 회로들(304)을 통한 서버(300)는 외부 소스(예를 들면, 기준 네트워크, 위성 제어국, 인터넷)로부터 방송된 측정치들 및 정보(예를 들면, 이페머리스, 코드 위상 측정치들, 캐리어 위상 측정치들, 도플러 측정치들 등)을 수신할 수 있다. 서버(300)는, 현재의 지원 데이터 및/또는 하나 또는 그 이상의 지원 데이터의 이전 또는 장래 버젼들을 생성하거나 계산하기 위해 방송된 측정치들 및 정보를 사용할 수 있다.
현재의 지원 데이터의 완결성을 모니터링하기 위해, 서버(300)는 복수의 원격 수신기들(미도시) 각각에 배포된 지원 데이터의 종류, 현재의 지원 데이터의 전달 시간(time of delivery), 및 현재의 지원 데이터의 만료 시간(time of expiration)을 추적한다. 일 실시예에서, 이러한 정보는 장치 데이터베이스(312) 내에서 테이블(350)에 저장될 수 있다. 테이블(350)은, 예를 들면, 원격 장치 ID, 현재의 지원 데이터가 테이블에 열거된 원격 장치들 각각에 전달되는 시각(time-of-day), 전달된 지원 데이터의 유형, 및 지원(aiding) 데이터의 만료 시간에 의해 정의되는 엔트리들(예를 들면, 세 개가 보여짐)을 가질 수 있다.
예를 들면, 엔트리 352는, (i)포착 지원 정보가 시간 t1에서 "1"의 ID를 갖는 원격 장치들 중의 하나로 전달되었고, (ii)포착 지원 데이터가 시간 t1으로부터 10분 이후 만료하도록 세팅된다는 것을 나타낸다. 엔트리 354는, (i)"2" 의 ID를 갖는 원격 장치들 중의 하나로, 시간 t2에서 방송 이페머리스가 전달되고, (ii)방송 이페머리스가 시간 t2로부터 네 시간 이후 만료하도록 세팅된다는 것을 나타낸다. 엔트리 356은 (i)LTO 정보가, 시간 t3에서, "3"의 ID를 갖는 장치로 전달되고, (ii)LTO 정보가 시간 t3으로부터 2일 이후 만료하도록 세팅된다는 것을 나타낸다.
서버(300)는 장치 데이터베이스(312)에서 식별된 원격 장치들에 의해 사용되는 현재의 지원 데이터의 완결성을 모니터링하며, 각각, 완결성 데이터(314)를 생성한다. 완결성 데이터(314)는 메모리(308)에 저장될 수 있고, 이하에서 설명되는 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 원격 장치들로 전송될 수 있다.
도 4는 GNSS의 하나 또는 그 이상의 GNSS 수신기들에 의해 사용된 현재의 지 원 데이터의 완결성을 모니터링하기 위한 프로세스(400)의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 프로세스(400)는 GNSS 수신기들에 의해 사용되는 현재의 원격 데이터의 완결성을 모니터링하기 위해, 서버(300)와 같은 GNSS 의 서버에 의해 실행될 수 있다.
프로세스(400)는, GNSS 수신기들에 의해 사용된 현재의 지원 데이터와 연관된 불량(unhealthy) 위성들이 식별되는 단계 402에서 시작한다. 예로써 설명되는 바와 같이, 예시된 프로세스들(500, 600, 700, 및 900(이하)) 중의 어떤 것은 불량 위성들을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
선택적인 단계(403)에서, 장애(outage) 구간이 식별된 불량 위성들 각각에 대해 결정된다. 예를 들면, 식별된 불량 위성들 각각에 대한 장애 구간은 도 9의 프로세스(900)에 관해 이하에서 설명되는 바와 같이, 위성 제어국에 의해 생성된 장애 통지 데이터(outage notification data)로부터 획득될 수 있다.
단계(404)에서, 완결성 데이터가 생성된다. 이러한 완결성 데이터는 만약 알려진다면, 불량 위성들 각각의 아이덴티티(identity) 및 상응하는 장애 구간을 포함한다. 만약 장애 구간들이 알려지지 않는다면, 완결성 데이터는 어떠한 장애 구간도 포함하지 않을 수 있고, 또는 사용중인 특정 유형의 지원 데이터(aiding data)에 근거한 값 또는 미리 정의된 값으로 세팅될 수 있다.
예를 들면, 장애 구간은, 현재의 지원 데이터가 방송 이페머리스에 근거하거나 방송 이페머리스를 사용할 때, 2 내지 4 시간 사이의 어떤 시간으로 세팅될 수 있다. 이와는 달리, 장애 구간은, 현재의 지원 데이터가 LTO 정보에 근거하거나 LTO 정보를 사용할 때, 그러한 유효 구간보다 더 큰 시간으로 세팅될 수 있다.
완결성 데이터는 그런 다음 현재의 지원 데이터를 사용하고 있는 GNSS 수신기들로 전송될 수 있다. 일 실시예에서, 단계 406에서, 완결성 데이터는 식별된 불량 위성들에 응답하여 영향을 받은 GNSS 수신기들로 전송될 수 있다. 즉, 만약 어떤 위성들이 불량인 것으로 식별되었다면, 완결성 데이터는 그러한 불량 위성들에 의해 영향을 받은 현재의 지원 데이터를 갖는 GNSS 수신기들로 전송된다. 그리하여, 완결성 데이터는 단지, 불량 위성들이 식별될 때 전송되고, 그러한 식별된 불량 위성들에 의해 영향을 받은 GNSS 수신기들로 단지 전송된다. 또 하나의 실시예에서, 단계 405에서, 완결성 데이터는 식별되고 있는 불량 위성들에 응답하여 GNSS 수신기들 중의 몇몇 또는 모두에 전송될 수 있다.
또 하나의 실시예에서, 단계 408에서, 완결성 데이터는 미리 정의된 전송 스케쥴에 따라 GNSS 수신기들로 전송된다. 예를 들면, 완결성 데이터는, 불량 위성들이 식별되었는지 아닌지에 따라, 현재의 지원 데이터를 사용하여 GNSS 수신기들 중의 몇몇 또는 모두에 대해 주기적으로 방송될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 단계 410에서, 완결성 데이터는, 그러한 GNSS 수신기들로부터의 요청들에 응답하여 GNSS 수신기들 중의 하나 또는 그 이상으로 전송될 수 있다.
도 5는 불량 위성들을 식별하기 위한 프로세스(500)의 일 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 프로세스(500)는 단계 502에서 시작하고, 여기서 방송된 측정치들 및 정보의 현재의 세트가 획득된다. 측정치들 및 정보의 현재의 세트는, 기준 네트워크, 위성 제어국 및/또는 정보의 다른 소스로부터 통신 링크를 통해 수신 될 수 있다.
단계 504에서, 위성 궤도 데이터, 위성 클럭 데이터 또는 둘 다(이후에는 일반적으로 "궤도/클럭 데이터"로 일컬어짐)는 측정치들 및 정보의 현재의 세트로부터 추출된다. 단계 506에서, 궤도/클럭 데이터는 불일치(discrepancies)를 식별하기 위해 GNSS 수신기들에 의해 사용되고 있는 현재의 지원 데이터의 하나 또는 그 이상의 세트들의 궤도/클럭 데이터와 비교된다. 그러한 불일치는, 예를 들면, 현재의 지원 데이터가 생성된 그 시간 이후의 위성들의 클럭들 중의 하나 또는 그 이상에서의 드리프트(drift), 또는 위성들의 궤도들의 하나 또는 그 이상에서의 변화로부터, 일어날 수 있다. 이들 불일치는, 정보 및 측정치들의 현재의 세트로부터 추출된 궤도/클럭 데이터와, 현재의 지원 데이터 하의 궤도/클럭 데이터 또는 그렇지 않으면 현재의 지원 데이터의 일부 사이의 차이점들로서 그들 자신들을 분명히 할 수 있다.
단계 508에서, 어떤 식별된 불일치가 미리 정의된 임계치를 넘어서는지에 관한 결정이 이뤄진다. 만약, 예를 들면, 하나 또는 그 이상의 위성들의 궤도들이 상응하는 미리 정의된 임계치를 넘어서 변한다면, 및/또는 만약 하나 또는 그 이상의 위성들의 클럭들이 상응하는 미리 정의된 임계치 밖으로 드리프트된다면, 프로세스(500)는 단계 510으로 진행된다. 그렇지 않으면, 프로세스(500)는 단계 512에서 끝난다. 단계 510에서, 식별된 차이점들과 연관된 영향을 받은 위성들이 불량인 것으로 플래그(flag)된다.
도 6은 불량 위성들을 식별하기 위한 프로세스(600)의 또 하나의 예를 나타 내는 플로우 다이어그램이다. 프로세스(600)는 단계 602에서 시작하고, 여기서 방송된 측정치들 및 정보의 현재의 세트가 획득된다. 측정치들 및 정보의 현재의 세트는 기준 네트워크, 위성 제어국, 및/또는 정보의 다른 소스로부터 통신 링크를 통해 수신될 수 있다.
단계 604에서, 위성 헬스 데이터(satellite health data)는 측정치들 및 정보의 현재 세트로부터 추출된다. 위에서 설명된 바와 같이, 위성들 각각으로부터의 방송 이페머리스는 그러한 위성에 대한 정확한 위성 궤도 및 시간 모델을 포함한다. 나아가, 위성 이페머리스는 위성 헬스("헬스 상태(health status)")의 표시를 포함할 수 있다.
예를 들어, GPS에서, 이페머리스에서의 변화들은 방송 이페머리스에서의 헬스 상태를 변경함으로써 MCS에 의해 알려진다. 단계 606에서, 위성 헬스 데이터는 불량 위성들의 존재를 식별하기 위해 분석된다.
