TW202418772A - 用於定向用於基於衛星的通訊的行動設備的輔助資料 - Google Patents
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Abstract
在一些實施方式中,設備可以獲得指示一組衛星在時間段內的軌道移動的歷史軌道資料,該組衛星至少包括衛星群集的衛星子集。對於該組衛星之每一者衛星,該設備可以經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的。設備可以向至少一個行動設備發送輔助資料,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
Description
本案一般係關於無線通訊領域,並且更具體地係關於使行動設備(例如,蜂巢式電話)能夠使用基於衛星的通訊進行通訊。
過去,基於衛星的通訊僅限於具有專用天線的衛星電話,以使衛星電話能夠有效地向衛星發送訊號和從衛星接收訊號。隨著通訊衛星數量的增加,為其他類型的設備實現基於衛星的通訊的可能性亦增加。然而,對於諸如標準行動電話的非專用設備,若使用者不能將行動電話定向成使得通訊衛星落在行動電話天線的主瓣內,則這種通訊可能是不切實際的。此外,因為通訊衛星可以在其軌道內執行移動(例如,站保持,以幫助避免衝突),所以在不頻繁更新軌道參數(例如,每幾週一次)的情況下即時決定通訊衛星的位置可能是具有挑戰性的。
根據本案,一種促進行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的衛星群集的衛星的實例方法可以包括獲得指示時間段內一組衛星的軌道移動的歷史軌道資料,該組衛星至少包括衛星群集的衛星子集。該方法亦可以包括,對於該組衛星之每一者衛星,經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的。該方法亦可以包括向至少一個行動設備發送輔助資料,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
根據本案,一種用於促進行動設備指向衛星群集的衛星以進行基於衛星的資料通訊的實例設備可以包括收發器、記憶體、與收發器和記憶體通訊地耦合的一或多個處理器,其中一或多個處理器被配置為獲得指示時間段內一組衛星的軌道移動的歷史軌道資料,該組衛星至少包括衛星群集的衛星子集。一或多個處理器亦可以被配置為,對於該組衛星之每一者衛星,經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的。一或多個處理器亦可以被配置為向至少一個行動設備發送輔助資料,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
根據本案,一種用於促進行動設備指向衛星群集的衛星以進行基於衛星的資料通訊的示例性裝置可以包括:用於獲得指示時間段內一組衛星的軌道移動的歷史軌道資料的部件,該組衛星至少包括衛星群集的衛星子集。該裝置亦可以包括用於經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來為該組衛星之每一者衛星估計一組軌道參數值的部件,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的。該裝置亦可以包括用於向至少一個行動設備發送輔助資料的部件,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
根據本案,一種示例性非暫時性電腦可讀取媒體儲存用於促進行動設備指向衛星群集的衛星以進行基於衛星的資料通訊的指令,該指令包括用於獲得指示時間段內一組衛星的軌道移動的歷史軌道資料的代碼,該組衛星至少包括衛星群集的衛星子集。指令亦可以包括用於針對該組衛星之每一者衛星,經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值的代碼,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的。指令亦可以包括用於向至少一個行動設備發送輔助資料的代碼,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
本發明內容既不意欲標識所要求保護的主題的關鍵或必要特徵,亦不意欲單獨用於決定所要求保護的主題的範疇。應當經由參考本案的整個說明書的適當部分、任何或所有附圖以及每個請求項來理解主題。下文將在以下說明書、申請專利範圍和附圖中更詳細地描述前述內容以及其他特徵和實例。
現在將相對於形成其一部分的附圖描述若干說明性實例。儘管下文描述其中可實施本發明的一或多個態樣的特定實例,但可使用其他實例且可在不脫離所附申請專利範圍的本發明的範疇的情況下進行各種修改。
貫穿本說明書對「一個實例」或「實例」的引用意味著結合該實例描述的特定特徵、結構或特性被包括在所要求保護的主題的至少一個實例中。因此,短語「在一個實例中」或「實例」在貫穿本說明書的各個地方的出現不一定皆代表相同的實例。此外,特定特徵、結構或特性可以在一或多個實例中組合。
本文中所描述的方法可取決於根據特定實例的應用而由各種裝置實施。舉例而言,此類方法可實施於硬體、韌體、軟體及/或其組合中。在硬體實施方式中,例如,處理單元可實施於一或多個特殊應用積體電路(ASIC)數位訊號處理器(DSP)數位訊號處理裝置(DSPD)可程式設計邏輯裝置(PLD)現場可程式設計閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子裝置、經設計以執行本文中所描述的功能的其他裝置單元及/或其組合內。
如本文中所使用,術語「行動設備」可包括可能夠進行無線通訊的行動電子裝置。儘管通常示出為行動電話(或蜂巢網路的「使用者設備」(UE)),但是除非另有說明,否則行動設備的無線通訊能力並不意欲是特定的或以其他方式限於任何特定的無線電存取技術(RAT)。一般來說,行動設備可為可由使用者定向的任何無線通訊裝置(例如,行動電話、路由器、平板電腦、膝上型電腦、追蹤裝置、可穿戴裝置(例如,智慧手錶、眼鏡、增強現實(AR)/虛擬實境(VR)耳機等)、物聯網路(IoT)裝置等)或可用於如本文中所描述的全球導航衛星系統(GNSS)定位的其他電子裝置。根據一些實施例,行動設備可以用於經由無線通訊網路進行通訊。行動設備可以是移動的,或者可以(例如,在某些時間)是靜止的,並且當在RAN的範圍內時,可以與陸地無線電存取網路(RAN)通訊。如本文所使用的,術語行動設備可以互換地稱為UE、存取終端(AT)、客戶端設備、無線設備、用戶設備、用戶終端、用戶站、使用者終端(UT)、行動設備、行動終端、行動站或其變型。通常,行動設備可以經由RAN與核心網路通訊,並且經由核心網路,行動設備可以與外部網路(諸如網際網路)和其他行動設備連接。連接到核心網路及/或網際網路的其他機制對於行動設備亦是可能的,諸如經由有線存取網路、無線區域網路(WLAN)網路(例如,基於電氣和電子工程師協會(IEEE)802.11標準等)等。
如本文中所描述,GNSS接收器可包括電子裝置及/或併入到電子裝置中。這可以包括單個實體或者可以包括多個實體,諸如在個人區域網中,其中使用者可以採用音訊、視訊及/或資料I/O設備及/或身體感測器以及單獨的有線或無線數據機。如本文所述,全球定位系統(GPS)接收器的位置的估計可以被稱為位置、位置估計、位置定位、定位、位置、位置估計或位置定位,並且可以是測地的,從而提供GPS接收器的位置座標(例如,緯度和經度),其可以包括或可以不包括海拔分量(例如,海平面以上的高度、地平面以上的高度或地平面以下的深度、地板水平或地下室水平)。在一些實施例中,GPS接收器及/或包括GPS接收器的電子設備的位置亦可以表示為預期GPS接收器以一定概率或置信位準(例如,67%、95%等)位於其中的區域或體積(在地理上或以城市形式定義)。在本文包含的描述中,除非另有說明,否則術語位置的使用可以包括這些變體中的任何一種。當計算GPS接收器的位置時,這種計算可以求解本端X、Y和可能的Z座標,隨後,若需要,將座標從一個座標系轉換到另一個座標系。
近年來,基於衛星的通訊系統不斷增加,擴大了基於語音和基於資料的通訊的覆蓋範圍。這可以實現對先前未被陸地無線(例如,蜂巢/行動通訊網路)或有線網路(例如,傳統的有線電話網路、電纜、數位用戶線路(DSL)等)覆蓋的區域的電話覆蓋和網際網路存取。
圖1是基於衛星的通訊系統100的圖,其中衛星110繞地球120軌道執行,沿著軌道平面130中的路徑行進。為簡單起見,該圖已經被極大地簡化。在實際實施例中,基於衛星的通訊系統100可以包括具有許多軌道平面130的數十個衛星110。例如,Iridium®通訊系統具有66顆衛星:在6個軌道平面的每一個中有11顆衛星。為了幫助最佳化通訊效率,這種基於衛星的通訊系統100中的衛星110通常是等間隔的,使得軌道平面130中的所有衛星110之間的間隔140大致相同。
