專利名稱：定位系統(tǒng)、信息提供裝置及終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于來自于位置信息衛(wèi)星的位置關(guān)聯(lián)信號(hào)的定位系統(tǒng)、信息提供裝置、終端裝置。
背景技術(shù)：
目前，利用作為使用位置信息衛(wèi)星的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、諸如GPS(Global Positioning System全球定位系統(tǒng))對(duì)GPS接收機(jī)的當(dāng)前位置進(jìn)行定位的定位系統(tǒng)被實(shí)用化。這種定位系統(tǒng)有這樣的定位方式，GPS接收機(jī)從外部的輔助服務(wù)器上取得包括載在各GPS衛(wèi)星發(fā)送的衛(wèi)星信號(hào)上的軌道信息(以下，稱作軌道星歷(Ephemeris))在內(nèi)的輔助數(shù)據(jù)，并使用該輔助數(shù)據(jù)，基于各個(gè)GPS衛(wèi)星發(fā)出的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行定位(以后稱作輔助型)(例如，專利文獻(xiàn)1)。
在這種輔助型的定位系統(tǒng)中，與GPS接收機(jī)自身從各個(gè)GPS衛(wèi)星上取得軌道星歷的情況相比，具有軌道星歷的取得時(shí)間變短的優(yōu)點(diǎn)。
專利文獻(xiàn)1特開平10-31061號(hào)公報(bào)不過，在上述輔助型的定位系統(tǒng)中，即使GPS接收機(jī)保存了從輔助服務(wù)器上取得的軌道星歷，因?yàn)檐壍佬菤v的有效時(shí)間大約是四個(gè)小時(shí)，所以存在這樣的問題，當(dāng)在取得軌道星歷四個(gè)小時(shí)后進(jìn)行定位時(shí)，需要與輔助服務(wù)器進(jìn)行通信，因而往往需要用于該通信的時(shí)間和通信成本。
此外，當(dāng)在軌道星歷的有效期間過去后進(jìn)行定位時(shí)，當(dāng)不能和輔助服務(wù)器進(jìn)行通信時(shí)，不能取得軌道星歷，所以不能迅速計(jì)算出各個(gè)GPS衛(wèi)星的預(yù)測位置，所以還存在定位所需時(shí)間長的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供定位系統(tǒng)、信息提供裝置、終端裝置，其能夠提供與載在衛(wèi)星信號(hào)上的軌道信息相比有效期間長的衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
上述目的由根據(jù)發(fā)明的第一方面的定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該定位系統(tǒng)包括終端裝置，基于來自于位置信息衛(wèi)星的位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位；以及信息提供裝置，向所述終端裝置提供表示所述位置信息衛(wèi)星的預(yù)測位置的衛(wèi)星預(yù)測位置信息，其中，所述信息提供裝置包括衛(wèi)星軌道信息取得裝置，用于取得表示所述位置信息衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道的衛(wèi)星軌道信息；衛(wèi)星初始速度信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星軌道信息，生成表示成為所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的速度的衛(wèi)星初始速度信息；衛(wèi)星初始位置信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星軌道信息，生成表示所述基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的位置的衛(wèi)星初始位置信息；影響加速度的物理量信息存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)表示影響所述位置信息衛(wèi)星加速度的物理量的影響加速度的物理量信息；衛(wèi)星加速度信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息及所述影響加速度的物理量信息，生成表示所述位置信息衛(wèi)星的加速度的衛(wèi)星加速度信息；以及衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息及所述衛(wèi)星加速度信息，生成所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，所述終端裝置包括衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置，用于從所述信息提供裝置取得所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息；定位裝置，使用所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，基于所述位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位；有效期間經(jīng)過判斷裝置，用于判斷所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的有效期間是否經(jīng)過了(過去了)；以及新衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置，根據(jù)所述有效期間經(jīng)過判斷裝置的判斷結(jié)果，取得新的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
根據(jù)第一方面的發(fā)明的構(gòu)造，在所述信息提供裝置中，能夠由所述衛(wèi)星初始速度信息生成裝置生成所述衛(wèi)星初始速度信息，由所述衛(wèi)星初始位置信息生成裝置生成所述衛(wèi)星初始位置信息。而且，在所述信息提供裝置中，能夠由所述衛(wèi)星加速度信息生成裝置根據(jù)所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息及所述影響加速度的物理量信息，生成所述衛(wèi)星加速度信息。而且，能夠由所述信息提供裝置的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置生成所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。所述影響加速度的物理量信息諸如是表示所述位置信息衛(wèi)星相對(duì)于地球的重力加速度或相對(duì)于月球的重力加速度的信息，是半永久性固定的物理量。
因此，一旦取得所述衛(wèi)星軌道信息諸如軌道星歷，生成所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息，則能夠根據(jù)所述影響加速度的物理量信息，生成比所述軌道星歷的有效期間長的所述衛(wèi)星加速度信息。
而且，根據(jù)比軌道星歷的有效期間長的所述衛(wèi)星加速度信息生成的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息也成為比所述軌道星歷的有效期間長的信息。
基于此，所述信息提供裝置能夠提供比載在衛(wèi)星信號(hào)上的軌道信息的有效期間長的衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
另一方面，在所述終端裝置中，能夠由所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置從所述信息提供裝置上取得所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，能夠由所述定位裝置使用所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，基于所述位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位。而且，由所述終端裝置的所述有效期間經(jīng)過判斷裝置判斷所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的有效期間是否過去了，由新衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置取得新的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
因此，所述終端裝置一旦取得所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息后，在所述有效期間過去前，不需要從所述信息提供裝置上取得所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。。而且，如上所述，所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息是長期間有效的信息，所以所述終端裝置能夠長時(shí)間使用所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。而且，所述終端裝置能夠減少因從所述信息提供裝置上取得所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息而需要的通信次數(shù)。