도 7은 불량 위성들을 식별하기 위한 프로세스(700)의 또 하나의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 프로세스(700)는 단계 702에서 시작하고, 여기서 위성 신호들은 알려진 위치들을 갖는 하나 또는 그 이상의 추적국들에서 수신된다.
단계 704에서, 추적국들 각각의 위치들은 GNSS 수신기들에 의해 사용되고 있는 현재의 지원 데이터의 하나 또는 그 이상의 세트들을 사용하여 계산된다. 단계 706에서, 이들 위치들("계산된 위치들")은 추적국들의 알려진 위치들과 비교된다. 예를 들어, 만약 추적국들의 계산된 위치들 중 하나 또는 그 이상을 계산하기 위해 사용되는 현재의 지원 데이터의 주어진 세트가 불량 위성에 기인하여 무효라면, 이 들 계산된 위치들은 에러 상태에 있을 것이다(및/또는 불일치를 갖는 것으로 식별될 것이다.).
따라서, 단계 708에서, 계산된 위치들 각각 또는 어떤 것이 미리 정의된 임계치에 의해 각각의 알려진 위치들을 넘어서는지에 관한 결정이 이뤄진다. 만약 그렇다면, 프로세스(700)는 단계 710을 넘어선다. 만약 그렇지 않다면, 프로세스(700)는 단계 712에서 끝난다. 단계 710에서, 식별된 불일치와 관련된 영향받은 위성들은 불량인 것으로 플래그된다.
도 8은 서버로부터 완결성 데이터 및/또는 신규 지원 데이터를 획득(예를 들면, 요청 및 수신)하기 위한 프로세스(800)의 일 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 프로세스(800)는 단계 802에서 시작하고, 여기서 측정된 의사거리들은, GNSS 수신기(104 또는 200)와 같은 GNSS 수신기와, 하나 또는 그 이상의(전형적으로는 네 개의) 복수의 위성들 사이로부터 각각 측정된다.
단계 804에서, GNSS 수신기의 계산된 위치는 측정된 의사거리들 및 현재의 지원 데이터를 사용하여 계산된다. 단계 806에서, 계산된 위치의 유효성이 평가(estimate)된다.
계산된 위치의 유효성은 다수의 다양한 방법으로 평가될 수 있다. 예를 들면, 계산된 위치의 유효성은 귀납적 잔차들(a-posteriori residuals)을 사용하여 평가될 수 있고, 이러한 귀납적 잔차들은 측정된 의사거리들의 기능으로 만들어질 수 있다. 만들어진 이후에, 이들 귀납적 잔차들은 식별하기 위해서 분석될 수 있으며, 만약 있다면, 측정된 의사거리들의 귀납적 잔차들은 오류가 있다. 만약 측정된 의사거리들의 어떤 것이 오류가 있는 것으로 식별된다면, 계산된 위치의 유효성은 무효인 것으로서 평가될 수 있다.
계산된 위치의 유효성을 평가하기 위해 다른 기법들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 계산된 위치의 유효성은 연역적 위치(a-priori position)로써 계산된 위치의 기능으로 평가될 수 있다. 연역적 위치는 현재의 지원 데이터(어떤 방송 이페머리스 및/또는 LTO 정보를 포함하여)로부터 획득, 형성 또는 그렇지 않으면 수집될 수 있다.
예를 들어, 만약 계산된 위치와 연역적 위치 사이의 차이가 특정 임계치를 충족시킨다면, 유효성은 무효인 것으로 평가될 수 있다. 이와는 달리, 만약 그 차이가 특정 임계치를 충족시키지 않는다면, 유효성은 유효인 것으로 평가될 수 있다.
특정 임계치는, 예를 들면, GNSS 수신기의 실제 위치, 현재 지원 데이터를 마지막으로 획득한 이후의 시간, 현재 지원 데이터의 베이시스 및/또는 유형(예를 들면, 현재의 지원 데이터가 방송 이페머리스 및/또는 LTO 정보를 포함하는지) 등을 포함하는, 무수한 조건들 중의 하나 또는 그 이상을 수용하도록 정적으로(statically) 세팅될 수 있고, 혹은 다르게는, 그러한 무수한 조건들 중의 하나 또는 그 이상을 조정하도록 동적으로(dynamically) 세팅될 수 있다. 특정 임계치는 하나 또는 그 이상의 임계치들을 포함할 수 있고, 이는 그 차이점에 대한 하나 또는 그 이상의 바운더리들로 적용될 수 있다. 그러한 바운더리들은 하나 또는 그 이상의 상위 바운드들(upper bounds), 하나 또는 그 이상의 하위 바운드들(lower bounds) 또는 그들의 몇몇 조합으로서 기능할 수 있다.
또 다르게는, 계산된 위치의 유효성은 하나 또는 그 이상의 연역적 의사거리 잔차들(a-priori pseudorange residuals)의 기능으로 평가될 수 있다. 즉, 계산된 위치는 각각의 예측되고 측정된 의사거리들들 간의 비교의 기능으로서 평가될 수 있다. 예측된 의사거리는 연역적 위치 및 시간, 및/또는 다른 위성 추적 데이터(satellite-tracking data)에 근거할 수 있다. 연역적 위치 및 시간, 및/또는 다른 위성 추적 데이터는, LTO 정보를 포함하여, 현재의 지원 데이터로부터 수집되거나 현재의 지원 데이터의 일부일 수 있고, 또는 다르게는 위성 신호들로부터 수집된 방송 이페머리스로부터 수집될 수 있다.
위와 같이, 하나 또는 그 이상의 연역적 의사거리 잔차들이 각각의 임계치들을 충족시킬 때, 유효성은 무효인 것으로 평가될 수 있다. 이와는 달리, 연역적 의사거리 잔차들이 각각의 특정 임계치들을 충족시키지 않을 때, 유효성은 유효한 것으로 평가될 수 있다.
이들 각각의 임계치들 각각은, 예를 들면, GNSS 수신기의 실제 위치, 현재의 지원 데이터를 마지막으로 획득한 이후의 시간, 현재의 지원 데이터의 베이시스 및/또는 유형(예를 들면, 방송 이페머리스 및/또는 LTO 정보를 포함하는지) 등을 포함하여, 무수한 조건들 중의 하나 또는 그 이상을 수용하도록 정적으로 세팅될 수도 있고, 혹은 다르게는, 무수한 조건들 중의 하나 또는 그 이상을 조정하도록 동적으로 세팅될 수 있다. 특정 임계치들 각각은 하나 또는 그 이상의 임계치들을 포함할 수 있고, 연역적 의사거리 잔차들에 대한 바운더리들로 적용될 수 있다. 이들 바운더리들은 하나 또는 그 이상의 상위 바운드들(upper bounds), 하나 또는 그 이상의 하위 바운드들(lower bounds) 또는 그들의 몇몇 조합으로서 기능할 수 있다.
계산된 위치의 유효성을 평가하기 위한 다른 예들은, 예를 들면, 계산 및 예측된 고도들, 시간들 등을 포함하여, 변화량(variations) 및/또는 앞서 언급한 것의 조합들을 사용할 수 있다.
단계 808에서, 계산된 위치가 유효한지에 관한 결정이 이뤄진다. 이러한 결정은 위에서 설명한 바와 같이, 계산된 위치의 유효성을 평가하는 것의 기능으로 이뤄질 수 있다. 만약 계산된 위치가 유효하다면, 프로세스(800)는 단계 802로 돌아갈 수 있고, 이 점에서 프로세스(800)가 반복될 수 있다. 만약 그렇지 않다면, 현재의 지원 데이터 중의 적어도 일 부분은, 사용을 막기 위해서 표시, 이동, 제거될 수 있거나, 그렇지 않으면 현재의 지원 데이터("배제된 지원 데이터")로부터 배제될 수 있으며, 프로세스(800)는 (i)단계 810으로 진행되고, 다르게는, (ii)단계 814 또는 (iii)단계 818로 진행된다. 배제된 지원 데이터는, 예를 들면, 측정된 의사거리가 결정되는 위성 또는 위성들과 연관된 현재의 지원 데이터일 수 있다.
단계 810에서, GNSS 수신기는, 통상적으로 그에 대한 하나 또는 그 이상의 요청들에 응답하여, 서버로부터 완결성 데이터를 획득한다. 수신 이후에, 단계 812에 보여진 바와 같이, GNSS 수신기는 그에 따라 소유된 현재의 지원 데이터가 여전히 유효한지를 결정하기 위해 완결성 데이터를 사용할 수 있다. 만약 현재의 지원 데이터가 유효하지 않다면, GNSS 수신기는 현재의 지원 데이터를 갱신하거나 그렇지 않으면 보충하기 위해(예를 들면, 배제된 지원 데이터를 대체하거나 그렇지 않 으면 수정하는 것을 포함하여), 완결성 데이터를 사용할 수 있다. 이와는 달리, GNSS 수신기는 신규 지원 데이터를 획득하기 위해 단계 814로 이동할 수 있다. 한편, 만약 현재의 지원 데이터가 유효하다면, 프로세스 800은 단계 802로 이동하고, 그 점에서 프로세스 800은 반복될 수 있다.
단계 814에서, GNSS 수신기는, 통상적으로 그에 대한 하나 또는 그 이상의 요청들에 응답하여, 서버로부터 신규 지원 데이터를 획득한다. 이러한 신규 지원 데이터는, 현재의 지원 데이터의 획득 지원 정보 및/또는 위성 항법 데이터 보다도 더 최근의 데이터인, 포착 지원 정보(acquisition-assistance information)("신규 포착 지원 정보") 및/또는 위성 항법 데이터("신규 위성 항법 데이터")로부터 형성되고 포함할 수 있다.