有時,衛星110可能由於受控的操縱而偏離規則軌道。例如,有時,衛星110可以被操縱以避免與其他衛星110(及/或空間中的其他物體)衝突。例如,當衛星100可以從不同的軌道平面130在大致相同的時間接近潛在的衝突點150(軌道平面130相交的地方)時,這可能發生。(這假設相交軌道平面130中的衛星110以大致相同的高度繞地球120旋轉,這對於基於衛星的通訊系統是常見的)。因此,預測通訊衛星110的位置的軌道模型通常不能長時間準確地預測衛星110的位置。對於給定的衛星110,轉向事件可以每隔幾周發生(大約每4-7周校正銥衛星)。因此,這種軌道模型通常不能準確地預測衛星110的位置長於幾周。
基於衛星的通訊系統(諸如圖1中所示的通訊系統)通常操作低地球軌道(LEO)內的衛星,其中衛星的高度為2,000km或更小。亦即,一些基於衛星的通訊系統可以在中地球軌道(MEO)(具有大約10,000到20,000個撥叫者的高度)或對地靜止地球軌道(GEO)(具有大約35,786km的高度)中操作。對於LEO衛星,這意味著衛星相對於地球表面上的使用者在天空上移動得快得多。圖2有助於說明這個概念。
圖2是示出在一小時的程序中移動穿過天空的衛星的實例可見性和數量的一組曲線圖。該特定實例是關於銥NEXT衛星的可見性,從地球上的角度來看,在海平面處緯度為32.7157000°,經度為-117.1611000°。頂部圖表210圖示不同可見衛星的仰角變化(圖例215指定特定衛星),並且底部圖表220指示在任何給定的時間可見的衛星的數量。兩個圖表皆圖示每個衛星如何僅可見約10分鐘。然而,衛星的軌道(包括衛星之間的間隔和軌道平面之間的間隔)使得在任何給定時刻始終可見至少一個衛星。並且儘管不同的位置可以具有不同數量的可見衛星(例如,靠近極點的位置傾向於具有比靠近赤道的位置更多的可見衛星),但是衛星通訊系統可以被設計為確保在任何時間和地球上的任何位置處至少一個衛星是可見的(假設開放天空場景)。
如前述,用於行動設備的傳統的基於衛星的通訊通常需要專門的行動設備,例如衛星電話,其通常是昂貴的。然而,行動電話製造商和提供商一直在尋找向更傳統的行動設備(例如傳統的蜂巢式電話)提供衛星通訊(若僅有限的話)的機會。然而,考慮到電池容量、傳統蜂巢式電話的天線以及通訊衛星(例如,LEO衛星)的移動的限制,這可能是一個挑戰。
圖3是示出在沒有用於衛星通訊的專用天線的情況下實現與諸如傳統蜂巢式電話的行動設備的基於衛星的通訊的一些挑戰的圖。這裡,衛星310可以經由使用一或多個RF波束定向地發送和接收訊號來服務於一或多個地面設備。為了使用行動設備330進行基於衛星的通訊,使用者340可能需要定向行動設備330,使得行動設備天線的主天線節點350基本上指向衛星310。
一旦主天線節點350指向衛星310,則行動設備330可能僅花費幾秒來建立與衛星310的通訊鏈路並發送/接收資料。在一些實施例中,這種功能可以(例如,由行動服務供應商)提供給基於衛星的通訊服務的使用者或使用者,以使使用者能夠在不處於地面無線網路(例如,蜂巢網路)的覆蓋範圍內時發送及/或接收資料。資料可以在緊急情況下發送,並且可以包括例如SOS或其他緊急訊息。補充或替代地,當在行動設備330與衛星310之間建立通訊鏈路時,可緩衝且發送/接收本文簡訊。可以使用這種基於衛星的通訊來促進其他資料及/或語音服務。
然而,這種通訊依賴於使用者340能夠成功地將行動設備330的主天線節點350指向衛星310。並且不同的因素可能使這特別具有挑戰性。具有主節點350的行動設備330需要指向衛星310的精度是可用誤差預算的函數。誤差預算通常是天線主節點350特性的函數。大部分可用誤差預算被分配以考慮使用者指向誤差,從而為圖8中描述的部件留下更嚴格的要求。例如,主天線節點350可以不以使主天線節點350「指向」衛星310容易或直觀的方式相對於行動設備330定向。此外,主天線節點350可以相對窄,使得例如3-5°的誤差可以影響效能。另外,如前述,若衛星310經歷轉向事件,則可能難以準確地預測衛星310在天空中的位置和移動。
本文的實施例經由提供對基於衛星的通訊中的衛星的軌道位置的準確建模來幫助解決這些問題中的至少一些。能夠在延長的時間段內準確地預測基於衛星的通訊系統中的衛星的位置的模型可以由與行動設備通訊的伺服器建立。為了説明使用者能夠正確地定向行動設備以進行基於衛星的通訊,伺服器可向行動設備提供輔助資料,包含模型。本文提供的技術可以用於提供能夠以99%ile置信度準確地預測衛星位置(例如,在41km(或從地球上的使用者的角度3°)內)超過一年的模型。
圖4是類似於圖1的示圖400,其被提供以概念性地示出根據一些實施例的衛星建模可以做什麼來預測給定衛星410的位置。使用標準建模技術,傳統的衛星建模可以以一定的準確度預測衛星410相對於地球420的位置。然而,這些模型通常在轉向事件之後不再適用,因為當經歷衛星410暫時離開其在軌道中的位置的轉向事件時,衛星410通常不會返回到使用標準技術建模的其在軌道中的精確位置。因此,給定衛星410的傳統衛星建模可能僅持續幾周,或者直到轉向事件發生。
根據實施例,可以經由對衛星410的控制格440的位置而不是衛星410本身的確切位置進行建模來做出更穩健的模型。衛星410的控制格440是衛星410通常位於其中的區域。用於衛星群集的所有衛星的所有控制格的組合可以被稱為參考網格,其中參考網格的每個「細胞」對應於衛星的控制格。衛星群集通常以此類思想來建立和維護,即儘管每個衛星可能偏離正常軌道,但是可以控制其保持在距其預測位置的閾值距離內。這對於基於衛星的通訊系統的衛星(例如,LEO通訊衛星)尤其如此,其中如前述,期望衛星之間的精確間隔。因此,儘管轉向事件可能導致衛星410暫時離開其控制格440,但是衛星410通常將返回到其控制格440。並且因此,轉向事件通常不影響控制格440的位置。
因為基於衛星的通訊系統的衛星具有「緊密的」控制格(例如,寬度和高度跨越10-20km),所以當行動設備的主天線節點(例如,圖3的主天線波瓣350)指向控制格440的中心點而不是指向衛星410的實際位置時,行動設備可以能夠參與與衛星的通訊。考慮到這一點,並且因為轉向事件通常不影響控制格440的位置,如前述,本文的實施例可以對控制格440的位置(例如,控制格440的中心點)進行建模,從而提供衛星建模,該衛星建模使得使用者能夠將使用者設備定向用於衛星通訊,其中(如前述)模型可以保持準確超過一年,而不僅僅是幾周。下文提供了如何執行該建模的詳細描述。
圖5說明根據實施例的用於向行動設備505提供輔助資料以使得使用者能夠定向行動設備505以用於與衛星510的基於衛星的通訊的系統的實例架構500。箭頭表示通訊鏈路,其可以包括一或多個中繼裝置、網路等。(未圖示)。如同其他圖,圖5是作為非限制性實例提供,且替代實施例可包含用於將輔助資料提供到行動設備505的額外或替代部件。
在實例架構500中,可以利用連接到一或多個資料來源530的伺服器來完成建模。這裡,伺服器520可以包括由用於對衛星軌跡資料建模的服務託管在雲中的電腦伺服器。該服務可以例如由基於衛星的通訊服務供應商、行動電話服務供應商等提供。伺服器520與行動設備505之間的通訊可經由一或多個有線及/或無線網路(包含網際網路、無線蜂巢式網路等)中繼。
資料來源可以包括530電腦伺服器及/或提供關於基於衛星的通訊系統的衛星(例如,衛星510)的軌道資訊的其他設備。作為實例,美國太空司令部(USSPACECOM)第18空間防禦中隊(18 SPDS)公佈了兩行元素(TLE)資料,該資料可以與未分類的簡化一般擾動#4(SGP4)庫一起使用,以基於雷達觀測結果匯出軌道資訊。TLE資料通常每天在網際網路上發佈數次。
使用歷史資料來準確地建模群集中的衛星的邊界框(例如,使用下文描述的技術),伺服器520可以將模型提供給行動設備505,使得行動設備505能夠決定衛星510的位置。利用該資訊以及行動設備505在地球上的大致位置,行動設備505可以決定其應該如何定向以便與衛星510通訊,並且可以提示使用者(例如,使用圖形化使用者介面、音訊提示等)以這種方式定向行動設備505。
根據實施例,使用歷史資料來決定用於預測控制格的位置的準確長期模型可以在兩步程序中完成,如圖6和圖7所示。可以注意到,圖6和圖7中所示的實施例可互換地描述「衛星」和「控制格」,指示與衛星所在的衛星相對應的區域(控制格)的中心。
圖6是示出根據一些實施例的第一處理流程600的流程圖,該第一處理流程600示出用於決定準確的長期模型的初始參數估計程序。該第一處理流程600中所示的操作(連同圖7中所示並在下文中描述的處理流程)可以由伺服器(例如,伺服器520)執行,以決定用於群集中的所有衛星的衛星控制格預測的模型。如前述,隨後可以將該模型作為輔助資料提供給UE,使得UE能夠在參與基於衛星的通訊時決定用於UE定向的控制格的位置。
步驟1可以使用在方塊605和610處提供的輸入開始。特別地,如前述,伺服器可以在時間段內檢索基於衛星的通訊群集中的衛星的TLE(軌道)資料的歸檔,如方塊605所示。每個控制格或衛星可以被給予特定平面中的特定的時槽,並且可以獲得所有時槽和平面或其子集的衛星資料。
如進一步指示的,可以在地球中心慣性(ECI)參考系中提供衛星資訊。然而,為了決定衛星相對於地面上的UE的位置,可能優選的是利用地心、地球固定(ECEF)訊框。因此,實施例亦可以獲得用於從ECI到ECEF的座標旋轉的參數,如方塊610所示。