本發(fā)明的目的是由根據(jù)第二方面的發(fā)明的信息提供裝置實(shí)現(xiàn)的，所述信息提供裝置向基于來自于位置信息衛(wèi)星的位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位的終端裝置提供表示所述位置信息衛(wèi)星的預(yù)測位置的衛(wèi)星預(yù)測位置信息，其包括衛(wèi)星軌道信息取得裝置，用于取得表示所述位置信息衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道的衛(wèi)星軌道信息；衛(wèi)星初始速度信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星軌道信息，生成表示成為所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的速度的衛(wèi)星初始速度信息；衛(wèi)星初始位置信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星軌道信息，生成表示所述基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的位置的衛(wèi)星初始位置信息；影響加速度的物理量信息存儲(chǔ)裝置，存儲(chǔ)表示影響所述位置信息衛(wèi)星加速度的物理量的影響加速度的物理量信息；衛(wèi)星加速度信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息及所述影響加速度的物理量信息，生成表示所述位置信息衛(wèi)星的加速度的衛(wèi)星加速度信息；以及衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息及所述衛(wèi)星加速度信息，生成所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
根據(jù)第二方面的發(fā)明的構(gòu)造，與第一方面的發(fā)明的結(jié)構(gòu)相同，能夠提供比載在衛(wèi)星信號(hào)上的軌道信息的有效期間長的衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
根據(jù)第三方面的發(fā)明，在第二方面的發(fā)明的構(gòu)造中，優(yōu)選所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置具有生成多個(gè)所述基準(zhǔn)時(shí)刻不同的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的結(jié)構(gòu)。
如上所述，所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息是與軌道星歷相比有效期間長的信息，在一個(gè)所述基準(zhǔn)時(shí)刻生成的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息距離所述基準(zhǔn)時(shí)刻越遠(yuǎn)，精度越差。
在這一點(diǎn)上，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的結(jié)構(gòu)，所述信息提供裝置的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置因?yàn)榫哂猩伤龌鶞?zhǔn)時(shí)刻不同的多個(gè)所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的結(jié)構(gòu)，所以能夠提供多個(gè)所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，用于所述終端裝置選擇性地使用精度高的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
根據(jù)第四方面的發(fā)明，在第二方面的發(fā)明或第三方面的發(fā)明的構(gòu)造中，所述信息提供裝置優(yōu)選還包括第二初始速度信息生成裝置，根據(jù)作為首先生成的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息，生成表示第二基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的速度的第二衛(wèi)星初始速度信息，所述第二基準(zhǔn)時(shí)刻是緊接著所述第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述基準(zhǔn)時(shí)刻之后的所述基準(zhǔn)時(shí)刻；第二衛(wèi)星初始位置信息生成裝置，根據(jù)所述第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息，生成表示所述第二基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的位置的第二衛(wèi)星初始位置信息；第二衛(wèi)星加速度信息生成裝置，根據(jù)所述第二衛(wèi)星初始速度信息和所述第二衛(wèi)星初始位置信息及所述影響加速度的物理量信息，生成表示所述位置信息衛(wèi)星的加速度的第二衛(wèi)星加速度信息；以及第二衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置，根據(jù)所述第二衛(wèi)星初始速度信息和所述第二衛(wèi)星初始位置信息及所述第二衛(wèi)星加速度信息，生成作為以所述第二基準(zhǔn)時(shí)刻為基準(zhǔn)的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的第二衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
根據(jù)第四方面的發(fā)明的構(gòu)造，在所述信息提供裝置中，基于所述第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息，可以由所述第二衛(wèi)星初始速度信息生成裝置生成所述第二衛(wèi)星初始速度信息。另外，在所述信息提供裝置中，基于所述第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息，可以由所述第二衛(wèi)星初始位置信息生成裝置生成所述第二衛(wèi)星初始位置信息。而且，在所述信息提供裝置中，能夠由所述第二衛(wèi)星加速度信息生成裝置生成所述第二衛(wèi)星加速度信息。并且，在所述信息提供裝置中，能夠由所述第二衛(wèi)星預(yù)測位置情報(bào)生成裝置生成所述第二衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
因此，如果所述信息提供裝置根據(jù)所述衛(wèi)星軌道信息生成所述第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息的話，其后，能夠根據(jù)所述信息提供裝置自身所生成的所述第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成所述第二衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
根據(jù)第五方面的發(fā)明，在第二方面的發(fā)明至第四方面的發(fā)明任一個(gè)構(gòu)造中，優(yōu)選所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息表示以時(shí)間(時(shí)刻)為變量的多元多項(xiàng)式。
根據(jù)第五方面的構(gòu)造，所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息因?yàn)楸硎疽詴r(shí)間為變量的多元多項(xiàng)式，所以利用所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述終端裝置能夠僅僅在所述多元多項(xiàng)式中輸入時(shí)間就可以取得表示所述位置信息衛(wèi)星的所述預(yù)測位置的信息。
基于此，所述信息提供裝置能夠向所述終端裝置提供僅輸入時(shí)間就可以取得表示所述位置信息衛(wèi)星的所述預(yù)測位置的信息的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
根據(jù)第六方面的發(fā)明，在第五方面的發(fā)明的構(gòu)造中，所述多元多項(xiàng)式含有時(shí)間校驗(yàn)項(xiàng)。
根據(jù)第六方面的構(gòu)造，所述多元多項(xiàng)式含有所述時(shí)間校驗(yàn)項(xiàng)，所以利用所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述終端裝置即使在輸入時(shí)刻已經(jīng)遠(yuǎn)離所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述基準(zhǔn)時(shí)刻，仍能夠取得精度高的表示所述位置信息衛(wèi)星的所述預(yù)測位置的所述預(yù)測位置的信息。
基于此，即使在輸入時(shí)刻已經(jīng)遠(yuǎn)離所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述基準(zhǔn)時(shí)刻，所述信息提供裝置仍能夠向所述終端裝置提供表示精度高的所述位置信息衛(wèi)星的所述預(yù)測位置的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