신규 포착 지원 정보는, 차례 대로, 위성들을 포착하기 위한 정보를 포함할 수 있고, 이러한 위성들을 포착하기 위한 정보는 코드 위상 측정치들, 캐리어 위성 측정치들, 도플러 측정치들, 및 컨스텔레이션에서의 위성들 중의 적어도 하나로부터 방송된 하나 또는 그 이상의 위성 항법 메시지들로부터 수집되는 것 등등 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 신규 위성 항법 데이터는, 현재 지원 데이터의 그러한 파라미터들보다 더 최근인, 방송 이페머리스, 예측된 의사거리들, 의사거리 모델, LTO 정보 등을 포함할 수 있다.
신규 지원 데이터를 획득한 이후에, GNSS 수신기는, 단계 816에서 보여지는 바와 같이, 현재의 지원 데이터를 갱신 또는 그렇지 않으면 보충하기 위한 신규 지원 데이터의 몇몇 또는 전부(예를 들면, 배제된 지원 데이터를 대체하거나 그렇지 않으면 수정하는 것을 포함하여)를 사용할 수 있다. 예를 들면, GNSS 수신기는, 신규 지원 데이터 각각의 예측된 의사거리들로써 현재의 지원 데이터의 예측된 의사거리들 중의 하나 또는 그 이상을 대체할 수 있다.
예를 들어, 만약 현재의 지원 데이터가, LTO 모델과 같은 LTO 정보로부터 형성된다면, GNSS 수신기는 신규 지원 데이터의 각각의 예측된 의사거리들로써 현재의 지원 데이터의 예측된 의사거리들들 중의 하나 또는 그 이상을 대체할 수 있으며, 이는 LTO 모델과 같은 LTO 정보로부터 또한 형성될 수 있다.
이와는 달리, GNSS 수신기는 신규 지원 데이터 중의 몇몇 또는 모두로써 현재의 지원 데이터 모두를 대체할 수 있다. 위와 같이, 만약 현재의 지원 데이터가 LTO 정보로부터 형성된다면, GNSS 수신기는 신규 지원 데이터 중의 몇몇 또는 모두로써 현재의 지원 데이터의 모두를 대체할 수 있고, 이는 LTO 정보로부터 또한 형성될 수 있다. GNSS 수신기는, 예측된 의사거리들들 중의 단지 일부분, 예를 들면 단지 하나의 예측된 의사거리가 평가되거나(단계 808) 무효인 것으로 결정되는(단계 812) 것에도 불구하고 그와 같이 현재의 지원 데이터 모두를 대체할 수 있다.
단계 808에 대해 위에서 언급한 바와 같이, 프로세스 800은 다르게는 단계 808에서 단계 818로 이동할 수 있다. 단계 818에서, GNSS 수신기는 디코딩할 수 있고, 그런 다음 현재의 지원 데이터를 갱신하거나 그렇지 않으면 보충하기 위해(예를 들면, 배제된 지원 데이터를 대체하거나 그렇지 않으면 수정하는 것을 포함하여), GNSS 수신기에 수신된 위성 신호들 내에 포함된 위성 항법 메시지들로부터 직접 획득되는 방송 이페머리스를 사용할 수 있다. GNSS 수신기는, (i)위성 신호들의 감쇄가 방송 이페머리스의 성공적인 디코딩에 대해 허용하고, 및/또는 (ii)GNSS 수신기는 서버로부터 완결성 데이터 및/또는 신규 지원 데이터를 획득할 수 없을 때, 그렇게 적절하게 할 수 있다. 후자에 대해, GNSS 수신기는, 예를 들면, 그것이 서버와의 연결성이 부족하거나, 유지할 수 없거나 느슨해지기 때문에, 완결성 데이터 및/또는 신규 지원 데이터를 획득할 수 없다.
신규 지원 데이터로써 현재의 지원 데이터를 갱신 또는 보충한 이후에, 프로세스 800은 단계 802로 이동할 수 있고, 그 지점에서 프로세스 800은 반복될 수 있다. 프로세스 800은 주기적으로 반복될 수 있고, 계속된 방식으로, 또는 수신기 위치 또는 위성 위치에서 에러를 검출하는 것과 같이 결과적인 조건으로 트리거링(triggering)될 때, 주기적으로 반복될 수 있다.
또한, GNSS 수신기는 그러한 데이터에 대한 요청을 수행함이 없이 완결성 데이터 및/또는 신규 지원 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 완결성 데이터 및/또는 신규 지원 데이터는 서버로부터 방송된 메시지들로부터 획득될 수 있다.
또한, 프로세스 800은 단계 812로부터 단계 814로 이동할 수 있다. 이는, 방송된 측정치들 및 정보의 현재 세트와 현재 지원 데이터가 둘 다 공통 정보에 근거할 때 일어날 수 있으나, 수신기 위치를 계산하고 현재의 지원 데이터를 획득하는 시간, 변화된 위성들의 실제 위치들 사이에서 일어날 수 있다. 그러한 변화들이 서버에서의 신규 위성 항법 데이터 및/또는 신규 포착 지원 정보에 반영될 수 있는 한편, GNSS 수신기로 전송된 완결성 데이터 또는 GNSS 수신기에서의 완결성 데이터는 그러나 그러한 변화를 반영하지 않을 수 있다.
더욱이, 완결성 데이터는 변화들을 아직 반영하지 않을 수 있고, 또는 대체를 트리거링하기 위한 시간은, 현재의 지원 데이터가 LTO 모델과 같은 LTO 정보로부터 형성되기 때문에 도달되지 않을 수 있다. 예를 들어, 서버는, 그의 유효성 기간이 만료되지 않았거나 만료에 가깝지 않기 때문에 현재의 지원 데이터에 대한 완결성 데이터를 체크 및/또는 계산하지 않을 수 있다. 이에 대한 다른 가능성들이 또한 있을 수 있다.
도 9는 본 발명에 따라 불량 위성들을 식별하기 위한 프로세스(900)의 또 하나의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 프로세스 900은 단계 902에서 시작하고, 여기서 위성 제어국에 의해 생성된 장애 통지(outage notification)가 수신된다. 예를 들면, 장애 통지는 위성 제어국으로부터 직접, 또는 인터넷을 통해서와 같이 몇몇의 다른 소스를 통해 수신될 수 있다. 예를 들면, GPS에서, 위성 컨스텔레이션은 마스터 제어국(Master Control Station, MCS)의 제어하에서 전 세계의 스테이션들에 의해 모니터링된다. MCS는, 장래를 위해 계획되거나, 인터넷을 통한 NANUs(Notice Advisories to Navstar Users)를 제공함에 의해, 계획되지 않고 즉시인 위성 장애들을 알려준다.
단계 904에서, 장애 통지 데이터는 불량 위성들을 식별하기 위해서 파싱(parsing)된다. 단계 906에서, 각각의 식별된 불량 위성에 대한 장애 구간이 결정된다. 예를 들면, 식별된 불량 위성에 대한 장애 구간은 NANUs로부터 획득될 수 있다. 장애 통지 데이터를 사용함으로써, 본 발명은, 완결성에서의 변화들이 장래를 위해 계획되었든, 계획되지 않았든 및 즉시든지 간에 상관없이, GNSS 수신기들 에 의해 사용되는 현재의 지원 데이터가 GPS 컨스텔레이션의 가장 현재의 완결성 상태를 늘 반영할 수 있다는 것을 보장한다.
도 10은 신규 지원 데이터를 획득하고 사용하기 위한 프로세스(1000)의 일 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 편의상, 프로세스 1000은 여기서는 도 1 및 도 2에서 보여진 아키텍쳐에 대해 설명된다.
프로세스 1000은, GNSS 수신기(104)가, (i)서버(102)로부터 현재의 지원 데이터를 획득하고, 현재의 지원 데이터는 LTO 모델과 같은 LTO 정보를 포함하며, (ii)복수의 위성들 중의 하나 또는 그 이상(전형적으로는 네 개)으로부터 위성 신호들을 획득한 이후에, 종료 블록(termination block) 1002에서 시작한다. 편의상, 현재의 지원 데이터는 프로세스 1000에 대해, "현재의 LTO 정보"로 불려진다.
종료 블록 1002 이후에, 프로세스 1000은 프로세스 블록 1004로 이동한다. 프로세스 블록 1004에서, 현재의 LTO 정보는 GNSS 수신기(104)의 예측된 위치("예측된 위치 픽스(fix)")를 결정하기 위해 사용된다. 예측된 위치 픽스는, 예를 들면, GNSS 수신기(104) 및/또는 서버(102)에 의해 결정될 수 있다. GNSS 수신기(104) 및/또는 서버(102)는, 예를 들면, 제1 반복 또는 다른 유형의 필터에 대해 현재의 LTO 정보 및 측정된 의사거리들을 적용하고, 제1 필터의 출력으로부터 예측된 위치 픽스를 검출함에 의해, 그렇게 행할 수 있다. 예측된 위치 픽스는, 예를 들면, 위도, 경도, 고도 및/또는 공통 모드 에러(common-mode error)를 포함하여, 하나 또는 그 이상의 각각의 위치 파라미터들을 포함할 수 있다.
서버(102)에서 예측된 위치 픽스를 결정하는 것을 용이하게 하기 위해, 서 버(102)는 GNSS 수신기(104)로부터 측정된 의사거리들 및 현재의 LTO 정보를 획득할 수 있다. 이와는 달리, 서버(102)는, GNSS 수신기(104)에 의해 사용되기 위해, 서버(102)에 의해 알려진 현재의 LTO 정보 및 GNSS 수신기(104)로부터 획득된 측정된 의사거리들을 사용하여 예측된 위치 픽스를 결정할 수 있다.