在第一處理流程600中使用的歷史資料的量可以根據期望的功能而變化。然而,為了考慮由於轉向事件引起的衛星軌道的變化,實施例可以使用跨越每個衛星的一或多個軌道轉向事件的歷史資料。例如,對於每個衛星每4-7周經歷轉向事件的銥NEXT衛星,覆蓋至少8周的取樣週期的TLE資料可以説明確保每個衛星經歷至少一個轉向事件,從而使模型考慮所有衛星的轉向事件(因此準確地預測衛星位置遠長於傳統模型)。
在方塊615處,該程序包括在跨越時間段T1的ECEF中準備均勻取樣的參考軌道資料。如前述,可以選擇時間段T1的長度以説明確保對於獲得資料的每個衛星發生轉向事件(在關於銥衛星的先前實例中,T1將包括最近8周的資料)。均勻取樣的軌道資料的準備可以包括以均勻取樣速率(例如,每五分鐘)決定每個衛星的位置(例如,x、y、z位置)。
使用在方塊615處準備的均勻取樣的參考軌道資料,伺服器隨後可以計算軌道參數的種子值,如方塊620所示。根據用於衛星位置估計的軌道模型的類型,這些軌道參數可以變化。例如,對於開普勒模型,軌道參數可以包括開普勒軌道參數,諸如半長軸的平方根、偏心率、平均近點角(mean anomaly)、傾角、升交點經度(Right Ascension of Ascending Node, RAAN)、RAAN速率和近地點幅角或其組合。可替代地,可以使用赤道軌道建模,在這種情況下,軌道參數可以包括赤道元素組中的一些或全部:半長軸、赤道參考系中的偏心向量的分量、赤道參考系中的升交點向量的分量以及平均經度。在一些實施例中,次級或匯出參數可以用作軌道參數。例如,在經典開普勒軌道建模中,開普勒元素集可以使用諸如軌道時間週期而不是半長軸的匯出參數來表示,因為兩者之間存在直接關係。種子值可以用於播種由方塊625中包括的操作分組執行的軌道參數值的估計的反覆運算程序。種子值可以以各種方式中的任何一種獲得,這取決於期望的功能。在一些實施例中,例如,可以從在方塊615中提取的參考軌道資料的最終N個曆元獲得種子值。
隨後,方塊625中的操作分組反覆運算地改變參數值(例如,從在方塊620處獲得的種子值開始),以找到最佳擬合週期T1的實際軌道資料的一組軌道參數值。這經由針對每個軌道參數估計對相應種子值的相應調整以決定相應候選軌道參數值來完成,如方塊627所示。隨後使用這些候選軌道參數值來計算候選軌道路徑,如方塊630所示。在方塊635處,隨後將候選軌道路徑與來自方塊615的實際(參考)軌道路徑進行比較,並且計算指示候選軌道路徑和實際軌道路徑之間的差值的殘差。在方塊640處,可以檢查成本函數的收斂(例如,連續反覆運算的殘差值是否已經改變超過閾值)。若沒有收斂,則可以用更新的軌道參數值重複估計軌道參數值的程序,如方塊645所示估計。然而,一旦反覆運算程序導致收斂(例如,從一次反覆運算到下一次反覆運算的殘差值不會改變超過閾值),則最近反覆運算中的候選軌道參數值可以用作第一處理流程600的輸出軌道參數值,如方塊650所示。對於群集中的所有衛星(例如,所有平面和槽)或其子集,可以並行或順序地進行該第一處理流程600。
圖7是圖示根據一些實施例的第二處理流程700的流程圖,其圖示用於決定準確的長期模型的後續參數估計程序,其可以遵循圖6所示的初始程序。同樣,在該第二處理流程700中示出的操作可以由伺服器執行,以決定用於群集中的所有衛星的衛星控制格預測的模型。與圖6的第一處理流程600不同,圖6的第一處理流程600指示用於估計每個控制格或衛星的軌道參數值(例如,一次一個)的程序,可以執行第二處理流程700以決定衛星群集的所有控制格或衛星的最終軌道參數值(在圖7中示出為包括N個平面和M個槽)。亦即,如下文進一步詳細描述的,第二處理流程700圖示在許多態樣類似於圖6的第一處理流程600的參數估計程序。
如圖所示,第二處理流程700可以包括從第一處理流程600的資料來源獲得資料,包括TLE檔案(對於所有衛星),如方塊705所示,以及座標旋轉ECI至ECEF的參數值,如方塊710所示。該資料可以在第二時間段T2內被取樣,T2可以在與T1相同的時間段內延伸,但是可以更長或更短。在初步實現中,T2已經被選擇為長於T1。作為實例,T1可以包括最近的8周,並且T2可以包括最近的24周(包括T1的8周)。類似於方塊615處的操作,在圖6中,方塊715處的操作包括準備週期T2內的在ECEF中均勻取樣的參考軌道資料。如圖所示,這是針對所有控制格或衛星完成的。(取樣速率可以是或可以不是與用於準備用於第一處理流程600的取樣的取樣速率相同的取樣速率。它可以是不同的)
類似於第一處理流程600,第二處理流程可以包括使用種子值和反覆運算估計程序,該反覆運算估計程序找到軌道參數值與在方塊715處獲得的資料的最佳擬合。然而,這裡,由第一處理流程600輸出的參數值可以用作第二處理流程700中所示的操作的種子值。特別地,如方塊720所示,來自第一處理流程600的用於衛星群集的每個控制格的輸出軌道參數可以用作輸入。
方塊725中所示的反覆運算程序中的操作分組通常可以遵循圖6的方塊625中所示的反覆運算程序,以找到一組軌道參數值。然而,這裡,執行反覆運算程序以找到導致最佳擬合週期T2(而不是T1)的實際軌道資料的軌道參數值,並且對於多個衛星(例如,衛星群集中的所有衛星)進行反覆運算程序,並且在一些實施例中,僅估計對參數子集的調整(例如,僅半長軸的平方根和平均近點角)。這是經由針對每個控制格/衛星的軌道參數的子集估計對相應種子值的相應調整以決定相應候選軌道參數值來完成的,如方塊727所示。隨後使用這些候選軌道參數值來計算候選軌道路徑,如方塊730所示。在方塊735處,隨後將候選軌道路徑與在方塊715處準備的實際(參考)軌道路徑進行比較,並且計算指示候選軌道路徑和實際軌道路徑之間的差值的殘差。
在方塊740處,可以檢查成本函數的收斂(例如,連續反覆運算的殘差值是否已經改變超過閾值)。如圖所示,這可以在所有衛星/控制格上完成。與步驟1中的圖6的方塊640處的功能相反,方塊740處示出的操作中的成本函數和殘差值可以應用於整個衛星分組。若沒有收斂,則可以用更新的軌道參數值重複估計軌道參數值的程序,如方塊745所示估計。然而,一旦反覆運算程序導致收斂,則最近反覆運算中的候選軌道參數值可以用作控制格/衛星的最終軌道參數值。這些值是第二處理流程700的輸出,如方塊750所示。這些最終軌道參數值可以由伺服器提供給UE,以對衛星運動建模並準確地預測通訊衛星(或更準確地,它們各自的控制格)的位置以用於基於衛星的通訊。
可以進行方塊725中的操作分組中所示的反覆運算程序以進一步細化跨特定分組的值。如方塊745所示,當調整所選擇的參數值時,可以應用分組約束。可以基於可以具有一或多個參數的相似(或理想地相同)值的衛星來定義分組。例如,關於一或多個參數,可以基於軌道平面、軌道殼、衛星群集或其組合對衛星進行分組。隨後可以估計分組的參數值調整,如方塊745所示,並且可以使用反覆運算程序來找到整個分組的最佳擬合參數值。根據一些實施例,其他(未分組的)參數可以保留其在估計處理流程的步驟1中決定的原始值(例如,圖6所示),或者可以根據需要進一步調整(例如,在每個衛星/控制格的基礎上)。下文關於圖9-圖11中所示的實例值描述關於應用分組約束的附加細節。
圖8是根據一些實施例的方法800的流程圖,該方法800可由行動設備利用以使用由伺服器提供的輔助資料來輔助行動設備的使用者定向行動設備以實現基於衛星的通訊。如前述,行動設備可以包括諸如行動電話的移動電子設備。其他類型的行動設備可以包括平板電腦、膝上型電腦、商業或工業行動設備、個人媒體播放機、耳機或其他可穿戴設備等。
方法800可開始於行動設備獲得輔助資料(如方塊805所展示)、當前時間(方塊810)及當前使用者位置815。這裡,輔助資料可以包括由伺服器經由資料通訊網路(例如,經由網際網路、蜂巢無線網路及/或類似網路)決定的軌道參數值(例如,作為圖7的估計處理流程的步驟2的輸出)。輔助資料可能先前已由行動設備獲得(例如,當行動設備處於蜂巢或Wi-Fi網路的覆蓋範圍內時)。然而,如前述,使用本文提供的用於決定基於衛星的通訊系統的控制格/衛星的軌道參數的技術,這些參數可以實現一年或更長時間的控制格/衛星的準確預測。
在方塊810處獲得的當前時間可用於由行動設備預測控制格/衛星。這樣,當前時間可以與用於決定軌道參數值的時間基本同步,以實現準確的預測。根據一些實施例,可經由使用行動設備的GNSS接收器使行動設備與GNSS群集的準確時間同步來獲得當前時間。在一些實施例中,如由行動設備的時鐘維持的行動設備的當前時間可足夠準確以實現衛星位置的準確預測。
在方塊815處獲得的使用者位置亦可以以不同的方式獲得。同樣,若行動設備配備有GNSS接收器,則行動設備可使用GNSS定位。補充或替代地,行動設備可使用基於地面的定位方法(包含基於無線網路的定位,若可用的話)、航位推算(例如,使用行動設備的感測器)或其組合。為了決定用於基於衛星的通訊的行動設備的對準,使用者位置的準確度可能不需要是高度細微性的,而是可能在行動設備的真實位置的幾公里內。
使用分別在方塊805和810獲得的輔助資料和當前時間,行動設備隨後可以計算基於衛星的通訊系統的群集之每一者衛星的衛星位置,如方塊820所示。軌道參數可以用於例如標準(例如開普勒、赤道等)軌道模型中,以決定(或預測)當前時間的衛星位置。
方塊825處的功能包括辨識使用者(或行動設備)可見的一或多個衛星。使用當前衛星位置和當前使用者位置,行動設備可以決定每個衛星對使用者的相對位置,並且進一步決定地平線上方並且對行動設備可見(例如,可用於直接視距通訊)的衛星。例如,該決定可以產生與圖2中所示的資料類似的資料。