根據(jù)第七方面的發(fā)明，在第五方面或第六方面的發(fā)明的任一個(gè)構(gòu)造中，所述多元多項(xiàng)式是七元多項(xiàng)式、八元多項(xiàng)式、或九元多項(xiàng)式中的任一個(gè)。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上可以明確得知當(dāng)所述多元多項(xiàng)式是一元多項(xiàng)式至六元多項(xiàng)式時(shí)，通過所述多元多項(xiàng)式計(jì)算出的所述位置信息衛(wèi)星的所述預(yù)測位置的誤差大。
反之，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上可以明確得知當(dāng)多元多項(xiàng)式為十元多項(xiàng)式以上的多元多項(xiàng)式時(shí)，因?yàn)橛?jì)算量大，所述信息提供裝置的處理負(fù)擔(dān)過大。而且，所述位置信息衛(wèi)星的所述預(yù)測位置的誤差由于計(jì)算處理的誤差的累積，變得很大。
在這一點(diǎn)上，根據(jù)第七方面發(fā)明的構(gòu)造，因?yàn)樗龆嘣囗?xiàng)式是七元多項(xiàng)式、八元多項(xiàng)式、或九元多項(xiàng)式中的任一個(gè)，所述信息提供裝置的處理負(fù)擔(dān)不會(huì)過大，就能夠精度高地計(jì)算出所述位置信息衛(wèi)星的所述預(yù)測位置。
根據(jù)第八方面的發(fā)明，在第二方面至第七方面的發(fā)明的任一構(gòu)造中，所述影響加速度的物理量信息包括所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于地球的重力加速度信息、所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于月球的重力加速度信息、和所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于太陽的重力加速度信息。
在各種的物理量中，所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于地球的重力加速度信息、所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于月球的重力加速度信息、和所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于太陽的重力加速度信息對(duì)所述位置信息衛(wèi)星的加速度施加的影響特別大。
在這一點(diǎn)上，根據(jù)第八方面的構(gòu)造，所述影響加速度的物理量信息因?yàn)榘ㄋ鑫恢眯畔⑿l(wèi)星的相對(duì)于地球的重力加速度信息、所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于月球的重力加速度信息、和所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于太陽的重力加速度信息，又因?yàn)槟軌蚴褂脤?duì)所述位置信息衛(wèi)星的加速度影響特別大的物理量生成所述衛(wèi)星加速度信息，所以可以生成可靠性大的所述衛(wèi)星加速度信息。
而且，根據(jù)可靠性大的所述衛(wèi)星加速度信息生成的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息也能夠成為可靠性大的信息。
根據(jù)第九方面的發(fā)明，在第二方面至第八方面的發(fā)明的任一構(gòu)造中，優(yōu)選所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息包括表示所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的有效期間的有效期間信息。
根據(jù)第九方面發(fā)明的構(gòu)造，所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息因?yàn)榘ū硎舅鲂l(wèi)星預(yù)測位置信息的有效期間的有效期間信息，所以諸如取得了多個(gè)所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述終端裝置能夠判斷各個(gè)所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息是否在有效期間內(nèi)，從而能夠選擇使用有效期間內(nèi)的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
因此，所述信息提供裝置能夠提供所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，以使所述終端裝置判斷所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息是否在有效期間內(nèi)，從而能夠選擇使用有效期間內(nèi)的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
根據(jù)第十方面的發(fā)明，在第九方面發(fā)明的構(gòu)造中，優(yōu)選多個(gè)所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述有效期間的總和比所述衛(wèi)星軌道信息的有效期間長。
根據(jù)第十方面的構(gòu)造，因?yàn)槎鄠€(gè)所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述有效期間的總和比所述衛(wèi)星軌道信息的有效期間長，所以所述終端裝置一旦取得所述多個(gè)的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，則會(huì)選擇使用所述有效期間內(nèi)的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，從而在比所述衛(wèi)星軌道信息的有效期間長的期間內(nèi)，不需要從所述信息提供裝置上取得新的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
基于此，所述信息提供裝置能夠提供所述多個(gè)所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，這些衛(wèi)星預(yù)測位置信息可以使所述終端裝置在比所述衛(wèi)星軌道信息的有效期間長的期間內(nèi)，不需要從所述信息提供裝置上取得新的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
上述目的可以通過第十一方面的發(fā)明的終端裝置來實(shí)現(xiàn)，所述終端裝置基于來自于位置信息衛(wèi)星的位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位，包括衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置，用于從所述信息提供裝置上取得所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，所述信息提供裝置提供表示位置信息衛(wèi)星的預(yù)測位置的衛(wèi)星預(yù)測位置信息，所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息是基于所述位置信息衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道信息和所述位置信息衛(wèi)星的加速度施加影響的影響加速度的物理量信息而生成的；定位裝置，使用所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，基于所述位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位；有效期間經(jīng)過判斷裝置，判斷所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的有效期間是否過去了(判斷是否經(jīng)過了所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的有效期間)；以及新衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置，根據(jù)所述有效期間經(jīng)過判斷裝置的判斷結(jié)果，取得新的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的定位系統(tǒng)的概況圖。
圖2是服務(wù)器的主要硬件構(gòu)造的概況圖。
圖3是終端的主要硬件構(gòu)造的概況圖。
圖4是服務(wù)器的主要軟件構(gòu)造的概況圖。
圖5是地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息等的一例示意圖。
圖6是預(yù)想位置向量式信息等的一例示意圖。
圖7是LTE模型信息生成程序等的一例示意圖。
圖8是個(gè)別LTE模型信息等的一例示意圖。
圖9是衛(wèi)星位置誤差等的一例示意圖。
圖10是終端的主要軟件構(gòu)造的概況圖。
圖11是定位系統(tǒng)的動(dòng)作例的概況流程圖。
圖12是定位系統(tǒng)的動(dòng)作例的概況流程圖。
圖13是定位系統(tǒng)的動(dòng)作例的概況流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖等詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