프로세스 블록 1006에서, 위성들 신호들로부터 획득된 방송 이페머리스는, GNSS 수신기(104)("측정된 위치 픽스")의 측정된 위치를 결정하기 위해 사용된다. 측정된 위치 픽스는, GNSS 수신기(104) 및/또는 기준 네트워크(110)의 추적국들 중의 하나 또는 그 이상에 의해 결정될 수 있다. GNSS 수신기(104) 및/또는 추적국들은, 예를 들면, 위성들의 신호들로부터 획득된 방송 이페머리스(위성들로부터 직접 또는 서버(102)로부터 간접적으로 수집된) 및 측정된 의사거리들을, 제2 반복 또는 다른 유형의 필터에 적용하고, 제2 필터의 출력으로부터 측정된 위치 픽스를 검출함에 의해, 그렇게 수행할 수 있다. 제1 위치 픽스와 같은, 측정된 위치 픽스는, 예를 들면, 위도, 경도, 고도 및/또는 공통 모드 에러를 포함하여, 하나 또는 그 이상의 각각의 위치 파라미터들을 포함할 수 있다. 프로세스 블록 1006 이후에, 프로세스 1000은 프로세스 블록 1008으로 이동한다.
프로세스 블록 1008에서, 예측된 위치 파라미터들 중의 적어도 하나의 유효성은 그와 같은 에측된 위치 파라미터("제1 위치 파라미터") 및 측정된 위치 파라미터들("제2 위치 파라미터") 중의 각각의 하나의 기능으로 결정된다. 유효성은, 예를 들면, GNSS 수신기(104) 및/또는 서버(102)에 의해 결정될 수 있다. GNSS 수신기(104) 및/또는 서버(102)는, 예를 들면, 제1 및 제2 위치 파라미터들 사이의 차이를 형성하고, 그런 다음 그 차이들이 주어진 임계치를 충족시키는지를 결정함에 의해 그렇게 할 수 있다. 예를 들어, 만약, 그러한 차이가 주어진 임계치를 충족시킨다면, 제1 위치 파라미터의 유효성은 유효한 것으로 간주될 수 있고, 만약 그렇지 않다면, 제1 위치 파라미터의 유효성은 무효인 것으로 간주될 수 있다.
주어진 임계치는, 예를 들면, GNSS 수신기(104)의 실제 위치, 현재의 LTO 정보를 마지막으로 획득한 이후의 시간, 현재의 LTO 정보의 베이시스 및/또는 유형 등을 포함하여, 무수한 조건들 중의 하나 또는 그 이상을 수용하도록 정적으로 세팅되거나, 다르게는 무수한 조건들 중의 하나 또는 그 이상을 조정하도록 동적으로 세팅될 수 있다. 특정 임계치는 하나 또는 그 이상의 임계치들을 포함할 수 있고, 차이점에 대한 바운더리들로 적용될 수 있다. 이러한 바운더리들은 하나 또는 그 이상의 상위 바운드들(upper bounds), 하나 또는 그 이상의 하위 바운드들(lower bounds) 또는 그들의 몇몇의 조합으로서 기능할 수 있다.
동일한 기능들은, 원하는 바와 같이, 남아 있는 예측된 위치 파라미터들 중의 하나 또는 그 이상에 대해 수행될 수 있다. 이와는 달리, 만약 그들 중의 하나가 무효인 것으로 간주되지 않는다면, 남아 있는 예측 위치 파라미터들 각각에 대해 동일한 기능들이 수행될 수 있다.
서버(102)에서 유효성을 결정하는 것을 용이하게 하기 위해, 서버(102)는 GNSS 수신기(104)로부터 예측된 위치 픽스를 획득해야만 할 수 있다. 예측된 위치 픽스를 사용함으로써, 서버(102)는 제1 위치 파라미터를 획득할 수 있다. 이와 유사하게, 서버(102)는 GNSS 수신기 또는 추적국들로부터, 물론 측정된 위치 픽스를 결정하는 것에 의존하여, 측정된 위치 픽스를 획득해야만 할 수 있다. 측정된 위치 픽스를 사용하여, 서버(102)는 제2 위치 파라미터를 획득할 수 있다.
GNSS 수신기(104)에서 유효성을 결정하는 것을 용이하게 하기 위해, GNSS 수신기(104)는 서버(102)로부터 예측된 위치 픽스를 획득해야만 할 수 있다. 예측된 위치 픽스를 사용함으로써, GNSS 수신기(104)는 제1 위치 파라미터를 획득할 수 있다. 결정 블록 1010에서 보여지는 바와 같이, 만약 GNSS 수신기(104) 및/또는 서버(102)가 예측된 위치 파라미터들이 유효하다는 것을 결정한다면, 프로세스는 원하는 바와 같이 프로세스 1000을 반복하기 위해 종료 블록 1002로 리턴한다.
한편, 만약 예측된 위치 파라미터들 중의 어떤 것이 무효인 것으로 간주된다면, GNSS 수신기(104)는, 현재의 LTO 정보("배제된 LTO 정보")로부터 현재 LTO 정보 중의 적어도 일 부분을 배제(예를 들면, 사용을 방지하기 위해 표시하고, 이동하고, 제거하는 것을)할 수 있다. 예를 들면, 배제된 LTO 정보는, 측정된 의사거리들이이 결정되는 위성 또는 위성들과 연관된 현재의 LTO 정보일 수 있다.
또한, GNSS 수신기(104)는, 프로세스 블록(1012)에 보여진 바와 같이, 서버(102)로부터의 "신규 LTO 정보" 또는 신규 지원 데이터를 획득할 수 있다. GNSS 수신기(104)는, 그와 같은 신규 LTO 정보를 위해 GNSS 수신기(104)로부터의 요청으로써 또는 요청없이 서버(102)로부터의 신규 LTO 정보를 획득할 수 있다.
신규 LTO 정보를 획득한 이후에, GNSS 수신기(104)는, 프로세스 블록 1014에 보여진 바와 같이 신규 LTO 정보로써 현재의 LTO 정보 중의 몇몇 또는 모두를, 도 8에 대해 위에서 나타낸 바와 같이, 갱신할 수 있거나 그렇지 않으면 보충할 수 있 다. 이는 예측된 위치 파라미터들 중의 하나 또는 그 이상을 대체하는 것을 포함할 수 있다. 위와 같이, GNSS 수신기(104)는, 현재의 LTO 정보의 몇몇 또는 모두(및 거기서의 위치 파라미터들)가 무효인 것으로 평가되거나 결정되는 것에도 불구하고 신규 LTO 정보로써 현재의 LTO 정보 중의 몇몇 또는 모두를 갱신하거나 그렇지 않으면 보충할 수 있다.
프로세스 블록 1014 이후에, 프로세스 1000은 종료 블록 1016으로 이동하고, 그 점에서 프로세스 1000은 종료한다. 이와는 달리, 프로세스 1000은, 연속적인 방식으로, 또는 수신기 또는 위성 위치에서의 에러와 같이, 조건의 결과로서 트리거링될 시, 주기적으로 반복될 수 있다.
도 11은 신규 지원 데이터를 획득하고 사용하기 위한 프로세스(1100)의 일 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 편의상, 프로세스 1100은 여기서는 도 1 및 도 2에서 보여진 아키텍쳐에 대해 설명된다.
프로세스 1100은, GNSS 수신기(104)가, (i)서버(102)로부터 현재의 지원 데이터를 획득하고, 현재의 지원 데이터는 LTO 모델과 같은 LTO 정보를 포함하며, (ii)하나 또는 둘(전형적으로는 네 개) 이상의 복수의 위성들로부터 위성 신호들을 포착한 이후에, 종료 블록 1102에서 시작한다. 편의상, 현재의 지원 데이터는, 프로세스 1100에 대한 "현재의 LTO 정보"로서 불려진다.
종료 블록 1102 이후에, 프로세스 1100은, 프로세스 블록 1104으로 이동한다. 프로세스 블록 1104에서, 위성들 신호들로부터 획득된 방송 이페머리스는, GNSS 수신기(104)("측정된 위치 픽스")의 측정된 위치를 결정하기 위해 사용된다. 측정된 위치 픽스는, 예를 들면, 기준 네트워크(110)의 추적국들 중의 하나 또는 그 이상 및/또는 GNSS 수신기(104)에 의해 결정될 수 있다. GNSS 수신기(104) 및/또는 추적국들은, 예를 들면, 방송 이페머리스(위성들로부터 직접 수집되거나 서버(102)로부터 간접적으로 수집된) 및 측정된 의사거리들을 제2 반복 또는 다른 유형의 필터에 적용하고, 제2 필터의 출력으로부터 측정된 위치 픽스를 검출함에 의해, 그렇게 할 수 있다. 측정된 위치 픽스는, 예를 들면, 위도, 경도, 고도 및/또는 공통 모드 에러를 포함하여, 하나 또는 그 이상의 각각의 위치 파라미터들을 포함할 수 있다.
프로세스 블록 1106에서, 현재의 LTO 정보는, 위치 파라미터들 각각에 대해, 각각의 파라미터 임계치를 생성하기 위해 사용된다. 이들 파라미터 임계치들은, 예를 들면, GNSS 수신기(104) 및/또는 서버(102)에 의해 생성될 수 있다. 파라미터 임계치들을 생성하는 것을 용이하게 하기 위해, GNSS 수신기(104) 및 서버(102)는 다른 것으로부터 측정된 위치 픽스를 획득해야만 할 수 있다.
파라미터 임계치들은, 예를 들면, GNSS 수신기(104)의 실제 위치, 현재의 LTO 정보를 마지막으로 획득한 이후의 시간, 현재의 LTO 정보의 베이시스 및/또는 유형 등을 포함하여, 무수한 조건들 중의 하나 또는 그 이상을 수용하기 위해 정적으로 세팅되거나, 다르게는, 무수한 조건들 중의 하나 또는 그 이상을 적용하기 위해 동적으로 세팅될 수 있다. 파라미터 임계치들 각각은 하나 또는 그 이상의 임계치들을 포함할 수 있고, 위치 파라미터들에 대해 바운더리들로서 적용될 수 있다. 바운더리들은 하나 또는 그 이상의 상위 바운드들, 하나 또는 그 이상의 하위 바운 드들 또는 거기서의 몇몇 조합으로 기능할 수 있다.