在知道哪些衛星對使用者可見以及衛星的相對位置的情況下,行動設備隨後可以向使用者提供指向輔助以使行動設備能夠參與與衛星的基於衛星的通訊的方式來定向行動設備。如關於圖3所指出的,這可以進一步鑒於行動設備的主天線波瓣相對於行動設備的方向來完成。可以使用行動設備的揚聲器及/或顯示器使用音訊及/或視覺提示來提供指向輔助。根據一些實施例,行動設備亦可以在行動設備正確對準時通知使用者,提示使用者停止移動,並且允許行動設備與衛星進行通訊,因為衛星被定向用於通訊。
根據一些實施例,可以在行動設備的對準期間重複圖8中的一或多個方塊中所示的操作,以允許向使用者進行即時回饋。例如,可以頻繁地刷新方塊820處的衛星位置的決定、方塊825處的可見衛星的辨識以及方塊830處的指向輔助的提供(例如,每秒幾次、每秒一次、每幾秒一次等),以允許行動設備引導使用者在衛星移動穿過天空時將行動設備與衛星適當地對準。在一些實施例中,行動設備可以提示「引導」衛星的對準,指向衛星即將到達的位置,以考慮使用者正確對準行動設備可能花費的時間。
圖9-圖11圖示基於特定的時間段內銥NEXT衛星群集的公共資訊的實例開普勒軌道參數值。然而,可以注意到,本文提供的技術可以應用於其他衛星群集,特別是其他基於衛星的通訊系統的群集。
圖9是示出經由使用銥衛星的歸檔的公共TLE資料執行先前關於圖6描述的估計處理流程的步驟1而產生的實例開普勒軌道參數值的表。為了避免混亂,圖示來自僅兩個軌道平面的衛星(22個衛星)的資料。然而,實際上,可以使用來自所有六個平面的衛星的資料。在該特定實例中,資料對應的時間段(T1)是2020年11月6日至2020年12月31日,跨越8周的歷史資料。
可以看出,輸出包括參考曆元時間(例如,軌道參數應用的時間戳記)以及開普勒軌道參數的值:半長軸的平方根、偏心率、平均近點角、傾角、RAAN、RAAN速率和近地點幅角。此時,在模型決定程序中(例如,在估計程序流程的步驟一的輸出處),針對每個衛星分別決定七個開普勒軌道的每個值。因此,每個衛星可以具有唯一的開普勒軌道參數值集合。
圖10是示出執行先前關於圖7描述的估計處理流程的步驟2而產生的開普勒軌道參數值的第一實例集合的表,繼續圖9的用於產生銥NEXT衛星的開普勒軌道參數值的實例值。具體地,使用圖9中的表的開普勒軌道參數值作為種子值獲得圖10中的值,並且TLE資料對應的時間段(T2)是2020年7月17日至2020年12月31日。
如前述,衛星可以這樣分組,並且當在估計處理流程的步驟2期間決定不同參數值的調整時,可以在每分組的基礎上應用約束,如圖7所示。分組共同參數值對於整個分組可以是恆定的。在圖10的實例中,例如,不同的軌道平面限定不同的分組。(同樣,圖10中僅圖示六個軌道平面中的兩個軌道平面)因為傾角和RAAN對於分組是共同的,所以共同值可以應用於整個分組。如圖10所示,對於每個分組(例如,每個軌道平面)中的所有衛星,列1010中的傾角的值和列1020中的RAAN的值是相同的。
如前述,根據一些實施例,一些參數的分組可以應用於包括整個群集的分組。對於整個群集中的所有衛星,半長軸的平方根值可以是相同的。因此,在圖10所示的實例中,列1030中所示的半長軸的平方根值對於整個群集中的所有衛星是相同的。
利用列1010、1020和1030中的值的這些分組約束,可以利用估計處理流程的步驟2來決定對於分組內的所有衛星最佳擬合的共同值(跨分組)。列1030中的值表示對於時間T2最佳擬合群集中的所有66個衛星的半長軸的平方根的值。類似地,列1010和1020中的值表示在每個軌道平面的基礎上針對所有衛星上的傾角和RAAN的相應值的最佳擬合。列1040中的平均近點角值可以與步驟1不同,並且對於每個衛星可以是唯一的。並且因此,步驟二可以進一步調整每個衛星的這些值。(因為平均近點角描述軌道內的衛星位置,而其他開普勒軌道值通常描述軌道本身,所以將平均近點角保持為「自由」參數可能是有意義的,在步驟2期間在每個衛星的基礎上選擇該參數的值。亦即,替代實施例可以利用附加的或替代的開普勒參數值作為自由參數。)其他值(例如,偏心率、RAAN速率和近地點幅角)不具有任何分組約束,並且可以保留它們的原始值,如在估計處理流程的步驟1中決定的(例如,如圖6所示)。因此,在該實例中,步驟2估計79個參數值:66個值用於平均近點角(對於每個衛星),6個值用於傾角(對於每個軌道平面),6個值用於RAAN(同樣,對於每個軌道平面),以及單個值用於所有衛星的半長軸的平方根。
可以注意到,本文描述的關於單個殼體中的基於衛星的通訊群集的原理可以擴展到具有複數個殼體的基於衛星的通訊群集。例如,不同的分組約束可以應用於不同的殼及/或不同殼內的不同分組(例如,殼內的不同軌道平面)。
圖11是示出執行估計處理流程的步驟2產生的開普勒軌道參數值的第二實例集合的表。它使用與圖10的開普勒軌道參數值相同的資料集和時間段(T2)。然而,這裡,分組是不同的。更具體地,不存在基於每個軌道平面進行的分組。相反,對於半長軸的平方根(類似於圖10),存在單個群集範圍的分組,導致列1110中的所有衛星的共同值,並且對於每個衛星估計列1120中所示的平均近點角值。因此,該實例中的估計處理流程的步驟2估計平均近點角(對於每個衛星)的67個參數值66個值,以及所有衛星的半長軸的平方根的單個值。所有其他參數值可以保持與步驟1中決定的相同。
圖12是促進行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的衛星群集的衛星的方法的方法1200的流程圖。用於執行圖1200中所示的一或多個方塊中所示的功能的單元可以由如本文所述的電腦伺服器的硬體及/或軟體部件來執行。電腦伺服器的實例部件在圖14中示出,其在下文更詳細地描述。在一些實施例中,圖12(以及圖6及/或圖7)中的一些或全部操作可以由行動設備執行。
在方塊1210,該功能包括獲得指示一組衛星在時間段內的軌道移動的歷史軌道資料,該組衛星至少包括衛星群集的衛星子集。在一些態樣,該功能可以對應於例如圖6的方塊605、610、111和615處的操作。因此,該時間段可以對應於圖6的T1。在一些實施例中,獲得歷史軌道資料包括使用該組衛星在該時間段內的歸檔TLE資料以固定取樣速率計算衛星軌道路徑。如本文其他地方所述,衛星群集可以包括具有能夠與地面設備通訊的衛星的通訊衛星群集。每個衛星可以經受站保持並且可以與控制格相對應。
用於執行方塊1210處的功能性的裝置可包括(例如)匯流排1305、(一或多個)處理器1310、DSP 1320、無線通訊介面1330、記憶體1360及/或行動設備1300的其他部件,如圖13中所說明及下文所論述。補充或替代地,用於執行功能性塊1210的裝置可包括(例如)匯流排1405、處理器1410、通訊子系統1430(任選地包含無線通訊介面1433)、記憶體1435及/或電腦系統1400的其他部件,如圖14中所說明及下文所論述。
在方塊1220,該功能包括,對於該組衛星之每一者衛星,經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的。如關於圖6和圖7所描述的,衛星估計可以包括兩步估計程序,其中決定軌道參數值的初始或初步集合,隨後將其用作用於決定軌道參數值的最終集合的種子值,其中一或多個軌道參數值在衛星分組之中共享。因此,根據方法1200的一些實施例,擬合每個衛星的該組軌道參數值可以包括:在將軌道模型擬合到歷史資料的跨越時間段的第一部分的第一部分的第一操作中估計一組初步軌道參數值,並且在將軌道模型擬合到歷史資料的第二部分的第二操作中使用該組初步軌道參數值作為種子值,其中歷史資料的第二部分至少跨越時間段的第一部分。在此類實施例中,可以經由將軌道模型擬合到歷史資料的第二部分的第二操作來決定在衛星分組上共同的至少一個軌道參數值。補充地或替代地,跨越時間段的第一部分的歷史資料可以包括:跨越該組衛星之每一者衛星的一或多個轉向事件的資料。
如前述,共享軌道參數值的衛星可以以一或多個不同的方式分組。因此,方塊1220中提到的衛星分組可以包括共同軌道平面中的衛星、共同軌道殼中的衛星、或衛星群集的所有衛星、或其組合。
可以使用不同類型的軌道模型,因此可以決定所估計的軌道參數值的類型。根據一些實施例,軌道模型包括開普勒模型,並且該組軌道參數值包括半長軸的平方根、偏心率、平均近點角、傾角、RAAN、RAAN速率或近地點幅角或其組合。根據一些實施例,軌道模型包括赤道模型,並且該組軌道參數值包括半長軸、赤道參考系中偏心距向量的分量、赤道參考系中升交點向量的分量、或平均經度、或其組合。
用於執行方塊1220處的功能性的裝置可包括(例如)匯流排1305、(一或多個)處理器1310、DSP 1320、無線通訊介面1330、記憶體1360及/或行動設備1300的其他部件,如圖13中所說明及下文所論述。補充或替代地,用於執行功能性塊1220的裝置可包括(例如)匯流排1405、處理器1410、通訊子系統1430(任選地包含無線通訊介面1433)、記憶體1435及/或電腦系統1400的其他部件,如圖14中所說明及下文所論述。