另外，以下描述的實(shí)施例是本發(fā)明的優(yōu)選的具體實(shí)施例，因此，在技術(shù)上施加了各種優(yōu)選的限定，在以下的說明中，只要沒有用于特別限定本發(fā)明的描述，則本發(fā)明的范圍并不限于這些方式。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例的定位系統(tǒng)10的概況圖。
如圖1所示，定位系統(tǒng)10包括終端裝置、例如終端60，該終端裝置基于來自于位置信息衛(wèi)星的位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位，該位置信息衛(wèi)星諸如是GPS衛(wèi)星101至132，該位置關(guān)聯(lián)信號(hào)諸如是信號(hào)S1至S32。
如圖1所示，定位系統(tǒng)10還包括信息提供裝置、諸如服務(wù)器20，該信息提供裝置向終端60提供后述的LTE(Long TimeEphemeris有效時(shí)間長的軌道星歷)模型信息276，該LTE模型信息276是表示GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置的衛(wèi)星預(yù)測位置信息的一例。
終端60和服務(wù)器20可以通過通信基站諸如基站(基地局)40和通信網(wǎng)諸如互聯(lián)網(wǎng)45相互通信。
此外，終端60諸如是便攜式電話機(jī)、PHS(Personal Handy-phoneSystem個(gè)人便攜式電話系統(tǒng))、PDA(Personal Digital Assistance個(gè)人數(shù)字助理)等，但并不限于此。
此外，可以與本實(shí)施例不同，GPS衛(wèi)星101等不限于32個(gè)。
而且，也可以與本實(shí)施例不同，終端60、基站40和服務(wù)器20的數(shù)目可以分別是多個(gè)。
(服務(wù)器20的主要硬件構(gòu)造)圖2是服務(wù)器20的主要硬件構(gòu)造的概況圖。
如圖2所示，服務(wù)器20包括計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)包括總線22。
在該總線22上連接著諸如CPU(Central Processing Unit中央處理器)24、存儲(chǔ)裝置26、外部存儲(chǔ)裝置28等。存儲(chǔ)裝置26諸如是RAM(Random Access Memory隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、ROM(ReadOnly Memory只讀儲(chǔ)存器)等。外部存儲(chǔ)裝置28諸如是HD(HardDisk硬盤)等。
此外，在該總線22上還連接有用于輸入各種信息等的輸入裝置30；從GPS衛(wèi)星101等(參照?qǐng)D1)接收信號(hào)S1等的服務(wù)器GPS裝置32；與終端60(參照?qǐng)D1)等進(jìn)行通信的服務(wù)器通信裝置34；用于顯示各種信息的服務(wù)器顯示裝置36；以及電源38。
(終端60的主要硬件構(gòu)造)圖3是終端60的主要硬件構(gòu)造的示意圖。
如圖3所示，終端60包括計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)包括總線62。
在該總線62上連接著CPU64、存儲(chǔ)裝置66等。
此外，在該總線62上還連接有用于輸入各種信息等的輸入裝置68；電池70；接收來自于GPS衛(wèi)星101等(參照?qǐng)D1)的信號(hào)S1等的終端GPS裝置72；與服務(wù)器20等通信的終端通信裝置74、用于顯示各種信息的終端顯示裝置76；以及時(shí)鐘78。
(服務(wù)器20的主要軟件結(jié)構(gòu))圖4示出了服務(wù)器20的主要軟件結(jié)構(gòu)的概況圖。
如圖4所示，服務(wù)器20包括用于控制各部的服務(wù)器控制部200；與服務(wù)器通信裝置34(參照?qǐng)D2)對(duì)應(yīng)的服務(wù)器通信部202；以及與服務(wù)器GPS裝置32(參照?qǐng)D2)對(duì)應(yīng)的服務(wù)器GPS部204等。
服務(wù)器20還具有用于存儲(chǔ)各種程序的服務(wù)器第一存儲(chǔ)部210和用于存儲(chǔ)各種信息的服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250。
如圖4所示，在服務(wù)器20的服務(wù)器第一存儲(chǔ)部210上存儲(chǔ)有軌道星歷取得程序212。軌道星歷取得程序212是服務(wù)器控制部200用于從由服務(wù)器GPS部204接收的信號(hào)S1等上取得表示各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的衛(wèi)星軌道的衛(wèi)星軌道信息(以下稱作軌道星歷)的信息。也就是說，軌道星歷是衛(wèi)星軌道信息的一例。而且，軌道星歷取得程序212和服務(wù)器控制部200是衛(wèi)星軌道信息取得裝置的一例。
具體地說，服務(wù)器控制部200通過軌道星歷取得程序212解析信號(hào)S1等，取得軌道星歷252，并存儲(chǔ)在服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250中。
如圖4所示，在服務(wù)器20中，在服務(wù)器第一存儲(chǔ)部210上存儲(chǔ)有初始速度信息生成程序214。初始速度信息生成程序214是服務(wù)器控制部200用于根據(jù)軌道星歷252生成初始速度信息254的信息，初始速度信息254表示成為后述的個(gè)別LTE模型信息(獨(dú)立LTE模型信息或單個(gè)LTE模型信息)276a等的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)刻、諸如基準(zhǔn)時(shí)刻TB1的GPS衛(wèi)星101等的速度向量。初始速度信息254是衛(wèi)星初始速度信息的一例。而且，初始速度信息生成程序214和服務(wù)器控制部200是衛(wèi)星初始速度信息生成裝置的一例。
因?yàn)檐壍佬菤v252示出了特定時(shí)刻的各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的衛(wèi)星軌道上的位置，所以通過計(jì)算諸如與基準(zhǔn)時(shí)刻TB1的前后兩個(gè)特定時(shí)刻對(duì)應(yīng)的GPS衛(wèi)星101的衛(wèi)星軌道上的位置，能夠算出上述的基準(zhǔn)時(shí)刻的GPS衛(wèi)星101等的速度。
服務(wù)器控制部200將初始速度信息254存儲(chǔ)在服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250上。
如圖4所示，在服務(wù)器20中，在服務(wù)器第一存儲(chǔ)部210上存儲(chǔ)有初始位置信息生成程序216。初始位置信息生成程序216是服務(wù)器控制部200用于根據(jù)軌道星歷252生成初始位置信息256的信息，該初始位置信息256表示基準(zhǔn)時(shí)刻TB1的GPS衛(wèi)星101等的位置向量。初始位置信息256是衛(wèi)星初始位置信息的一例。而且，初始位置信息生成程序216和服務(wù)器控制部200是衛(wèi)星初始位置信息生成裝置的一例。
該初始位置信息256是表示具有X軸、Y軸和Z軸的三維坐標(biāo)中的各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的位置的信息。
如圖4所示，在服務(wù)器20中，在服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250上存儲(chǔ)有物理量信息258。如圖4所示，物理量信息258包括地球重力信息258a、月球重力信息258b、太陽重力信息258c、太陽光輻射壓信息258d和地球大氣信息258e。這些地球重力信息258a等的物理量是對(duì)GPS衛(wèi)星101等的加速度產(chǎn)生影響的物理量。也就是說，物理量信息258是影響加速度的物理量信息的一例，服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250是影響加速度的物理量信息存儲(chǔ)裝置的一例。
如圖4所示，在服務(wù)器20中，在服務(wù)器第一存儲(chǔ)部210上存儲(chǔ)有地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序218、月球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序220、太陽重力加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序222、太陽光輻射壓加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序224和地球大氣加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序226。地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序218、月球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序220、太陽重力加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序222、太陽光輻射壓加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序224和地球大氣加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序226分別是服務(wù)器控制部200用于生成地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260、月球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息262、太陽重力加速度時(shí)間函數(shù)信息264、太陽光輻射壓加速度時(shí)間函數(shù)信息266和地球大氣加速度時(shí)間函數(shù)信息268的信息。