프로세스 블록 1106 이후에, 프로세스 1100은 프로세스 블록 1108으로 이동한다. 프로세스 블록 1108에서, 파라미터 임계치들 중의 적어도 하나 및 측정된 위치 파라미터들 중의 각각의 하나로서 현재의 지원 데이터의 유효성이 결정된다. 현재의 지원 데이터의 유효성은, 예를 들면, GNSS 수신기(104) 및/또는 서버(102)에 의해 결정될 수 있다. GNSS 수신기(104) 및/또는 서버(102)는, 예를 들면, 만약 그러한 측정된 위치 파라미터가 그의 각각의 파라미터 임계치를 충족시키는지를 결정함에 의해 그렇게 할 수 있다. 만약 측정된 위치 파라미터가 그의 각각의 파라미터 임계치를 충족시킨다면, 측정된 위치 파라미터의 유효성은 유효한 것으로 간주될 수 있다. 만약 그렇지 않다면, 측정된 위치 파라미터의 유효성은 무효인 것으로 간주될 수 있다.
프로세스 블록 1108은, 원하는 바와 같이, 나머지 측정된 위치 파라미터들 중의 하나 또는 그 이상에 대해 수행될 수 있다. 다르게는, 만약 그들 중의 하나가 무효인 것으로 간주되지 않는다면, 동일한 기능들이 나머지 측정된 위치 파라미터들 각각에 대해 수행될 수 있다. 현재의 LTO 정보의 유효성을 결정하는 것을 용이하게 하기 위해, GNSS 수신기(104) 및 서버(102)는, 물론, 그러한 파라미터 임계치들 및 측정된 위치 파라미터들을 유지하는 것에 의존하여, 다른 것으로부터 각각의 파라미터 임계치들 및 측정된 위치 파라미터들을 획득해야만 할 수 있다.
결정 블록 1110에 보여지는 바와 같이, 만약 GNSS 수신기(104)가 측정된 위치 파라미터들이 유효하다는 것을 결정한다면, 프로세스는 원하는 바와 같이 프로 세스 1100을 반복하기 위해 종료 블록 1102으로 리턴한다. 한편, 만약 예측된 위치 파라미터들 중의 어떤 것이 무효인 것으로 간주된다면, GNSS 수신기(104)는 현재의 LTO 정보("배제된 LTO 정보")로부터 현재의 LTO 정보 중의 적어도 일 부분을 배제(예를 들면, 사용하는 것을 막기 위해 표시, 이동, 제거하는 것 등)할 수 있다. 배제된 LTO 정보는, 예를 들면, 측정된 의사거리들이 결정되는 위성 또는 위성들과 연관된 현재의 LTO 정보일 수 있다.
또한, GNSS 수신기(104)는, 프로세스 블록 1112에 보여지는 바와 같이, 서버(102)로부터 신규 지원 데이터 또는 "신규 LTO 정보"를 획득할 수 있다. GNSS 수신기(104)는 GNSS 수신기(104)로부터의 요청으로써 또는 요청없이 서버(102)로부터 신규 LTO 정보를 획득할 수 있다.
신규 LTO 정보를 획득한 이후에, GNSS 수신기(104)는, 프로세스 블록 1114에 보여지는 바와 같이, 신규 LTO 정보로써 현재의 LTO 정보 중의 몇몇 또는 모두를 도 8에 대해 위에서 나타낸 바와 같이, 갱신하거나 그렇지 않으면 보충할 수 있다. 이는 예측된 위치 파라미터들 중의 하나 또는 그 이상을 대체하는 것을 포함할 수 있다. 위와 같이, GNSS 수신기(104)는, 현재의 LTO 정보 중의 몇몇 또는 모두(및 거기서의 위치 파라미터들)가 무효인 것으로 결정되는 것에도 불구하고 신규 LTO 정보로써 현재의 LTO 정보 중의 몇몇 또는 모두를 갱신하거나 그렇지 않으면 보충할 수 있다.
프로세스 블록 1114 이후에, 프로세스 1100은 종료 블록 1116으로 이동하고, 그 점에서 프로세스 1100는 끝난다. 다르게는, 프로세스 1100는 연속적인 방식으 로, 또는 수신기 또는 위성 위치에서의 에러와 같은 조건의 결과로서 트리거링될 시, 주기적으로 반복될 수 있다.
도 12는 GNSS 수신기의 위치를 계산하기 위한 프로세스(1200)의 일 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 프로세스 1200은, (i)방송 이페머리스가 GNSS 수신기(104)에 대해 접근가능하지 않을 때(예를 들면, 방송 이페머리스가 위성 항법 메시지들로부터 디코딩되고 있을 때) 지원 데이터를 사용하여 그러한 GNSS 수신기의 제1 위치를 계산하는 것, 및 (ii)장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용으로서, 방송 이페머리스 또는 거기서의 일부를 사용하여 GNSS 수신기(104)의 제2 또는 후속적인 위치를 계산하는 것을 허용한다.
편의상, 프로세스 1200는 도 1 및 도 2, 및 특히 GNSS 수신기(104)에서 보여진 아키텍쳐에 대해 여기서 설명된다. GNSS 수신기(104)는 프로세스 1200의 프로세스들을 수행하기 위해 시분할(time-sharing) 메커니즘을 사용할 수 있다.
예를 들면, GNSS 수신기(104)는, 또한 프로세스 블록들 1206 - 1210과 연관된 기능들을 수행할 때, 프로세스 블록 1204와 연관된 기능들을 수행하기 위해 시분할 메커니즘을 사용할 수 있다. 따라서, 시분할 메커니즘은, (i)우선적인 우선순위(preferential priority)에서는, 포그라운드(foreground)로, 또는 (ii)덜 우선적인 우선순위에서는, 백그라운드(background)로, 프로세스 1200와 연관된 기능들 중의 몇몇을 수행하도록, GNSS 수신기(104)에게 허용할 수 있다. 도 1 및 도 2에서 보여지는 아키텍쳐에 대해 설명되는 것에 더하여, 다음의 것이, 백그라운드에서 프로세스 블록 1204과 연관된 기능들을 수행하는 GNSS 수신기(104)를 설명하고, 포그 라운드에서 프로세스 블록들 1206-1210과 연관된 기능들을 설명한다.
프로세스 1200은, GNSS 수신기(104)가, (i)서버(102)로부터, 하나 또는 그 이상(전형적으로는 네 개)의 복수의 위성들과 연관된 현재의 지원 데이터를 획득하고, (ii)그러한 위성들 중의 하나 또는 그 이상으로부터 위성 신호들을 포착한 이후에, 종료 블록 1202에서 시작한다. 논의의 편의를 위해, 현재의 지원 데이터는 LTO 모델과 같은 LTO 정보를 포함할 수 있고, 이는 프로세스 1200에 대해 "현재의 LTO 데이터"로 불려진다.
종료 블록 1202 이후에, 프로세스 1200는, GNSS 수신기(104)에게 백그라운드 및 포그라운드 각각에서 연관된 기능들을 수행하도록 하기 위해 프로세스 블록들 1204, 1206로 이동한다. 즉, GNSS 수신기(104)는 각각의 시 구간들을 통해 프로세스 블록들 1204, 1206과 연관된 기능들을 수행할 수 있으며, 그들 각각은 GNSS 수신기(104)가 프로세스 블록들 1204, 1206 둘 다와 연관된 기능들을 수행하는 시간의 일부(공통 시 구간(common-time period))를 포함한다. 또한, GNSS 수신기(104)는 동시에(예를 들면, 동기식으로) 또는 상이한 시간들에(예를 들면, 비동기식으로), 프로세스 블록들 1204, 1206을 개시할 수 있다.
프로세스 블록 1204에서, GNSS 수신기(104)는 위성 항법 메시지에서 위성들로부터 전송된 방송 이페머리스 중의 몇몇 또는 모두를 획득한다. 이를 행하기 위해, GNSS 수신기(104)는, 위성 항법 메시지로부터의 방송 이페머리스를 수신 및 디코딩(총괄적으로, "추출")하며, 위에서 언급한 바와 같이, 위성 항법 메시지의 단독 수신은, 완료하기 위해 18초 보다도 짧지 않은, 전형적으로는 더 긴 시 구간을 차지한다. 방송 이페머리스 중의 몇몇(위치를 계산하기 위한 충분한 양) 또는 모두를 획득한 이후에, 프로세스 1200은 프로세스 블록 1212로 이동하고, 이는 이하에서 상세히 언급된다.
프로세스 블록 1206에서, GNSS 수신기(104)는, GNSS 수신기(104)의 하나 또는 그 이상의 위치들을 결정하기 위해 포착된 위성 신호들로부터 수집된 정보를 따라 현재의 LTO 데이터를 처리한다. GNSS 수신기(104)가 현재의 LTO 데이터로써 제공되는 것으로 주어지면, 이들 위치들 각각이 GNSS 수신기(104)가 포착된 위성 신호들로부터 수집된 정보를 수신한 이후에 바로 일어날 수 있다는 것을 결정하고, 그리고 방송 이페머리스를 사용하는 것과 다르게, 위치가 결정될 수 있기 전에 위성 항법 메시지로부터 이페머리스를 추출하기 위한 시 구간을 도입하고, 현재의 LTO 데이터를 사용하는 위치들 각각이 그러한 결정들을 수행하기 위해 정보의 부족에도 전형적으로 연기되지 않는다는 것을 결정한다.
위치들 각각은 GNSS 수신기(104)에 대해 트랜지셔널 솔루션(transitional solution) 또는 "트랜지셔널 위치 픽스(transitional position fix)"일 수 있다. GNSS 수신기(104)는, 예를 들면, 현재의 LTO 데이터 및 측정된 의사거리들을 제1 반복 또는 다른 유형의 필터에 적용하고, 제1 필터의 출력으로부터 상응하는 트랜지셔털 위치 픽스를 검출함에 의해 트랜지셔널 위치 픽스들 각각을 결정할 수 있다. 트랜지스녈 위치 픽스들 각각은, 예를 들면, 위도, 경도, 고도 및/또는 공통 모드 에러를 포함하여, 하나 또는 그 이상의 각각의 위치 파라미터들을 포함할 수 있다.