在方塊1230處,功能包括向至少一個行動設備發送輔助資料,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。如關於圖8所描述,此輔助資料可由行動設備使用以使得行動設備能夠決定衛星位置且最終向行動設備的使用者提供指向輔助以使得行動設備能夠參與與衛星的基於衛星的通訊。同樣,因為本文描述的建模技術(包括圖6和圖7中描述的建模技術)提供了準確的長期軌道模型,所以接收行動設備可能能夠利用輔助資料來決定群集中衛星在幾個月、一年或更長時間內的位置。
用於執行方塊1230處的功能性的裝置可包括(例如)匯流排1305、(一或多個)處理器1310、DSP 1320、無線通訊介面1330、記憶體1360及/或行動設備1300的其他部件,如圖13中所說明及下文所論述。補充或替代地,用於執行功能性塊1230的裝置可包括(例如)匯流排1405、處理器1410、通訊子系統1430(任選地包含無線通訊介面1433)、記憶體1435及/或電腦系統1400的其他部件,如圖14中所說明及下文所論述。
圖13是行動設備1300的實施例的方塊圖,其可以如前述(例如,與圖1-圖12相關聯)使用。例如,行動設備1300可以執行圖8所示的方法的一或多個功能。應當注意,圖13僅意欲提供各種部件的一般化說明,可以適當地利用其中的任何一個或全部。可以注意到,在一些情況下,圖13所示的部件可以定位到單個實體設備及/或分佈在可以設置在不同實體位置處的各種聯網設備之間。此外,如前述,在先前描述的實施例中論述的UE的功能可以由圖13中所示的硬體及/或軟體部件中的一或多個執行。
行動設備1300被示出為包括可以經由匯流排1305電耦合(或者可以適當地以其他方式通訊)的硬體部件。硬體部件可包含(一或多個)處理器1310,其可包含(但不限於)一或多個通用處理器(例如,應用處理器)、一或多個專用處理器(例如,數位訊號處理器(DSP)晶片、圖形加速處理器、特殊應用積體電路(ASIC)及/或類似者)及/或其他處理結構或部件。(一或多個)處理器1310可以包括一或多個處理單元,其可以容納在單個積體電路(IC)或多個IC中。如圖13所示,一些實施例可以具有單獨的DSP 1320,這取決於期望的功能。可在(一或多個)處理器1310及/或無線通訊介面1330(下文論述)中提供基於無線通訊的位置決定及/或其他決定。行動設備1300亦可包含一或多個輸入設備1370,其可包含(但不限於)一或多個鍵盤、觸控式螢幕、觸控板、麥克風、按鈕、撥號盤、開關及/或類似者;及一或多個輸出設備1315,其可包含(但不限於)一或多個顯示器(例如,觸控式螢幕)、發光二極體(LED)、揚聲器及/或類似者。
行動設備1300亦可包含無線通訊介面1330,其可包括但不限於數據機、網卡、紅外通訊裝置、無線通訊裝置及/或晶片組(例如裝置、IEEE 802.11裝置、IEEE 802.15.4裝置、Wi-Fi裝置、WiMAX裝置、WAN裝置及/或各種蜂巢式裝置等)及/或類似者,其可使得行動設備1300能夠與如上文實施例中所描述的其他裝置通訊。無線通訊介面1330可以允許例如經由eNB、gNB、ng-eNB、存取點、各種基地台及/或其他存取節點類型、及/或其他網路部件、電腦系統、及/或與TRP通訊地耦合的任何其他電子設備與網路的TRP通訊(例如,發送和接收)資料和訊號傳遞,如本文所述。可以經由發送及/或接收無線訊號1334的一或多個無線通訊天線1332來執行通訊。根據一些實施例,(一或多個)無線通訊天線1332可以包括多個個別天線、天線陣列或其任何組合。(一或多個)天線1332可以能夠使用波束(例如,Tx波束和Rx波束)來發送和接收無線訊號。可以使用數位及/或類比波束形成技術以及相應的數位及/或類比電路來執行波束形成。無線通訊介面1330可以包括此類電路。如圖3所示,(一或多個)天線1332亦可以用於基於衛星的通訊,並且可以包括主節點,其可以指向用於基於衛星的通訊的衛星,如本文所述。根據一些實施例,主要筆記相對於裝置主體的定向可由裝置製造商已知/建立。
取決於期望的功能,無線通訊介面1330可以包括單獨的接收器和發射器,或者收發機、發射器及/或接收器的任何組合,以與基地台(例如,ng-eNB和gNB)和其他地面收發機(例如無線設備和存取點)通訊。行動設備1300可以與可以包括各種網路類型的不同資料網路通訊。舉例而言,無線廣域網路(WWAN)可為CDMA網路、分時多工存取(TDMA)網路、分頻多工存取(FDMA)網路、正交分頻多工存取(OFDMA)網路、單載波分頻多工存取(SC-FDMA)網路、WiMAX(IEEE 802.16)網路等等。CDMA網路可實施一或多個RAT,例如WCDMA等。包括IS-95、IS-2000及/或IS-856標準。TDMA網路可實施GSM、數位高級行動電話系統(D-AMPS)或某一其他RAT。OFDMA網路可以採用LTE、高級LTE、5G NR等。在來自3GPP的文件中描述了5G NR、LTE、高級LTE、GSM和WCDMA。在來自名為「第三代合作夥伴計畫2」(3GPP2)的聯盟的文件中描述了。3GPP和3GPP2文件是可公開獲得的。無線區域網路(WLAN)亦可為IEEE 802.11x網路,且無線個人區域網路(WPAN)可為藍芽網路、IEEE 802.15x或某一其他類型的網路。本文中所描述的技術亦可用於WWAN、WLAN及/或WPAN的任何組合。
行動設備1300亦可以包括(一或多個)感測器1340(一或多個)。感測器1340可包括(但不限於)一或多個慣性感測器及/或其他感測器(例如,(一或多個)加速度計、(一或多個)陀螺儀、(一或多個)相機、(一或多個)磁力計、(一或多個)高度計、(一或多個)麥克風、(一或多個)接近感測器、(一或多個)光感測器、(一或多個)氣壓計等等),其中的一些可用於獲得位置相關量測及/或其他資訊。
行動設備1300的實施例亦可包含能夠使用天線1382(其可與天線1332相同)從一或多個全球導航衛星系統(GNSS)衛星接收訊號1384的GNSS接收器1380。可以利用基於GNSS訊號量測的定位來補充及/或併入本文描述的技術。GNSS接收器1380可以使用一般技術從GNSS系統的GNSS衛星提取行動設備1300的位置,該GNSS系統諸如全球定位系統(GPS)、伽利略、格洛納斯、日本的準天頂衛星系統(QZSS)、印度的IRNSS、北斗導航衛星系統(BDS)等。此外,GNSS接收器1380可與各種增強系統(例如,基於衛星的增強系統(SBAS))一起使用,該增強系統可與一或多個全球及/或區域性導航衛星系統相關聯或以其他方式啟用以供與一或多個全球及/或區域性導航衛星系統一起使用,例如廣域增強系統(WAAS)、歐洲對地靜止導航疊加服務(EGNOS)、多功能衛星增強系統(MSAS)及/或地理增強導航系統(GAGAN)及/或類似物。
可以注意到,儘管GNSS接收器1380在圖13中被示出為不同的部件,但是實施例不限於此。如本文所使用的,術語「GNSS接收器」可以包括被配置為獲得GNSS量測值(來自GNSS衛星的量測值)的硬體及/或軟體部件。因此,在一些實施例中,GNSS接收器可包括由一或多個處理器(例如(一或多個)處理器1310、DSP 1320及/或無線通訊介面1330內(例如,在數據機中)的處理器)執行(作為軟體)的量測引擎。GNSS接收器亦可任選地包含定位引擎,該定位引擎可使用來自量測引擎的GNSS量測值以使用擴展卡爾曼濾波器(EKF)、加權最小二乘(WLS)、影線濾波器、粒子濾波器或類似者來決定GNSS接收器的位置。定位引擎亦可由一或多個處理器(例如,(一或多個)處理器1310或DSP 1320)執行。
行動設備1300亦可以包括記憶體1360及/或與記憶體1360通訊。記憶體1360可包含(但不限於)本端及/或網路可存取存放裝置、磁碟機、驅動器陣列、光學存放裝置、固態存放裝置,例如隨機存取記憶體(RAM)及/或唯讀記憶體(ROM),其可為可程式設計的、可快閃更新的及/或類似者。此類存放裝置可經配置以實施任何適當的資料儲存,包含但不限於各種檔案系統、資料庫結構及/或類似物。
行動設備1300的記憶體1360亦可以包括軟體元件(圖13中未圖示),包括作業系統、設備驅動程式、可執行庫及/或其他代碼,諸如一或多個應用程式,其可以包括由各種實施例提供的電腦程式,及/或可以被設計為實現由其他實施例提供的方法及/或配置由其他實施例提供的系統,如本文所述。僅借助於實例,關於上文所論述的(一或多個)方法所描述的一或多個程式可實施為記憶體1360中的可由行動設備1300(及/或行動設備1300內的(一或多個)處理器1310或DSP 1320)執行的代碼及/或指令。在一些實施例中,接著,此類代碼及/或指令可用以配置及/或調適通用電腦(或其他裝置)以根據所描述方法執行一或多個操作。
圖14是電腦系統1400的實施例的方塊圖,電腦系統1400可以全部或部分地用於提供如本文實施例中描述的一或多個網路部件(例如,圖5的(一或多個)資料來源530及/或伺服器520)的功能。應當注意,圖14僅意欲提供各種部件的一般化說明,可以適當地利用其中的任何一個或全部。因此,圖14廣泛地圖示如何以相對分離或相對更集成的方式實現各個系統元件。另外,可以注意到,圖14所示的部件可以定位到單個設備及/或分佈在可以設置在不同地理位置處的各種聯網設備之間。
電腦系統1400被示出為包括可以經由匯流排1405電耦合(或者可以適當地以其他方式通訊)的硬體元件。硬體元件可包含(一或多個)處理器1410,其可包括(但不限於)一或多個通用處理器、一或多個專用處理器(例如數位訊號處理晶片、圖形加速處理器及/或類似者)及/或可經配置以執行本文中所描述的方法中的一或多個者的其他處理結構。電腦系統1400亦可包括一或多個輸入設備1415,其可包括(但不限於)滑鼠、鍵盤、相機、麥克風及/或類似者;及一或多個輸出設備1420,其可包括(但不限於)顯示裝置、印表機及/或類似者。