具體地說，服務(wù)器控制部200通過地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序218，根據(jù)表示各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的重量的信息和物理量信息258生成地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260等。
服務(wù)器控制部200將已生成的地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260等存儲(chǔ)在服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250上。
圖5是表示地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260等的一例的示意圖。
如圖5(a)所示，地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260等是以時(shí)刻(時(shí)間)為變量、由特定的系數(shù)a1等確定的函數(shù)信息。這里時(shí)刻t表示諸如背離基準(zhǔn)時(shí)刻TB1的時(shí)間。
并且，分別生成關(guān)于三維坐標(biāo)中的X軸成分、Y軸成分、Z軸成分的該地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260等。
如圖4所示，在服務(wù)器20中，在服務(wù)器第一存儲(chǔ)部210上存儲(chǔ)有衛(wèi)星加速度信息生成程序228。衛(wèi)星加速度信息生成程序228是服務(wù)器控制部200用于根據(jù)初始速度信息254、初始位置信息256和物理量信息258生成表示各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的加速度的衛(wèi)星加速度信息270的信息。這里，物理量信息258基于地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息生成程序218等的處理，變形為地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260等。該衛(wèi)星加速度信息270是衛(wèi)星加速度信息的一例，衛(wèi)星加速度信息生成程序228和服務(wù)器控制部200是衛(wèi)星加速度信息生成裝置的一例。
具體地說，如圖5(b)所示，服務(wù)器控制部200通過衛(wèi)星加速度信息生成程序228根據(jù)地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260等(參照?qǐng)D5(a))生成表示GPS衛(wèi)星101的加速度的衛(wèi)星加速度信息270。
在各種物理量所涉及的信息中，GPS衛(wèi)星101相對(duì)于地球的重力加速度信息、相對(duì)于月球的重力加速度信息和相對(duì)于太陽的重力加速度信息對(duì)各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的加速度的影響特別大。這一點(diǎn)，如上所述，所述物理量信息258因?yàn)榘ǖ厍蛑亓π畔?58a、月球重力信息258b和太陽重力信息258c，所以是使用對(duì)加速度影響特別大的物理量來生成的，因而物理量信息258是可靠性大的信息。而且，根據(jù)可靠性大的衛(wèi)星加速度信息270生成的后述的預(yù)想位置向量式信息272、時(shí)刻位置信息274、個(gè)別LTE模型信息276a等和LTE模型信息276也是可靠性大的信息。
而且，上述的地球重力信息258a等是半永久性地固定的物理量。
因此，一旦取得軌道星歷252、生成初始速度信息254和初始位置信息256的話，則根據(jù)地球物理量信息258a等，能夠生成與軌道星歷相比有效期間長的衛(wèi)星加速度信息270。
而且，根據(jù)與軌道星歷相比有效期間長的衛(wèi)星加速度信息270生成的后述的個(gè)別LTE模型信息276a等和LTE模型信息276也成為與軌道星歷相比有效期間長的信息。
基于此，服務(wù)器20能夠提供較軌道星歷有效期間長的LTE模型信息276。
此外，在圖5(b)中有所省略，生成有關(guān)于每個(gè)GPS衛(wèi)星101等的三維坐標(biāo)的X軸成分、Y軸成分和Z軸成分的衛(wèi)星加速度信息270。
如圖4所示，在服務(wù)器20中，在服務(wù)器第一存儲(chǔ)部210上存儲(chǔ)有預(yù)想位置向量式信息生成程序230。預(yù)想位置向量式信息生成程序230是服務(wù)器控制部200用于生成預(yù)想位置向量式信息272的信息，該預(yù)想位置向量式信息272用于計(jì)算各個(gè)GPS衛(wèi)星101等在衛(wèi)星軌道上的位置。
圖6是表示預(yù)想位置向量式信息272等的一例的示意圖。
如圖6(a)所示，基于由初始速度信息254所表示的GPS衛(wèi)星101的初始速度向量V0、由初始位置信息256所表示的初始位置向量r0、及由衛(wèi)星加速度信息270所表示的衛(wèi)星加速度a(t)(參照?qǐng)D5(b))生成預(yù)想位置向量式信息272。分別生成每個(gè)GPS衛(wèi)星101的該預(yù)想位置向量式信息272。
此外，在圖6(a)中有所省略，對(duì)應(yīng)成分都有預(yù)想位置向量式信息272(分別生成三維坐標(biāo)的各個(gè)坐標(biāo)軸的預(yù)想位置向量式信息272)。
服務(wù)器控制部200將已生成的預(yù)想位置向量式信息272存儲(chǔ)在服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250上。
通過使用該預(yù)想位置向量式信息272能夠計(jì)算出各個(gè)GPS衛(wèi)星101等在特定時(shí)刻的位置，但是為了減輕終端60定位時(shí)的處理負(fù)擔(dān)，服務(wù)器20還包括以下結(jié)構(gòu)。
也就是說，如圖4所示，在服務(wù)器20中，在服務(wù)器第一存儲(chǔ)部210上存儲(chǔ)有時(shí)刻位置信息生成程序232。時(shí)刻位置信息生成程序232是用于生成表示各個(gè)GPS衛(wèi)星101等在特定時(shí)刻的位置的時(shí)刻位置信息274的信息。
具體地說，服務(wù)器控制部200通過時(shí)刻位置信息生成程序232，將諸如基準(zhǔn)時(shí)刻TB1的前后的時(shí)刻T1、T2至Tn代入由預(yù)想位置向量式信息272所表示的預(yù)想位置向量式(參照?qǐng)D6(a))中，計(jì)算出三維坐標(biāo)中的X軸成分等的各坐標(biāo)的GPS衛(wèi)星101等的位置，從而生成圖6(b)所示的時(shí)刻位置信息274。
服務(wù)器控制部200將已生成的時(shí)刻位置信息274存儲(chǔ)在服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250上。
如圖4所示，在服務(wù)器20中，在服務(wù)器第一存儲(chǔ)部210上存儲(chǔ)有LTE模型信息生成程序234。LTE模型信息生成程序234是服務(wù)器控制部200用于生成表示多元多項(xiàng)式諸如八元多項(xiàng)式的個(gè)別LTE模型信息276a等的信息。
圖7是表示LTE模型信息生成程序234的一例的示意圖。
圖8是表示個(gè)別LTE模型信息276a等的一例的示意圖。
如圖7所示，服務(wù)器控制部200通過LTE模型信息生成程序234，根據(jù)時(shí)刻位置信息274所表示的時(shí)刻和位置指定諸如位置P1等，通過最小平方法進(jìn)行近似處理，計(jì)算出表示為曲線L的多元多項(xiàng)式，其中，所述位置P1等在時(shí)刻位置信息274所表示的GPS衛(wèi)星101的三維坐標(biāo)的X坐標(biāo)上。所述最小平方法是指從具有某種趨勢(shì)的多個(gè)已知點(diǎn)中求得近似式的算法。
在圖7中有所省略，，分別計(jì)算出多元多項(xiàng)式，生成圖8(a)所示的關(guān)于y坐標(biāo)、z坐標(biāo)的個(gè)別LTE模型信息276a等。該個(gè)別LTE模型信息276a是衛(wèi)星預(yù)測位置信息的一例。
如圖8(a)所示，LTE模型信息276a表示以時(shí)刻(時(shí)間)為變量的多元多項(xiàng)式。
該多元多項(xiàng)式諸如是八元多項(xiàng)式。當(dāng)多元多項(xiàng)式是一元多項(xiàng)式至六元多項(xiàng)式時(shí)，實(shí)驗(yàn)表明由多元多項(xiàng)式計(jì)算出的各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置的誤差大。