이와는 달리, 위치들의 마지막은(만약 하나 이상이라면), GNSS 수신기(104)에 대한 최종 솔루션일 수 있고, 또는 "최종 위치 픽스(final-position fix)"일 수 있다. 프로세스 블록 1206 이후에, 프로세스 1200는 결정 블록 1208으로 이동한다.
결정 블록 1208에서, GNSS 수신기(104)는 방송 이페머리스 중의 몇몇 또는 모두가 접근불가능한지의 여부에 대해 결정을 수행한다. 예를 들면, GNSS 수신기(104)는, 그것이 위성 항법 메시지들로부터 방송 이페머리스를 디코딩하기 위한 프로세스에 있기 때문에 방송 이페머리스가 접근 불가능하고, 어떤 부분적으로 디코딩된 방송 이페머리스가 그러한 부분적인 형태로 이용가능하지 않다는 것을 결정할 수 있다. 다르게는, GNSS 수신기(104)는, 디코딩된 방송 이페머리스(부분적으로 또는 다르게)가 그의 현재의 형태로 이용가능하지 않기 때문에 또는 방송 이페머리스가 위성 신호들의 감쇄에 기인하여 위성 항법 메시지들로부터 추출될 수 있기 때문에, 방송 이페머리스가 접근불가능하다는 것을 결정할 수 있다.
긍정적인 결정을 한 이후에, 프로세스 1200는 종료 블록 1212으로 이동하며, 그 지점에서 프로세스 블록 1206에서 결정된 최종 위치 픽스는 최종 솔루션으로 사용될 수 있고, 프로세스 1200은 종료된다. 이와는 달리, 프로세스 1200은, 계속적인 방식으로, 또는 스타트업시, GNSS 수신기(104)의 오퍼레이터(사람 또는 기계)로부터의 입력에 응답하거나 수신기 또는 위성 위치에서의 오류와 같은 조건의 결과로서 트리거링될 시, 주기적으로 반복될 수 있다.
한편, 만약, 결정 블록 1208에서 부정적인 결정이 이뤄진다면, 프로세스 1200은 프로세스 블록 1210으로 이동한다. 프로세스 블록 1210에서, GNSS 수신 기(104)는, 현재의 LTO 데이터 중의 몇몇 또는 모두에 대한 대용으로서, GNSS 수신기(104)의 하나 또는 그 이상의 부가 위치들을 결정하기 위해 방송 이페머리스의 몇몇 또는 모두를 프로세싱한다. 이들 부가적인 위치들의 마지막은, GNSS 수신기(104)에 대해 "최종 위치 픽스(final-position fix)" 또는 최종 솔루션일 수 있다. 다른 부가적인 위치들은 방송 이페머리스를 처리함에 의해 강화되는 트랜지셔널 솔루션들("이페머리스 강화된 위치 픽스들(ephemeris-enhanced-position fixes)")일 수 있다.
GNSS 수신기(104)는, 예를 들면, 방송 이페머리스의 몇몇 또는 모두, 현재의 LTO 데이터의 몇몇 또는 모두, 측정된 의사거리들 및 하나 또는 그 이상의 트랜지셔널 위치 픽스들을 제2 반복 또는 다른 유형의 필터에 적용하고, 그런 다음 이러한 필터의 출력으로부터 상응하는 최종 또는 이페머리스 강화된 위치 픽스들을 검출함에 의해, 최종 및 이페머리스 강화된 위치 픽스들을 결정할 수 있다. 최종 및 이페머리스 강화된 위치 픽스들 각각은, 예를 들면, 위도, 경도, 고도 및/또는 공통 모드 에러를 포함하여, 하나 또는 그 이상의 각각의 위치 파라미터들을 포함할 수 있다.
프로세스 블록 1210 이후에, 프로세스 1200는 종료 블록 1214으로 이동하고, 그 점에서 프로세스 1200은 종료된다. 이와는 달리, 프로세스 1200는, 연속적인 방식으로, 또는 위에서 나타낸 바와 같은 조건의 결과로서 트리거링될 때, 주기적으로 반복될 수 있다.
GNSS 수신기(104)가, 프로세스 블록들 1204-1214와 연관된 기능들의 대부분 을 수행하는 프로세스 1200을 앞서 설명하였지만, 프로세스 1200의 부분들은, GNSS 수신기(104)의 MS 지원 구성을 사용하여, 예를 들어, 기준 네트워크(110)의 위성 신호 수신기들 중의 하나인, 다른 하나의 원격으로 위치한 장치 및/또는 서버(102)에 의해 수행될 수 있다.
예를 들어 도 12를 다시 참조하면, GNSS 수신기(104)는 포착된 위성 신호들로부터 수집된 정보를 서버(102)로 전송할 수 있다. 그러므로, 서버(102)는, 프로세스 블록 1206에서, GNSS 수신기(104)의 하나 또는 그 이상의 위치들을 결정하기 위해 포착된 위성 신호들로부터 수집된 정보와 함께 GNSS 수신기(104)에 의해 포함되는 현재의 LTO 데이터의 사본을 처리한다. 서버(102)가 현재의 LTO 데이터의 사본으로 제공된다는 것이 주어질 때, 이들 위치들의 각각은 서버(102)가 포착된 위성 신호들로부터 수집된 정보를 수신한 이후에 곧바로 일어날 수 있다는 것을 결정하고, 방송 이페머리스를 사용하는 것과는 다르게, 위치가 결정될 수 있기 이전에 위성 항법 메시지로부터 이페머리스를 추출하기 위한 시 구간을 도입하며, 현재의 LTO 데이터의 사본을 사용하여 위치들의 각각을 결정하는 것은 전형적으로 그러한 결정들을 수행하기 위한 정보의 부족으로 연기되지 않는다.
서버(102)에 의해 결정된 위치들 각각은 GNSS 수신기(104)에 대한 트랜지셔널 위치 픽스들 중의 하나일 수 있고, 이들은 프로세스 블록 1206에 대해 위에서 나타낸 바와 같이 형성될 수 있다. 또한, 서버(102)는, 결정 블록 1208에서, 방송 이페머리스의 몇몇 또는 모두가 접근가능한지에 대한 결정을 수행할 수 있다. 위에서와 같이, 서버(102)가 긍정적인 결정을 할 때, 프로세스 1200는 종료 블록 1212 으로 이동하고, 그 점에서, 프로세스 블록 1206에서 결정된 최종 위치 픽스는 최종 솔루션으로서 사용될 수 있고, 프로세스 1200은 종료된다.
그러나, 만약, 서버(102)가 부정적인 결정을 수행한다면, 프로세스 1200은 프로세스 블록 1210으로 이동한다. 그것이 기준 수신기들 중의 하나 또는 그 이상 또는 GNSS 수신기(104)로부터 획득된(예를 들면, 중계(relay)된 위성 항법 메시지들로부터 디코딩된)(부분적으로 또는 다른 방법으로) 방송 이페머리스를 GNSS 수신기(104)로 전송할 수 있기 때문에, 서버(102)는 방송 이페머리스가 접근불가능하지 않다는 것을 결정할 수 있다. 위와 같이, 프로세스 1200은 방송 이페머리스 중의 몇몇 또는 모두를 획득한 이후에 프로세스 블록 1210으로 이동한다.
프로세스 블록 1210에서, 서버(102)는, 현재의 LTO 데이터 중의 몇몇 또는 모두에 대한 대용으로서, GNSS 수신기(104)의 하나 또는 그 이상의 부가적 위치들을 결정하기 위해 방송 이페머리스의 몇몇 또는 모두를 처리한다. 이들 부가적 위치들의 마지막은 GNSS 수신기(104)에 대한 최종 솔루션 또는 최종 위치 픽스일 수 있다. 다른 부가적인 위치들은 이페머리스 강화된 위치 픽스들일 수 있다.
최종 및 이페머리스 강화된 위치 픽스들 각각은 프로세스 블록 1210에 대해 위에서 나타낸 바와 같이 형성될 수 있다. 그러한 정보를 용이하게 하기 위해, 서버(102)는, GNSS 수신기(104)로부터 또는 하나 또는 그 이상의 기준 수신기들(GNSS 수신기(104)와 그러한 기준 수신기들 사이의 위치에서의 어떤 차이에 대해 조정될 수 있는)로부터 측정된 의사거리들을 획득할 수 있다. 최종 및 이페머리스 강화된 위치 픽스들 각각을 결정한 이후에, 서버(102)는 거기에서의 사용을 위해 GNSS 수 신기(104)로 그러한 위치들을 전송할 수 있다.
프로세스 블록 1210 이후에, 프로세스 1200는 종료 블록 1212으로 이동하고, 그 점에서 프로세스 1200은 종료된다. 다르게는, 프로세스 1200은, 연속적인 방식으로, 스타트업, 수신기 또는 위성 위치에서의 에러 또는 서버(102)의 오퍼레이터(사람 또는 기계) 및/또는 GNSS 수신기(104)에 응답하는 것과 같이, 조건의 결과로서 트리거링될 때, 주기적으로 반복될 수 있다.
GNSS 수신기(104)와 마찬가지로, 서버(102)는 프로세스 1200의 프로세스들을 수행하기 위해 시분할 메커니즘을 사용할 수 있다. 프로세스 블록들 1206-1210과 관련된 기능들을 수행할 때, 서버(102)는 프로세스 블록 1204과 관련된 기능들을 수행하기 위해 시분할 메커니즘을 사용할 수 있다. 따라서, 시분할 메커니즘은, 서버(102)에게, (i)우선적인 우선순위에서는 포그라운드로, 또는 (ii)덜 우선적인 우선순위에서는 백그라운드로, 프로세스 1200와 연관된 기능들의 몇몇을 허용할 수 있다.