電腦系統1400可進一步包含一或多個非暫時性存放裝置1425(及/或與其通訊),該非暫時性存放裝置可包括(但不限於)本端及/或網路可存取存放裝置,及/或可包括(但不限於)磁碟機、驅動器陣列、光學存放裝置、固態存放裝置,例如RAM及/或ROM,其可為可程式設計的、可快閃更新的及/或類似物。此類存放裝置可經配置以實施任何適當的資料儲存,包含但不限於各種檔案系統、資料庫結構及/或類似物。此類資料儲存可以包括用於儲存和管理要經由集線器發送到一或多個設備的訊息及/或其他資訊的(一或多個)資料庫及/或其他資料結構,如本文所述。
電腦系統1400亦可以包括通訊子系統1430,其可以包括由無線通訊介面1433管理和控制的無線通訊技術,以及有線技術(諸如乙太網路、同軸通訊、通用序列匯流排(USB)等)。無線通訊介面1433可以包括一或多個無線收發機,其可以經由(一或多個)無線天線1450發送和接收無線訊號1455(例如,根據5G NR或LTE的訊號)。因此,通訊子系統1430可以包括數據機、網卡(無線或有線)、紅外通訊設備、無線通訊設備及/或晶片組等,其可以使電腦系統1400能夠在本文描述的任何或所有通訊網路上與相應網路上的任何設備(包括使用者設備(UE)、基地台及/或其他TRP及/或本文描述的任何其他電子設備)通訊。因此,通訊子系統1430可以用於接收和發送資料,如本文的實施例中所描述的。
在許多實施例中,電腦系統1400將進一步包括工作記憶體1435,其可包括RAM或ROM裝置,如上文所描述。示出為位於工作記憶體1435內的軟體元件可包括作業系統1440、裝置驅動程式、可執行庫及/或其他代碼,例如一或多個應用程式1445,其可包括由各種實施例提供的電腦程式,及/或可經設計以實施由其他實施例提供的方法及/或配置由其他實施例提供的系統,如本文中所描述。僅舉例而言,關於上文所論述的(一或多個)方法所描述的一或多個程式可實施為可由電腦(及/或電腦內的處理器)執行的代碼及/或指令;在一態樣中,接著,此類代碼及/或指令可用以配置及/或調適通用電腦(或其他裝置)以根據所描述的方法執行一或多個操作。
這些指令及/或代碼的集合可儲存在非暫時性電腦可讀取儲存媒體(例如上文所描述的(一或多個)存放裝置1425)上。在一些情況下,儲存媒體可併入於電腦系統(例如電腦系統1400)內。在其他實施例中,儲存媒體可與電腦系統(例如,可裝卸式媒體,例如光碟)分離,及/或提供於安裝包中,使得儲存媒體可用以程式設計、配置及/或調適其上儲存有指令/代碼的通用電腦。這些指令可採取可由電腦系統1400執行的可執行代碼的形式,及/或可採取原始程式碼及/或可安裝代碼的形式,該原始程式碼及/或可安裝代碼在電腦系統1400上編譯及/或安裝後(例如,使用多種通常可用的編譯器、安裝程式、壓縮/解壓縮實用程式等中的任一者),接著採取可執行代碼的形式。
對於本發明所屬領域中具有通常知識者顯而易見的是,可以根據具體要求進行實質性變化。例如,亦可以使用定製硬體及/或特定元件可以在硬體、軟體(包括可攜式軟體,諸如小應用程式等)或兩者中實現。此外,可以採用到諸如網路輸入/輸出設備的其他計算設備的連接。
參考附圖,可以包括記憶體的部件可以包括非暫時性機器可讀取媒體。如本文所使用的術語「機器可讀取媒體」和「電腦可讀取媒體」是指參與提供使機器以特定方式操作的資料的任何儲存媒體。在上文提供的實施例中,各種機器可讀媒體可涉及將指令/代碼提供到處理器及/或(一或多個)其他設備以供執行。補充或替代地,機器可讀媒體可用於儲存及/或攜載此類指令/代碼。在許多實施方式中,電腦可讀取媒體是實體及/或有形儲存媒體。此類媒體可以採取許多形式,包括但不限於非揮發性媒體和揮發性媒體。電腦可讀取媒體的常見形式包括例如磁性及/或光學媒體、具有孔圖案的任何其他實體媒體、RAM、可程式設計ROM(PROM)、可抹除PROM(EPROM)、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或盒、或電腦可以從其讀取指令及/或代碼的任何其他媒體。
本文論述的方法、系統和設備是實例。各種實施例可以適當地省略、替換或添加各種程序或元件。例如,關於某些實施例描述的特徵可以在各種其他實施例中組合。實施例的不同態樣和元件可以以類似的方式組合。本文提供的附圖的各種部件可以體現在硬體及/或軟體中。此外,技術發展,並且因此許多元件是不將本案的範疇限制於那些具體實例的實例。
已經證明,主要出於通用的原因,有時將此類訊號稱為位元、資訊、值、元素、符號、字元、變數、項、數值、數位等是方便的。然而,應當理解,所有這些或類似術語皆與適當的實體量相關聯,並且僅僅是方便的標籤。除非另有特別說明,否則如從上面的論述中顯而易見的,應當理解,在整個說明書中,利用諸如「處理」、「計算」、「運算」、「決定」、「查明」、「辨識」、「關聯」、「量測」、「執行」等術語的論述是指特定裝置(諸如專用電腦或類似的專用電子計算設備)的動作或程序。因此,在本說明書的上下文中,專用電腦或類似專用電子計算裝置能夠操縱或變換訊號,該訊號通常表示為專用電腦或類似專用電子計算裝置的記憶體、暫存器或其他資訊存放裝置、傳輸裝置或顯示裝置內的實體電子、電氣或磁性量。
如本文所使用的術語「和」和「或」可以包括多種含義,這些含義亦預期至少部分地取決於使用這些術語的上下文。通常,「或」若用於關聯列表,例如a、B或C,則意欲表示a、B和C(這裡在包含性意義上使用),以及a、B或C(這裡在排他性意義上使用)。另外,如本文中所使用的術語「一或多個」可用於以單數形式描述任何特徵、結構或特性,或可用於描述特徵、結構或特性的某一組合。然而,應注意,此僅為說明性實例且所主張的標的物並不限於此實例。此外,若用於關聯列表(諸如a、B或C),則術語「中的至少一個」可以被解釋為意指a、B及/或C的任何組合,諸如a、AB、AA、AAB、AABBCCC等。
已經描述了若干實施例,在不脫離本案的範疇的情況下,可以使用各種修改、替代構造和均等物。例如,上述元件可以僅僅是較大系統的部件,其中其他規則可以優先於或以其他方式修改各種實施例的應用。此外,可以在考慮上述元件之前、期間或之後進行多個步驟。因此,以上描述不限制本案的範疇。
鑒於本說明書,實施例可以包括特徵的不同組合。在以下編號的條款中描述實現實例:
條款1:一種促進行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的衛星群集的衛星的方法,該方法包括:獲得指示一組衛星在時間段內的軌道移動的歷史軌道資料,該組組衛星至少包括該衛星群集的衛星子集;對於該組衛星之每一者衛星,經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的;及向至少一個行動設備發送輔助資料,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
條款2:根據條款1之方法,其中用於擬合每個衛星的該組軌道參數值包括:在將軌道模型擬合到跨越時間段的第一部分的歷史資料的第一部分的第一操作中估計初步的一組軌道參數值;及在將該軌道模型擬合到該歷史資料的第二部分的第二操作中使用該組初步軌道參數值作為種子值,其中該歷史資料的第二部分至少跨越該時間段的第一部分。
條款3:根據條款2之方法,其中經由將軌道模型擬合到歷史資料的第二部分的第二操作來決定在該衛星分組上共同的至少一個軌道參數值。
條款4:根據條款2-3中任一項所述的方法,其中跨越時間段的第一部分的歷史資料包括跨越該組衛星之每一者衛星的一或多個轉向事件的資料。
條款5:根據條款1-4中任一項所述的方法,其中衛星分組包括:共同軌道平面中的衛星、共同軌道殼中的衛星、或衛星群集的所有衛星、或其組合。
條款6:條款1-5中任一項的方法,其中軌道模型包括開普勒模型,並且該組軌道參數值包括:半長軸的平方根、偏心率、平均近點角、傾角、升交點經度(RAAN)、RAAN速率或近地點幅角或其組合。
條款7:根據條款1-6中任一項所述的方法,其中軌道模型包括赤道模型,並且該組軌道參數值包括:半長軸、赤道參考系中偏心距向量的分量、赤道參考系中升交點向量的分量、或平均經度、或其組合。
條款8:根據條款1-7中任一項所述的方法,其中獲得歷史軌道資料包括在該時間段內均勻地取樣該組衛星的歸檔的兩行元素(TLE)資料。
條款9:一種用於促進行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的衛星群集的衛星的裝置,該裝置包括:收發器;記憶體;及與收發器和記憶體通訊地耦合的一或多個處理器,其中一或多個處理器被配置為:獲得指示一組衛星在時間段內的軌道移動的歷史軌道資料,該組衛星至少包括衛星群集的衛星子集;對於該組衛星之每一者衛星,經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的;及向至少一個行動設備發送輔助資料,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
條款10:根據條款9之裝置,其中該裝置包括該行動設備或電腦伺服器。