與此相對(duì)，當(dāng)多元多項(xiàng)式是十元以上的多元多項(xiàng)式時(shí)，計(jì)算量多、服務(wù)器20的處理負(fù)擔(dān)過大。此外，實(shí)驗(yàn)表明各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置的誤差由于是計(jì)算處理的誤差的累積，所以變得很大。
因此，個(gè)別LTE模型信息276a所表示的多元多項(xiàng)式優(yōu)選是七元多項(xiàng)式、八元多項(xiàng)式、或九元多項(xiàng)式中的任一個(gè)。例如，通過表示八元多項(xiàng)式的個(gè)別LTE模型信息276a，不會(huì)使服務(wù)器20的處理負(fù)擔(dān)過大，并能夠精度很高地計(jì)算出各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置。
如圖8(a)所示，個(gè)別LTE模型信息276a是將基準(zhǔn)時(shí)刻TB1作為基準(zhǔn)的信息，含有表示個(gè)別有效期間的個(gè)別有效期間信息(單個(gè)有效期間信息)，在該個(gè)別有效期間中，能夠?qū)⒏鱾€(gè)GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置的精度維持在誤差允許范圍內(nèi)。
實(shí)驗(yàn)表明，關(guān)于該個(gè)別有效期間，如果在八個(gè)小時(shí)(h)以內(nèi)，則能夠維持在上述的誤差允許范圍內(nèi)，但是在本實(shí)施例中，為了保證可靠性，將個(gè)別有效期間設(shè)置為四個(gè)小時(shí)(h)。
生成每個(gè)GPS衛(wèi)星101等的上述的個(gè)別LTE模型信息276a。
服務(wù)器控制部200將已生成的個(gè)別LTE模型信息276a存儲(chǔ)在服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250中。
如上所述，服務(wù)器控制部200根據(jù)初始速度信息254、初始位置信息256和衛(wèi)星加速度信息270生成預(yù)想位置向量式信息272。而且，具有根據(jù)預(yù)想位置向量式信息272生成時(shí)刻位置信息274，進(jìn)一步生成個(gè)別LTE模型信息276a的結(jié)構(gòu)。也就是說，服務(wù)器控制部200、預(yù)想位置向量式信息生成程序230、時(shí)刻位置信息生成程序232和LTE模型信息生成程序234是衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置的一例。
服務(wù)器控制部200根據(jù)預(yù)想位置向量式信息生成程序230、時(shí)刻位置信息生成程序232和LTE模型信息生成程序234，不僅生成以上述的基準(zhǔn)時(shí)刻TB1為基準(zhǔn)的個(gè)別LTE模型信息276a，還生成以基準(zhǔn)時(shí)刻TB2等為基準(zhǔn)的多個(gè)個(gè)別LTE模型信息276b等，如圖8(b)所示，該基準(zhǔn)時(shí)刻TB2是與基準(zhǔn)時(shí)刻TB1不同的基準(zhǔn)時(shí)刻。
將這些不同的基準(zhǔn)時(shí)刻TB1等作為基準(zhǔn)時(shí)刻生成的個(gè)別LTE模型信息276a等的各個(gè)個(gè)別有效期間諸如是四個(gè)小時(shí)(h)，則12個(gè)個(gè)別LTE模型信息276a至276l總共具有48個(gè)小時(shí)(h)的有效期間。
LTE模型信息276諸如是這些12個(gè)的個(gè)別LTE模型信息276a的組的信息。作為個(gè)別LTE模型信息276a等的組的LTE模型信息276也是衛(wèi)星預(yù)測位置信息的一例。
在服務(wù)器20中，每隔一個(gè)小時(shí)(h)都定期生成該LTE模型信息276，并存儲(chǔ)在服務(wù)器第二存儲(chǔ)部250上。
圖9是表示由個(gè)別LTE模型信息276a等計(jì)算出的衛(wèi)星位置誤差等的一例示意圖。該衛(wèi)星位置誤差是由個(gè)別LTE模型信息276a等計(jì)算出的GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置和真正的位置之間的誤差。
如上所述，個(gè)別LTE模型信息276a等是與軌道星歷相比有效期間長的信息，將一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)刻TB1等作為基準(zhǔn)生成的個(gè)別LTE模型信息276a等，如圖9所示，距離基準(zhǔn)時(shí)刻TB1等的時(shí)間越遠(yuǎn)，精度越差。
具體地說，如圖9所示，由各個(gè)個(gè)別LTE模型信息276a計(jì)算出的各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的衛(wèi)星位置的誤差位于誤差允許范圍w內(nèi)的時(shí)間是上述的個(gè)別有效期間諸如四個(gè)小時(shí)(h)。該個(gè)別有效期間以基準(zhǔn)時(shí)刻TB1為中心進(jìn)行計(jì)算。也就是說，個(gè)別有效期間是四個(gè)小時(shí)(h)是指個(gè)別有效期間位于諸如以時(shí)刻TB1為中心的前后兩個(gè)小時(shí)(h)。
而且，如圖9所示，形成LTE模型信息276以使各個(gè)個(gè)別有效期間連續(xù)構(gòu)成。
因此，使用LTE模型信息276的終端60等在LTE模型信息276的有效期間內(nèi)，通過使用精度高的任一個(gè)的個(gè)別LTE模型信息276a等，從而能夠不斷地精度高地計(jì)算出GPS衛(wèi)星101等的位置。
此外，分別生成各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的LTE模型信息276。
此外，構(gòu)成LTE模型信息276的個(gè)別LTE模型信息276a等可以具有含有時(shí)間校驗(yàn)項(xiàng)的結(jié)構(gòu)。通過含有時(shí)間校驗(yàn)項(xiàng)，從而利用LTE模型信息276的終端60即使在輸入時(shí)刻遠(yuǎn)離基準(zhǔn)時(shí)刻TB1等時(shí)，也能夠取得精度高的表示各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置的信息。
基于此，即使輸入時(shí)刻遠(yuǎn)離基準(zhǔn)時(shí)刻TB1等，服務(wù)器20也能夠向終端60提供LTE模型信息276，該LTE模型信息276能夠取得精度高的表示各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置的信息。
此外，LTE模型信息276通過增加個(gè)別LTE模型信息276a等的數(shù)量，從而能夠提供大于等于48個(gè)小時(shí)的有效期間。
基于此，終端60一旦取得LTE模型信息276，通過選擇使用個(gè)別有效期間內(nèi)的個(gè)別LTE模型信息276a等，從而在大于等于48個(gè)小時(shí)的有效期間內(nèi)不需要從服務(wù)器20取得新的LTE模型信息276。
如上所述，服務(wù)器控制部200根據(jù)預(yù)想位置向量式信息生成程序230、時(shí)刻位置信息生成程序232和LTE模型信息生成程序234生成基準(zhǔn)時(shí)刻不同的多個(gè)個(gè)別LTE模型信息276a等(參照?qǐng)D8(b))。
其中，關(guān)于將最初的基準(zhǔn)時(shí)刻TB1作為基準(zhǔn)時(shí)刻的個(gè)別LTE模型信息276a，根據(jù)軌道星歷252生成初始速度信息254和初始位置信息256，進(jìn)一步生成衛(wèi)星加速度信息270、預(yù)想位置向量式信息272和時(shí)刻位置信息274，從而生成個(gè)別LTE模型信息276a。
與此相對(duì)，關(guān)于將基準(zhǔn)時(shí)刻TB1的下一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)刻TB2作為基準(zhǔn)時(shí)刻的個(gè)別LTE模型信息276b，是根據(jù)緊接著的之前的基準(zhǔn)時(shí)刻的個(gè)別LTE模型信息276a生成初始速度信息254等，從而生成個(gè)別LTE模型信息276b。
關(guān)于將其后的基準(zhǔn)時(shí)刻即基準(zhǔn)時(shí)刻TB3至TB12作為基準(zhǔn)時(shí)刻的個(gè)別LTE模型信息276c至276l也是一樣，是基于緊接著的之前的基準(zhǔn)時(shí)刻作為基準(zhǔn)時(shí)刻的個(gè)別LTE模型信息而生成的。
因此，服務(wù)器20如果基于軌道星歷252生成一個(gè)個(gè)別LTE模型信息276a，則能夠根據(jù)服務(wù)器20自身所生成的個(gè)別LTE模型信息276a，依次生成個(gè)別LTE模型信息276b等。
此外，將所述的基準(zhǔn)時(shí)刻TB1作為基準(zhǔn)的個(gè)別LTE模型信息276a是第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息的一例。而且，緊接著基準(zhǔn)時(shí)刻TB1之后的基準(zhǔn)時(shí)刻TB2是第二基準(zhǔn)時(shí)刻的一例。將基準(zhǔn)時(shí)刻TB2作為基準(zhǔn)時(shí)刻的個(gè)別LTE模型信息276b是第二衛(wèi)星預(yù)測位置信息的一例。與基準(zhǔn)時(shí)刻TB2對(duì)應(yīng)的初始速度信息254是第二衛(wèi)星初始速度信息的一例。而且，服務(wù)器控制部200和初始速度信息生成程序214也是第二衛(wèi)星初始速度信息生成裝置的一例。