또 하나의 대안으로서, GNSS 수신기(104) 및 서버(102)는 프로세스 1200의 프로세스들을 수행하기 위해 듀티들(duties)을 공유할 수 있다. 예를 들면, 서버(102)는 프로세스 블록 1204과 연관된 기능들을 개시하고 수행하기 위해 GNSS 수신기(104)로부터 요청을 수신하거나 지시할 수 있는 한편, GNSS 수신기(104)는 프로세스 블록들 1206-1208과 연관된 기능들을 개시하고 수행한다. 프로세스 1200는 프로세스 블록 1210으로 이동하고, 서버(102)는 방송 이페머리스의 몇몇 또는 모두를 GNSS 수신기(104)로 전송할 수 있다. 이는 GNSS 수신기(104)에게 최종 및 이페 머리스 강화된 위치 픽스들 중의 어떤 것을 결정하도록 허용한다. GNSS 수신기(104) 및 서버(102)는 또한 다른 방식들로 프로세스 1200의 프로세스들을 수행하기 위해 듀티들을 공유할 수 있다.
도 13은 GNSS 수신기의 위치를 정확하게 계산하기 위해 프로세스(1300)의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 프로세스 1300은 (i)그러한 방송 이페머리스가 GNSS 수신기(104)에 대해 접근가능할 때 방송 이페머리스를 사용하는 그러한 GNSS 수신기의 제1 위치의 정확한 계산, (ii)방송 이페머리스가 GNSS 수신기(104)에 접근 가능하지 않을 때 지원 데이터를 사용하는 제2 위치의 정확한 계산(예를 들면, 방송 이페머리스가 위성 항법 메시지들로부터 디코딩될 때), 및 (iii)장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용으로서 방송 이페머리스 또는 거기서의 일부분을 사용하는 GNSS 수신기(104)의 제3 또는 후속 위치의 정확한 계산을 허용한다.
편의상, 프로세스 1300은 도 1 및 도 2에서 보여진 아키텍쳐에 관하여 여기서 설명된다. 프로세스 1300은 이하에서 여기에 나타낸 것과 같은 것을 제외하고 도 12의 프로세스 1200과 유사하다.
프로세스 1300은, GNSS 수신기(104)가 (i)서버(102)로부터 현재의 지원 데이터를 획득하고, 전류 지원 데이터는 LTO 모델과 같은 LTO 정보를 포함하며, (ii)하나 또는 그 이상(전형적으로는 네 개)의 복수의 위성들로부터 위성 신호들을 포착한 이후에, 종료 블록 1302에서 시작한다. 편의상, 현재의 지원 데이터는 프로세스 1300에 대해 "현재의 LTO 데이터"로 불려진다.
종료 블록 1302 이후에, 프로세스 1300는 결정 블록 1304으로 이동한다. 결정 블록 1304에서, GNSS 수신기(104)는 방송 이페머리스 중의 몇몇 또는 모두가 이용가능하지 않은지에 관한 결정이 이뤄진다. 예를 들면, GNSS 수신기(104)는, 그것이 위성 항법 메시지들로부터 방송 이페머리스를 디코딩하는 것의 프로세스에 있기 때문에 방송 이페머리스가 이용가능하지 않고, 어떤 부분적으로 디코딩된 방송 이페머리스가 그러한 부분적인 형태로 이용가능하지 않다는 것을 결정할 수 있다. 이와는 달리, GNSS 수신기(104)는, 디코딩된 방송 이페머리스(부분적으로 또는 다른 방법으로)가 현재의 형태로 이용가능하거나 방송 이페머리스가 위성 신호들의 감쇄에 기인하여 위성 항법 메시지들로부터 추출될 수 없기 때문에 이용가능하지 않다는 것을 결정할 수 있다.
부정적인 결정을 한 이후에, 프로세스 1300은 프로세스 블록 1305으로 이동한다. 프로세스 블록 1305에서, GNSS 수신기(104)는 GNSS 수신기(104)의 하나 또는 그 이상의 위치들을 결정하기 위해 포착된 위성 신호들로부터 수집된 정보 및 방송 이페머리스 중의 몇몇 또는 모두를 처리한다. 이들 위치들의 마지막은(만약 하나 이상이라면), GNSS 수신기(104)에 대한 "최종 위치 픽스" 또는 최종 솔루션일 수 있다.
프로스세 블록 1305 이후에, 프로세스 1300은 프로세스 1300을 종료하기 위해 종료 블록 1312로 이동한다. 이와는 달리, 프로세스 1300은, 연속적인 방식으로, 스타트업시, GNSS 수신기(104)의 오퍼레이터(사람 또는 기계)로부터의 입력에 대한 응답 또는 수신기 또는 위성 위치에서의 에러와 같이, 조건의 결과로서 트리 거링될 시, 주기적으로 반복될 수 있다.
한편, 만약 음의 결정이 결정 블록 1304에서 이뤄지고, 이는 예를 들면, (i)방송 이페머리스가 무효, 부정확 또는 그렇지 않으면 신뢰성이 없게 될 때, (ii)GNSS 수신기(104)의 초기 스타트업 이후에, (iii)현재의 LTO 데이터가 방송 이페머리스보다 더 정확한 솔루션을 제공할 때, (iv)그 밖의 경우 일 때 일어날 수 있고, 프로세스 1300은 도 12의 프로세스 1200으로 이동하여 수행한다.
프로세스 블록 1210(프로세스 1300 내에 포함되는 바와 같이) 이후에, 프로세스 1300은 종료 블록 1312로 이동하고, 그 점에서 프로세스 1300은 종료된다. 이와는 달리, 프로세스 1300은, 연속적인 방식으로, 또는 수신기 또는 위성 위치에서의 에러 또는 GNSS 수신기(104)의 오퍼레이터(사람 또는 기계)로부터의 입력에 응답하는 것과 같이, 조건의 결과로서 트리거링될 시, 주기적으로 반복될 수 있다.
GNSS 수신기(104)는 프로세스 블록들 1304-1312과 연관된 대부분의 기능들을 수행하는 프로세스 1300를 앞서 설명할 때, 프로세스 1300의 부분들은, GNSS 수신기(104)의 MS 지원 구성을 사용하여, 예를 들면, 기준 네트워크(110)(기준 수신기들)의 위성 신호 수신기들 중의 하나와 같은 또 하나의 원격으로 위치한 장치 및/또는 서버(102)에 의해 수행될 수 있다.
예를 들어 도 13을 다시 참조하면, 결정 블록 1304에서 서버(102)는 방송 이페머리스 중의 몇몇 또는 모두가 이용가능하지 않은지에 관한 결정을 수행한다. 위에서와 마찬가지로, 서버(102)가 음의 결정을 수행하면, 프로세스 1300는 프로세스 블록 1305로 이동한다. 프로세스 블록 1305에서, 서버(102)는 GNSS 수신기(104)의 위치들 중 하나 또는 그 이상을 결정하기 위해 포착된 위성 신호들로부터 수집된 정보 및 방송 이페머리스의 몇몇 또는 모두를 처리한다.
이를 수행하기 위해, 서버(102)는 방송 이페머리스 중의 몇몇 또는 모두를 획득한다. 방송 이페머리스를 획득하기 위해, 서버(102)는 기준 수신기들 또는 GNSS 수신기(104) 중의 하나 또는 그 이상으로부터 그것을 수신할 수 있고, 이들은 차례대로 기준 수신기들 또는 GNSS 수신기(104)로부터 위성 항법 메시지를 수신할 수 있으며, 그런 다음 방송 이페머리스를 획득하기 위해 방송 항법 메시지를 디코딩할 수 있다. 이들 위치들의 마지막은(만약 하나 이상이라면), GNSS 수신기(104)를 위해 "최종 위치 픽스" 또는 최종 솔루션일 수 있다. 위치들 각각을 결정한 이후에, 서버(102)는 거기에서 사용하기 위해 GNSS 수신기(104)로 그러한 위치들 중의 하나 또는 그 이상(예를 들면, 최종 솔루션)을 전송할 수 있다.
프로세스 블록 1305 이후에, 프로세스 1300은 프로세스 1300을 종료하기 위해 종료 블록 1312으로 이동한다. 그러나, 만약 서버(102)가 음의 결정을 한다면, 프로세스 1300는 도 12의 프로세스 1200으로 이동하여 수행한다.
프로세스 블록 1210(프로세스 1300 내에 포함되는 것과 같이) 이후에, 프로세스 1300은 종료 블록 1312으로 이동하고, 그 점에서 프로세스 1300은 종료한다. 다르게는, 프로세스 1300은 계속적인 방식으로, 또는 수신기 또는 위성 위치에서의 에러 또는 GNSS 수신기(104)의 오퍼레이터(사람 또는 기계)로부터의 입력에 응답하는 것과 같이, 조건의 결과로서 트리거링될 시, 주기적으로 반복될 수 있다.
GNSS 수신기(104)와 마찬가지로, 서버(102)는 프로세스 1300의 프로세스들을 수행하기 위해 시분할 메커니즘을 사용할 수 있다. 서버(102)는, 프로세스 1200의 프로세스들과 연관된 기능들(프로세스 1200에 포함되는 바와 같이)을 수행할 때, 프로세스 블록들 1304-1305와 연관된 기능들을 수행하기 위해 시분할 메커니즘을 사용할 수 있다. 따라서, 시분할 메커니즘은 서버(102)에게, (i)우선적인 우선순위에서는 포그라운드로, 또는 (ii)덜 우선적인 우선순위에서는 백그라운드로, 프로세스 1300과 연관된 기능들의 몇몇을 수행하는 것을 허용한다.