條款11:根據條款9-10中任一項所述的裝置,其中為了擬合每個衛星的該組軌道參數值,一或多個處理器被配置為在將軌道模型擬合到跨越時間段的第一部分的歷史資料的第一部分的第一操作中估計初步的一組軌道參數值;及在將軌道模型擬合到歷史資料的第二部分的第二操作中使用該組初步軌道參數值作為種子值,其中歷史資料的第二部分至少跨越時間段的第一部分。
條款12:根據條款11之設備,其中經由將軌道模型擬合到歷史資料的第二部分的第二操作來決定在該衛星分組上共同的至少一個軌道參數值。
條款13:根據條款11-12中任一項所述的設備,其中為了獲得跨越時間段的第一部分的歷史資料,一或多個處理器被配置為獲得跨越該組衛星之每一者衛星的一或多個轉向事件的資料。
條款14:根據條款9-13中任一項所述的設備,其中該衛星分組包括:共同軌道平面中的衛星、共同軌道殼中的衛星、或衛星群集的所有衛星、或其組合。
條款15:根據條款9-14中任一項所述的裝置,其中該軌道模型包括開普勒模型,並且該組軌道參數值包括:半長軸的平方根、偏心率、平均近點角、傾角、升交點經度(RAAN)、RAAN速率或近地點幅角或其組合。
條款16:根據條款9-15中任一項所述的設備,其中軌道模型包括赤道模型,並且該組軌道參數值包括:半長軸、赤道參考系中偏心距向量的分量、赤道參考系中升交點向量的分量、或平均經度、或其組合。
條款17:根據條款9-16中任一項所述的設備,其中為了獲得歷史軌道資料,一或多個處理器被配置為在該時間段內均勻地取樣該組衛星的歸檔的兩行元素(TLE)資料。
條款18:一種用於促進行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的衛星群集的衛星的裝置,該裝置包括:用於獲得指示一組衛星在時間段內的軌道移動的歷史軌道資料的部件,該一組衛星至少包括該衛星群集的衛星子集;用於經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來為該組衛星之每一者衛星估計一組軌道參數值的部件,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的;及用於向至少一個行動設備發送輔助資料的部件,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
條款19:根據條款18之裝置,其中用於擬合每個衛星的該組軌道參數值的部件包括:用於在將軌道模型擬合到跨越時間段的第一部分的歷史資料的第一部分的第一操作中估計初步的一組軌道參數值的部件;及用於在將該軌道模型擬合到該歷史資料的第二部分的第二操作中使用該組初步軌道參數值作為種子值的部件,其中該歷史資料的第二部分至少跨越該時間段的第一部分。
條款20:根據條款19之裝置,其中經由將軌道模型擬合到歷史資料的第二部分的第二操作來決定在該衛星分組上共同的至少一個軌道參數值。
條款21:根據條款19-20中任一項所述的裝置,其中用於獲得跨越時間段的第一部分的歷史資料的部件包括用於獲得跨越該組衛星之每一者衛星的一或多個轉向事件的資料的部件。
條款22:根據條款18-21中任一項所述的裝置,其中衛星分組包括:共同軌道平面中的衛星、共同軌道殼中的衛星、或衛星群集的所有衛星、或其組合。
條款23:根據條款18-22中任一項所述的裝置,其中軌道模型包括開普勒模型,並且該組軌道參數值包括:半長軸的平方根、偏心率、平均近點角、傾角、升交點經度(RAAN)、RAAN速率或近地點幅角或其組合。
條款24:根據條款18-23中任一項所述的裝置,其中軌道模型包括赤道模型,並且該組軌道參數值包括:半長軸、赤道參考系中偏心距向量的分量、赤道參考系中升交點向量的分量、或平均經度、或其組合。
條款25:根據條款18-24中任一項所述的裝置,其中用於獲得歷史軌道資料的部件包括用於在該時間段內均勻取樣該組衛星的歸檔的兩行元素(TLE)資料的部件。
條款26:一種儲存用於促進行動設備指向衛星群集的衛星以進行基於衛星的資料通訊的指令的非暫時性電腦可讀取媒體,該等指令包括用於以下操作的代碼:獲得指示一組衛星在時間段內的軌道移動的歷史軌道資料,該一組衛星至少包括該衛星群集的衛星子集;對於該組衛星之每一者衛星,經由將軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該組軌道值中的至少一個軌道參數值在該組衛星內的衛星分組上是共同的;及向至少一個行動設備發送輔助資料,輔助資料指示該組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
條款27:根據條款26之電腦可讀取媒體,其中用於擬合每個衛星的該組軌道參數值的代碼包括用於以下操作的代碼:在將軌道模型擬合到跨越時間段的第一部分的歷史資料的第一部分的第一操作中估計初步的一組軌道參數值;及在將該軌道模型擬合到該歷史資料的第二部分的第二操作中使用該組初步軌道參數值作為種子值,其中該歷史資料的第二部分至少跨越該時間段的第一部分。
條款28:根據條款27之電腦可讀取媒體,其中經由將軌道模型擬合到歷史資料的第二部分的第二操作來決定在該衛星分組上共同的至少一個軌道參數值。
條款29:根據條款27-28中任一項所述的電腦可讀取媒體,其中用於獲得跨越該時間段的該第一部分的該歷史資料的該代碼包括:用於獲得跨越該一組衛星之每一者衛星的一或多個轉向事件的資料的代碼。
條款30:根據條款26-29中任一項所述的電腦可讀取媒體,其中用於獲得歷史軌道資料的代碼包括用於在該時間段內均勻取樣該組衛星的歸檔的兩行元素(TLE)資料的代碼。
100:通訊系統
110:衛星
120:地球
130:軌道平面
140:間隔
150:衝突點
210:頂部圖表
215:圖例
220:底部圖表
310:衛星
330:行動設備
340:使用者
350:主天線節點
400:示圖
410:衛星
420:地球
440:控制格
500:架構
505:行動設備
510:衛星
520:伺服器
530:資料來源
600:第一處理流程
605:方塊
610:方塊
615:方塊
620:方塊
625:方塊
627:方塊
630:方塊
635:方塊
640:方塊
645:方塊
650:方塊
700:第二處理流程
705:方塊
710:方塊
715:方塊
720:方塊
725:方塊
727:方塊
730:方塊
735:方塊
740:方塊
745:方塊
750:方塊
800:方法
805:方塊
810:方塊
815:方塊
820:方塊
825:方塊
830:方塊
1010:列
1020:列
1030:列
1040:列
1110:列
1120:列
1200:方法
1210:方塊
1220:方塊
1230:方塊
1300:行動設備
1305:匯流排
1310:處理器
1315:輸出設備
1320:DSP
1330:無線通訊介面
1332:無線通訊天線
1334:無線訊號
1340:感測器
1360:記憶體
1370:輸入設備
1380:GNSS接收器
1382:天線
1384:全球導航衛星系統(GNSS)衛星接收訊號
1400:電腦系統
1405:匯流排
1410:處理器
1415:輸入設備
1420:輸出設備
1425:非暫時性存放裝置
1430:通訊子系統
1433:無線通訊介面
1435:記憶體
1440:作業系統
1445:應用程式
1450:無線天線
1455:無線訊號
圖1是根據實施例的基於衛星的通訊系統的圖。
圖2是示出通訊衛星群集在一小時的程序中移動穿過天空的衛星的實例可見性和數量的一組曲線圖。
圖3是示出如何能夠在沒有用於衛星通訊的專用天線的情況下實現與諸如傳統蜂巢式電話的行動設備的基於衛星的通訊的圖。
圖4是被提供以概念性地示出根據一些實施例的衛星建模可以做什麼以預測給定衛星的位置的圖。
圖5圖示根據實施例的用於向行動設備提供輔助資料以使得使用者能夠定向行動設備以與衛星通訊的系統的實例架構。
圖6是示出根據一些實施例的第一處理流程的流程圖,該第一處理流程示出用於決定準確的長期模型的初始參數估計程序。
圖7是圖示根據一些實施例的第二處理流程的流程圖,其圖示用於決定準確的長期模型的後續參數估計程序,其可以遵循圖6所示的初始程序。
圖8是根據一些實施例的可由行動設備利用以用於使用由伺服器提供的輔助資料來輔助行動設備的使用者定向行動設備以實現基於衛星的通訊的方法的流程圖。
圖9是示出經由執行本文關於圖6描述的估計處理流程的步驟1產生的實例開普勒軌道參數值的表。
圖10是示出執行本文關於圖7描述的估計處理流程的步驟2而產生的開普勒軌道參數值的第一實例集合的表,繼續圖9的用於產生衛星的開普勒軌道參數值的實例值。
圖11是示出執行估計處理流程的步驟2產生的開普勒軌道參數值的第二實例集合的表。
圖12是根據實施例的促進行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的衛星群集的衛星的方法的流程圖。
圖13是可以在如本文描述的實施例中利用的行動設備的實施例的方塊圖。
圖14是可以在如本文所述的實施例中使用的電腦系統的實施例的方塊圖。