此外，對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)時(shí)刻TB2的初始位置信息256是第二衛(wèi)星初始位置信息的一例。而且，服務(wù)器控制部200和初始位置信息生成程序216是第二衛(wèi)星初始位置信息生成裝置的一例。
而且，對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)時(shí)刻TB2的衛(wèi)星加速度信息270是第二加速度信息的一例，服務(wù)器控制部200和衛(wèi)星加速度信息生成程序228是第二衛(wèi)星加速度信息生成裝置的一例。
而且，服務(wù)器控制部200和預(yù)想位置向量式信息生成程序230、時(shí)刻位置信息生成程序232和LTE模型信息生成程序234也是第二衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置的一例。
如上所述，構(gòu)成LTE模型信息276的個(gè)別LTE模型信息276a等因?yàn)楸硎疽詴r(shí)刻為變量的多元多項(xiàng)式，所以利用LTE模型信息276的終端60在多元多項(xiàng)式中僅僅輸入時(shí)刻就能夠取得表示各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置的信息。
基于此，服務(wù)器20向終端60提供通過僅輸入時(shí)刻就能夠取得表示各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的預(yù)測位置的信息的LTE模型信息276。
(終端60的主要軟件構(gòu)造)圖10是終端60的主要軟件構(gòu)造的概況圖。
如圖10所示，終端60包括用于控制各部的終端控制部300；對(duì)應(yīng)于終端通信裝置74(參照?qǐng)D3)的終端通信部302；對(duì)應(yīng)于終端GPS裝置72(參照?qǐng)D3)的終端GPS部304、對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘78(參照?qǐng)D3)的終端計(jì)時(shí)部306等。
終端60還包括用于存儲(chǔ)各種程序的終端第一存儲(chǔ)部終端第一存儲(chǔ)部310；以及用于存儲(chǔ)各種信息的終端第二存儲(chǔ)部350。
如圖10所示，在終端60中，在終端第一存儲(chǔ)部310上存儲(chǔ)有LTE模型信息取得程序312。LTE模型信息取得程序312是終端控制部300用于通過終端通信部302從服務(wù)器20取得LTE模型信息276(參照?qǐng)D4)的信息。也就是說，LTE模型信息取得程序312、終端控制部300和終端通信部302是衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置的一例。
終端控制部300將已經(jīng)取得的LTE模型信息276作為LTE模型信息352存儲(chǔ)在終端第二存儲(chǔ)部350中。
如圖10所示，在終端60中，在終端第一存儲(chǔ)部310上存儲(chǔ)有定位程序314。定位程序314是終端控制部300用于使用LTE模型信息352，基于由終端GPS部304接收的、來自于GPS衛(wèi)星101等的信號(hào)S1等(參照?qǐng)D1)進(jìn)行定位的信息。也就是說，定位程序314和終端控制部300是定位裝置的一例。
終端控制部300將通過定位生成的定位位置信息354存儲(chǔ)在終端第二存儲(chǔ)部350中。
如圖10所示，在終端60中，在終端第一存儲(chǔ)部310上存儲(chǔ)有個(gè)別LTE模型信息有效期間經(jīng)過判斷程序316。個(gè)別LTE模型信息有效期間經(jīng)過判斷程序316是終端控制部300用于判斷個(gè)別LTE模型信息352a等(參照?qǐng)D8(b))的個(gè)別有效期間是否過去了的信息。
基于此，終端60在構(gòu)成LTE模型信息352的個(gè)別LTE模型信息352a至352l(參照?qǐng)D8(b))中，能夠選擇使用當(dāng)時(shí)位于有效期間內(nèi)的個(gè)別LTE模型信息352a等。
如圖10所示，在終端60中，在終端第一存儲(chǔ)部310上存儲(chǔ)有LTE模型信息有效期間經(jīng)過判斷程序318。LTE模型信息有效期間經(jīng)過判斷程序318是終端控制部300用于判斷LTE模型信息352的有效期間是否過去了的信息。也就是說，LTE模型信息有效期間經(jīng)過判斷程序318和終端控制部300是有效期間經(jīng)過判斷裝置的一例。
具體地說，終端控制部300通過LTE模型信息有效期間經(jīng)過判斷程序318判斷LTE模型信息352的有效期間是否過去了。如圖8(b)所示，當(dāng)是個(gè)別有效期間是四個(gè)小時(shí)(h)的個(gè)別LTE模型信息352a等以12個(gè)為一組的LTE模型信息352的情況下，這里的有效期間諸如是48個(gè)小時(shí)。
例如終端控制部300根據(jù)終端計(jì)時(shí)部306事先計(jì)量取得的LTE模型信息352的時(shí)刻，通過判斷48個(gè)小時(shí)(h)是否過去了，從而判斷LTE模型信息352的有效期間是否過去了。
而且，終端控制部300當(dāng)判斷LTE模型信息352的有效期間已經(jīng)過去了的時(shí)候，由上述的LTE模型信息取得程序312從服務(wù)器20重新取得LTE模型信息276。也就是說，LTE模型信息取得程序312和終端控制部300是新衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置的一例。
如上所述，終端60在一旦取得LTE模型信息276(352)之后，在有效期間過去之前，不需要從服務(wù)器20上取得新的LTE模型信息276。而且，如上所述，LTE模型信息276(352)因?yàn)槭谴笥诘扔?8個(gè)小時(shí)(h)的長期間有效的信息，所以終端60能夠在長期間中使用LTE模型信息276(352)。而且，能夠減少終端60從服務(wù)器20上取得LTE模型信息276所需的必要通信次數(shù)。
而且，使用LTE模型信息352計(jì)算各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的位置的計(jì)算式非常簡單，所以與利用軌道星歷直接計(jì)算各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的位置的方法相比，計(jì)算時(shí)間可以縮短，存儲(chǔ)量可以變少，而且，因?yàn)槟軌蛴玫退俚腃PU等進(jìn)行計(jì)算，所以能夠以低成本制造出終端60。
以上描述了本實(shí)施例的定位系統(tǒng)10的構(gòu)造，以下參照?qǐng)D11、圖12和圖13，主要對(duì)定位系統(tǒng)10的動(dòng)作例進(jìn)行說明。
圖11、圖12和圖13是表示定位系統(tǒng)10的動(dòng)作例的概況流程圖。
圖11和圖12示出了服務(wù)器20的動(dòng)作例。圖13示出了終端60的動(dòng)作例。
首先，服務(wù)器20從GPS衛(wèi)星101等上取得軌道星歷252(參照?qǐng)D4)(圖11的步驟ST1)。該步驟ST1是衛(wèi)星軌道信息取得步驟的一例。
接著，服務(wù)器20根據(jù)軌道星歷252計(jì)算在基準(zhǔn)時(shí)刻TB1等各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的初始速度，生成初始速度信息254(參照?qǐng)D4)(步驟ST2)。該步驟ST2是衛(wèi)星初始速度信息生成步驟的一例。
接著，服務(wù)器20根據(jù)軌道星歷252計(jì)算在基準(zhǔn)時(shí)刻TB1等各個(gè)GPS衛(wèi)星101等的初始位置，生成初始位置信息256(參照?qǐng)D4)(步驟ST3)。該步驟ST3是衛(wèi)星初始速度信息生成步驟的一例。
接著，服務(wù)器20生成地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260(參照?qǐng)D5(a))、月球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息262(參照?qǐng)D5(a))、太陽重力加速度時(shí)間函數(shù)信息264(參照?qǐng)D5(a))、太陽光輻射壓加速度時(shí)間函數(shù)信息266(參照?qǐng)D5(a))和地球大氣加速度時(shí)間函數(shù)信息268(參照?qǐng)D5(a))(步驟ST4、步驟ST5、步驟ST6、圖12的步驟ST7和步驟ST8)。
接著，服務(wù)器20根據(jù)在上述的步驟ST4至步驟ST8中生成的地球重力加速度時(shí)間函數(shù)信息260等，生成衛(wèi)星加速度信息270(參照?qǐng)D5(b)(步驟ST9)。該步驟ST9是衛(wèi)星加速度信息生成步驟的一例。
接著，服務(wù)器20生成預(yù)想位置向量式信息272(參照?qǐng)D6(a))(步驟ST10)。
接著，服務(wù)器20根據(jù)預(yù)想位置向量式信息272生成時(shí)刻位置信息274(參照?qǐng)D8(a))(步驟ST11)。
接著，服務(wù)器20根據(jù)時(shí)刻位置信息274生成個(gè)別LTE模型信息276a(參照?qǐng)D8(a))(步驟ST12)。
上述的步驟ST10至步驟ST12是衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成步驟的一例。