또 다른 대안으로서, GNSS 수신기(104) 및 서버(102)는 프로세스 1300의 프로세스들을 수행하기 위해 듀티들을 공유할 수 있다. 예를 들면, 서버(102)는 프로세스 블록들 1304-1305와 연관된 기능들을 개시하고 수행하기 위해 GNSS 수신기(104)로부터의 요청을 수신하거나 GNSS 수신기(104)를 지시할 수 있는 한편, GNSS 수신기(104)는 프로세스 1200의 프로세스들과 연관된 기능들(프로세스 1300에 포함되는 바와 같이)을 개시하고 수행한다. 프로세스 1300가 프로세스 블록 1314으로 이동할 때, 서버(102)는 최종 및 이페머리스 강화된 위치 픽스들의 어떤 것을 결정하도록 허용하기 위해 방송 이페머리스 중의 몇몇 또는 모두를 GNSS 수신기(104)에게 전송할 수 있다. GNSS 수신기(104) 및 서버(102)는 또한 다른 방법들로 프로세스 1300의 프로세스들을 수행하기 위한 듀티들을 공유할 수 있다.
비록 앞서 설명된 것들은 GPS 위성들을 참조하여 설명되었지만, 그러한 시사들은 의사위성들(pseudolites) 또는 위성들 및 의사위성들의 조합을 이용하는 위치추정 시스템들에 똑같이 적용가능하다는 것이 이해될 것이다. 의사위성들은, L 대역 캐리어 신호 상에 변조될 수 있고, 일반적으로 GPS 시간에 동기되는 PN 코 드(GPS 신호에 유사한)를 방송하는 지상 기반의 송신기들이다. 여기서 사용되는 "위성"이라는 용어는 의사위성들 또는 의사위성들의 균등물들을 포함하는 것으로 의도되고, 여기서 사용되는 "GPS 신호들" 이라는 용어는 의사위성들 또는 의사위성들의 균등물들로부터의 GPS 유사 신호들을 포함하는 것으로 의도된다.
더욱이, 앞서의 논의에서, 발명은 미국 GPS에 관한 어플리케이션에 대한 참조로써 설명되었다. 그러나, 이들 방법들은 유사한 위성 시스템들, 특히 러시아의 글로나스(Glonass) 시스템 및 유럽의 갈릴레오 시스템 등에 동등하게 적용가능하다는 점은 분명하다. 여기서 사용되는 "GPS"라는 용어는 러시아 글로나스 시스템 및 유럽의 갈릴레오 시스템을 포함하여 그와 같이 다른 GNSS를 포함한다.
비록 본 발명의 예시적인 실시예들로서 앞서 설명되었지만, 본 발명의 다른 추가적인 실시예들이 본 발명의 기본 영역으로부터 벗어남이 없이 도출될 수 있고, 본 발명의 영역은 이하의 청구범위들에 의해 결정된다.
본 발명에 관해 상기 인용된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 본 발명에 대한 더 상세한 설명, 위의 간략한 요약이 실시예들에 대한 참조가 이뤄지도록 하기 위해, 그들 중의 몇몇은 첨부되는 도면들에 도해된다.
첨부되는 도면들은, 상세한 설명과 유사하게, 예들이라는 것을 주목하자. 따라서, 도면들 및 상세한 설명은 한정하는 것으로 여겨져서는 아니되고, 다른 동등한 효과를 갖는 예들이 가능하고 있을 수 있다. 나아가, 도면들에서 유사한 참조 번호들은 유사한 구성요소들을 지시한다.
도 1은 GNSS의 일 예를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 2는 GNSS와 함께 사용하기 위한 수신기의 예들을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 3은 GNSS와 함께 사용하기 위한 서버의 예들을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 4는 GNSS의 하나 또는 그 이상의 수신기들에 의해 사용된 지원 데이터(assistance data)의 완결성(integrity)을 모니터링하기 위한 프로세스의 일 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 5는 불량 위성들을 식별하기 위한 프로세스의 일 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 6은 불량 위성들을 식별하기 위한 프로세스의 또 하나의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 7은 불량 위성들을 식별하기 위한 프로세스의 또 하나의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 8은 서버로부터 완결성 데이터(integrity data) 및/또는 신규 지원 데이터(fresh aiding data)를 획득하기 위한 프로세스의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 9는 불량 위성들을 식별하기 위한 프로세스의 또 하나의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 10은 신규 지원 데이터를 획득하고 사용하기 위한 프로세스의 예들을 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 11은 신규 지원 데이터를 획득하고 사용하기 위한 프로세스의 또 하나의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 12는 GNSS 수신기의 위치를 정확하게 계산하기 위한 프로세스의 일 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 13은 GNSS 수신기의 위치를 정확하게 계산하기 위한 프로세스의 또 하나의 예를 나타내는 플로우 다이어그램이다.

Claims (10)

  1. 수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 적어도 하나의 위성과 연관된 장기 궤도(long-term-orbit) 정보를 처리하는 단계;
    상기 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스(broadcast ephemeris)의 적어도 일 부분을 획득하는 단계; 및
    상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서, 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 처리하는 단계;를 포함하는 백그라운드 디코딩(background decoding) 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 위치는,
    상기 수신기의 위치들의 복수의 트랜지셔널 솔루션들(transitional solutions)을 포함하며;
    장기 궤도 정보를 처리하는 단계는, 상기 복수의 트랜지셔널 솔루션들을 획득하기 위해 상기 장기 궤도 정보를 처리하는 단계를 포함하며;
    방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하는 단계는 상기 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스의 충분한 양을 획득하는 단계를 포함하는 백그라운드 디코딩 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 처리하는 단계는 상기 제1 위치를 획득하는 단계 이후에 일어나는 백그라운드 디코딩 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 위성으로부터 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하는 단계는, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 방송된 방송 항법 메시지(broadcast-navigation message)로부터 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하는 단계를 포함하는 백그라운드 디코딩 방법.
  5. 적어도 하나의 위성과 연관된 장기 궤도(long-term-orbit) 정보 및 실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 메모리; 및
    상기 수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 상기 장기 궤도 정보를 처리하고, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스(broadcast ephemeris)의 적어도 일 부분을 획득하고, 상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서 처리하기 위해, 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 상기 메모리로부터 획득하고, 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 프로세서를 포함하는 백그라운드 디코딩(background decoding)용 수신기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 처리하기 위한 상기 실행가능 명령들은, 상기 장기 궤도 정보와 연관된 유효성(validity) 구간이 만료에 접근할 때, 상기 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 처리하기 위해 실행가능한 명령들을 포함하는 백그라운드 디코딩용 수신기.
  7. 적어도 하나의 위성과 연관된 장기 궤도(long term-orbit) 정보와 실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 제1 메모리와, 상기 수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 상기 장기 궤도 정보를 처리하고, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스(broadcast ephemeris)의 적어도 일 부분을 획득하고, 상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서 처리하기 위해, 상기 제1 메모리로부터 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 획득하고 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제1 프로세서를 포함하는, 수신기; 및
    실행가능 명령들 및 상기 장기 궤도 정보를 저장하도록 동작가능한 제2 메모리와, 상기 장기 궤도 정보를 상기 수신기로 제공하기 위해 상기 제2 메모리로부터 상기 실행가능한 명령들을 획득하도록 동작가능하고 상기 실행가능한 명령들을 실행하도록 동작가능한 제2 프로세서를 포함하는, 서버;
    를 포함하는 백그라운드 디코딩(background decoding) 시스템.
  8. 적어도 하나의 위성과 연관된 장기 궤도(long-term-orbit) 정보 및 실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 제1 메모리와, 상기 수신기의 제1 위치를 획득하도록 상기 장기 궤도 정보를 처리하기 위해 상기 제1 메모리로부터 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 획득하고 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제1 프로세서를 포함하는, 수신기; 및
    실행가능 명령들 및 상기 장기 궤도 정보를 저장하도록 동작가능한 제2 메모리와, 적어도 하나의 위성으로부터 전송된 방송 이페머리스(broadcast ephemeris)를 획득하고, 상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서 처리하기 위해, 상기 제2 메모리로부터 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 획득하고 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제2 프로세서를 포함하는, 서버;
    를 포함하는 백그라운드 디코딩(background decoding) 시스템.
  9. 실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 제1 메모리와, 복수의 위성들에 대해 의사거리들(pseudoranges)을 획득하기 위해 상기 제1 메모리로부터 상기 실행가능 명령들을 획득하고 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제1 프로세서와, 상기 의사거리들을 전송하도록 동작가능한 송신기를 포함하는, 수신기; 및
    상기 복수의 위성들 중의 적어도 하나와 연관된 장기 궤도(long-term-orbit) 정보와 실행가능 명령들을 저장하도록 동작가능한 제2 메모리와, 상기 수신기의 제1 위치를 획득하기 위해 상기 의사거리들 및 상기 장기 궤도 정보를 처리하고, 상기 복수의 위성들 중의 적어도 하나로부터 전송된 방송 이페머리스(broadcast ephemeris)를 획득하고, 상기 수신기의 제2 위치를 획득하기 위해 방송 이페머리스의 상기 적어도 일 부분을 상기 장기 궤도 정보의 적어도 일 부분에 대한 대용(substitute)으로서 처리하기 위해, 상기 제2 메모리로부터 상기 장기 궤도 정보 및 상기 실행가능 명령들을 획득하고, 상기 실행가능 명령들을 실행하도록 동작가능한 제2 프로세서를 포함하는, 서버;
    를 포함하는 백그라운드 디코딩(background decoding) 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 위치는,
    상기 수신기의 위치들의 복수의 트랜지셔널 솔루션들(transitional solutions)을 포함하며, 여기서 상기 실행가능 명령들은,
    상기 복수의 트랜지셔널 솔루션들을 획득하기 위해 상기 장기 궤도 정보를 처리하기 위한 실행가능 명령들을 포함하는 상기 장기 궤도 정보를 처리하고,
    상기 제2 위치를 결정하기 위해 상기 방송 이페머리스의 충분한 양을 획득하기 위한 실행가능 명령들을 포함하는 방송 이페머리스의 적어도 일 부분을 획득하는, 백그라운드 디코딩 시스템.
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