根據某些實例實施方式,各種圖式中的相同元件符號指示相同元素。另外,元素的多個實例可以經由在元素的第一數位之後跟隨字母或連字號以及第二數位來指示。例如,元素110的多個實例可以被指示為110-1、110-2、110-3等。或如110a、110b、110c等。當僅使用第一數位來代表此類元素時,將理解該元素的任何實例(例如,先前實例中的元素110將代表元素110-1、110-2和110-3或者代表元素110a、110b和110c)。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
1200:方法
1210:方塊
1220:方塊
1230:方塊
Claims (30)
- 一種促進一行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的一衛星群集的一衛星的方法,該方法包括以下步驟: 獲得指示一組衛星在一時間段內的軌道移動的歷史軌道資料,該一組衛星至少包括該衛星群集的一衛星子集; 對於該一組衛星之每一者衛星,經由將一軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該一組軌道值中的至少一個軌道參數值在該一組衛星內的衛星分組上是共同的;及 向至少一個行動設備發送輔助資料,該輔助資料指示該一組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
- 根據請求項1之方法,其中用於擬合每個衛星的該一組軌道參數值包括以下步驟: 在將該軌道模型擬合到跨越該時間段的一第一部分的該歷史資料的一第一部分的一第一操作中估計一組初步軌道參數值;及 在將該軌道模型擬合到該歷史資料的一第二部分的一第二操作中使用該一組初步軌道參數值作為種子值,其中該歷史資料的該第二部分至少跨越該時間段的該第一部分。
- 根據請求項2之方法,其中經由將該軌道模型擬合到該歷史資料的該第二部分的該第二操作來決定在該衛星分組上共同的至少一個軌道參數值。
- 根據請求項2之方法,其中跨越該時間段的該第一部分的該歷史資料包括以下步驟:跨越該一組衛星之每一者衛星的一或多個轉向事件的資料。
- 根據請求項1之方法,其中該衛星分組包括: 一共同軌道平面上的衛星 在一共同軌道殼中的衛星,或 該衛星群集的所有衛星,或者 其之一組合。
- 根據請求項1之方法,其中該軌道模型包括一開普勒模型,並且該一組軌道參數值包括: 半長軸的平方根, 偏心率, 平均近點角, 傾角, 升交點經度(RAAN), RAAN速率,或 近地點幅角,或 其之一組合。
- 根據請求項1之方法,其中該軌道模型包括赤道模型,並且該一組軌道參數值包括: 半長軸, 一赤道參考系中的一偏心距向量的分量, 該赤道參考系中的一升交點向量的分量,或 平均經度,或 其之一組合。
- 根據請求項1之方法,其中獲得該歷史軌道資料包括在該時間段內均勻地取樣該一組衛星的歸檔的兩行元素(TLE)資料。
- 一種用於促進一行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的一衛星群集的一衛星的設備,該設備包括: 一收發器; 一記憶體;及 與該收發機和該記憶體通訊地耦合的一或多個處理器,其中該一或多個處理器被配置為: 獲得指示一組衛星在一時間段內的軌道移動的歷史軌道資料,該一組衛星至少包括衛星群集的一衛星子集; 對於該一組衛星之每一者衛星,經由將一軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該一組軌道值中的至少一個軌道參數值在該一組衛星內的一衛星分組上是共同的;及 向至少一個行動設備發送輔助資料,該輔助資料指示該一組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
- 根據請求項9之設備,其中該設備包括該行動設備或一電腦伺服器。
- 根據請求項9之設備,其中為了擬合每個衛星的該一組軌道參數值,該一或多個處理器被配置為: 在將該軌道模型擬合到跨越該時間段的一第一部分的該歷史資料的一第一部分的一第一操作中估計一組初步軌道參數值;及 在將該軌道模型擬合到該歷史資料的一第二部分的一第二操作中使用該一組初步軌道參數值作為種子值,其中該歷史資料的該第二部分至少跨越該時間段的該第一部分。
- 根據請求項11之設備,其中經由將該軌道模型擬合到該歷史資料的該第二部分的該第二操作來決定在該衛星分組上共同的至少一個軌道參數值。
- 根據請求項11之設備,其中為了獲得跨越該時間段的該第一部分的該歷史資料,該一或多個處理器被配置為獲得跨越該一組衛星之每一者衛星的一或多個轉向事件的資料。
- 根據請求項9之設備,其中該衛星分組包括: 一共同軌道平面上的衛星 在一共同軌道殼中的衛星,或 該衛星群集的所有衛星,或者 其之一組合。
- 根據請求項9之設備,其中該軌道模型包括一開普勒模型,並且該一組軌道參數值包括: 半長軸的平方根, 偏心率, 平均近點角, 傾角, 升交點經度(RAAN), RAAN速率,或 近地點幅角,或 其之一組合。
- 根據請求項9之設備,其中該軌道模型包括一赤道模型,並且該一組軌道參數值包括: 半長軸, 一赤道參考系中的一偏心距向量的分量, 該赤道參考系中的一升交點向量的分量,或 平均經度,或 其之一組合。
- 根據請求項9之設備,其中為了獲得該歷史軌道資料,該一或多個處理器被配置為在該時間段內均勻地取樣該一組衛星的歸檔的兩行元素(TLE)資料。
- 一種用於促進一行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的一衛星群集的一衛星的裝置,該裝置包括: 用於獲得指示一組衛星在一時間段內的軌道移動的歷史軌道資料的部件,該一組衛星至少包括衛星群集的一衛星子集; 用於經由將一軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來為該一組衛星之每一者衛星估計一組軌道參數值的部件,其中該一組軌道值中的至少一個軌道參數值在該一組衛星內的一衛星分組上是共同的;及 用於向至少一個行動設備發送輔助資料的部件,該輔助資料指示該一組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
- 根據請求項18之裝置,其中該用於擬合每個衛星的該軌道參數值集合的該部件包括: 用於在將該軌道模型擬合到跨越該時間段的一第一部分的該歷史資料的一第一部分的一第一操作中估計一組初步軌道參數值的部件;及 用於在將該軌道模型擬合到該歷史資料的一第二部分的一第二操作中使用該一組初步軌道參數值作為種子值的部件,其中該歷史資料的該第二部分至少跨越該時間段的該第一部分。
- 根據請求項19之裝置,其中經由將該軌道模型擬合到該歷史資料的該第二部分的該第二操作來決定在該衛星分組上共同的至少一個軌道參數值。
- 根據請求項19之裝置,其中用於獲得跨越該時間段的該第一部分的該歷史資料的該部件包括:用於獲得跨越該一組衛星之每一者衛星的一或多個轉向事件的資料的部件。
- 根據請求項18之裝置,其中該衛星分組包括: 一共同軌道平面上的衛星 在一共同軌道殼中的衛星,或 該衛星群集的所有衛星,或者 其之一組合。
- 根據請求項18之裝置,其中該軌道模型包括一開普勒模型,並且該一組軌道參數值包括: 半長軸的平方根, 偏心率, 平均近點角, 傾角, 升交點經度(RAAN), RAAN速率,或 近地點幅角,或 其之一組合。
- 根據請求項18之裝置,其中該軌道模型包括一赤道模型,並且該一組軌道參數值包括: 半長軸, 一赤道參考系中的一偏心距向量的分量, 該赤道參考系中的一升交點向量的分量,或 平均經度,或 其之一組合。
- 根據請求項18之裝置,其中用於獲得該歷史軌道資料的該部件包括:用於在該時間段內均勻地取樣該一組衛星的歸檔的兩行元素(TLE)資料的部件。
- 一種非暫時性電腦可讀取媒體,儲存用於促進一行動設備指向用於基於衛星的資料通訊的一衛星群集的一衛星的指令,該等指令包括用於以下的代碼: 獲得指示一組衛星在一時間段內的軌道移動的歷史軌道資料,該一組衛星至少包括衛星群集的一衛星子集; 對於該一組衛星之每一者衛星,經由將一軌道模型擬合到相應衛星的歷史資料來估計一組軌道參數值,其中該一組軌道值中的至少一個軌道參數值在該一組衛星內的一衛星分組上是共同的;及 向至少一個行動設備發送輔助資料,該輔助資料指示該一組衛星中的所有衛星的相應的一組軌道參數值。
- 根據請求項26之電腦可讀取媒體,其中用於擬合每個衛星的該一組軌道參數值的代碼包括用於以下的代碼: 在將該軌道模型擬合到跨越該時間段的一第一部分的該歷史資料的一第一部分的一第一操作中估計一組初步軌道參數值;及 在將該軌道模型擬合到該歷史資料的一第二部分的一第二操作中使用該一組初步軌道參數值作為種子值,其中該歷史資料的該第二部分至少跨越該時間段的該第一部分。
- 根據請求項27之電腦可讀取媒體,其中經由將該軌道模型擬合到該歷史資料的該第二部分的該第二操作來決定在該衛星分組上共同的至少一個軌道參數值。
- 根據請求項27之電腦可讀取媒體,其中用於獲得跨越該時間段的該第一部分的該歷史資料的該代碼包括:用於獲得跨越針對該一組衛星之每一者衛星的一或多個轉向事件的資料的代碼。
- 根據請求項26之電腦可讀取媒體,其中用於獲得該歷史軌道資料的該代碼包括:用於在該時間段內均勻地取樣該一組衛星的歸檔的兩行元素(TLE)資料的代碼。
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