接著，服務(wù)器20生成作為個(gè)別LTE模型信息276a等的組的LTE模型信息276(參照?qǐng)D8(b))(步驟ST13)。
通過以上的步驟，服務(wù)器20生成諸如具有48個(gè)小時(shí)(h)有效期間的LTE模型信息276。
另一方面，終端60從服務(wù)器20上取得LTE模型信息276(圖13的步驟ST101)。該步驟ST101是衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得步驟的一例。終端60將已取得的LTE模型信息276作為LTE模型信息352存儲(chǔ)在終端第二存儲(chǔ)部350上(參照?qǐng)D10)。
接著，終端60使用LTE模型信息352，基于來自于GPS衛(wèi)星101等的信號(hào)S1等(參照?qǐng)D1)進(jìn)行定位(步驟ST102)。該步驟ST102是定位步驟的一例。
接著，終端60判斷LTE模型信息352的有效期間是否過去了(步驟ST103)。該步驟ST103是有效期間經(jīng)過判斷步驟的一例。
在上述的步驟ST103中，當(dāng)終端60判斷LTE模型信息352的有效期間已經(jīng)過去了的時(shí)候，終端60從服務(wù)器20上取得新的LTE模型信息276(步驟ST104)。該步驟ST104是新衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得步驟的一例。
另一方面，在上述的步驟ST103中，當(dāng)終端60判斷LTE模型信息352的有效期間沒有過去時(shí)，終端60不從服務(wù)器20上取得新的LTE模型信息276，使用存儲(chǔ)在終端第二存儲(chǔ)部350上的LTE模型信息352進(jìn)行定位。
(程序和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)等)本發(fā)明還能夠提供信息提供裝置的控制程序等，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述動(dòng)作例的衛(wèi)星軌道信息取得步驟、衛(wèi)星初始速度信息生成步驟、衛(wèi)星初始位置信息生成步驟、衛(wèi)星加速度信息生成步驟和衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成步驟等。
此外，本發(fā)明還能夠提供記錄有這種信息提供裝置的控制程序等的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
此外，本發(fā)明還能夠提供終端裝置的控制程序，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述動(dòng)作例的衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得步驟、定位步驟、有效期間經(jīng)過判斷步驟和新衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得步驟等。
而且，還能夠提供存儲(chǔ)有這種終端裝置的控制程序等的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)等。
程序存儲(chǔ)介質(zhì)將這些信息提供裝置和終端裝置的控制程序等安裝在計(jì)算機(jī)上，并通過計(jì)算機(jī)使這些程序處于可執(zhí)行狀態(tài)，不僅包括例如軟盤(注冊(cè)商標(biāo))這樣的軟磁盤、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory光盤驅(qū)動(dòng)器)、CD-R(Compact Disc-Recordable可記錄光盤驅(qū)動(dòng)器)、CD-RW(Compact Disc-Rewriterble可重寫光盤驅(qū)動(dòng)器)、DVD(Digital Versatile Disc數(shù)字化視頻光盤驅(qū)動(dòng)器)等的包式介質(zhì)，還可以通過暫時(shí)或永久存儲(chǔ)程序的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)器、磁光盤存儲(chǔ)器等來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明不限于上述的各實(shí)施例。而且，也可以是上述各實(shí)施例相互組合而構(gòu)成的。
附圖標(biāo)記說明10 定位系統(tǒng) 101至132 GPS衛(wèi)星20 服務(wù)器 40 基站45 互聯(lián)網(wǎng) 60 終端212 軌道星歷取得程序 214 初始速度信息生成程序216 初始位置信息生成程序228 星加速度信息生成程序230 預(yù)想位置向量式信息生成程序232 時(shí)刻位置信息生成程序234 LTE模型信息生成程序312 LTE模型信息取得程序314 定位程序316 個(gè)別LTE模型信息有效期間經(jīng)過判斷程序318 LTE模型信息有效期間經(jīng)過判斷程序
權(quán)利要求
1.一種定位系統(tǒng)，包括終端裝置，基于來自于位置信息衛(wèi)星的位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位；以及信息提供裝置，向所述終端裝置提供表示所述位置信息衛(wèi)星的預(yù)測位置的衛(wèi)星預(yù)測位置信息，所述定位系統(tǒng)的特征在于所述信息提供裝置包括衛(wèi)星軌道信息取得裝置，用于取得表示所述位置信息衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道的衛(wèi)星軌道信息；衛(wèi)星初始速度信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星軌道信息，生成衛(wèi)星初始速度信息，所述衛(wèi)星初始速度信息表示成為所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的速度；衛(wèi)星初始位置信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星軌道信息，生成表示所述基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的位置的衛(wèi)星初始位置信息；影響加速度的物理量信息存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)影響加速度的物理量信息，所述影響加速度的物理量信息表示影響所述位置信息衛(wèi)星加速度的物理量；衛(wèi)星加速度信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息及所述影響加速度的物理量信息，生成表示所述位置信息衛(wèi)星的加速度的衛(wèi)星加速度信息；以及衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息及所述衛(wèi)星加速度信息，生成所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，所述終端裝置包括衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置，用于從所述信息提供裝置取得所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息；定位裝置，使用所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，基于所述位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位；有效期間經(jīng)過判斷裝置，用于判斷是否經(jīng)過了所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的有效期間；以及新衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置，根據(jù)所述有效期間經(jīng)過判斷裝置的判斷結(jié)果，取得新的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
2.一種信息提供裝置，向基于來自于位置信息衛(wèi)星的位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位的終端裝置提供表示所述位置信息衛(wèi)星的預(yù)測位置的衛(wèi)星預(yù)測位置信息，其特征在于，包括衛(wèi)星軌道信息取得裝置，用于取得表示所述位置信息衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道的衛(wèi)星軌道信息；衛(wèi)星初始速度信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星軌道信息，生成衛(wèi)星初始速度信息，所述衛(wèi)星初始速度信息表示成為所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的速度；衛(wèi)星初始位置信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星軌道信息，生成表示所述基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的位置的衛(wèi)星初始位置信息；影響加速度的物理量信息存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)影響加速度的物理量信息，所述影響加速度的物理量信息表示影響所述位置信息衛(wèi)星加速度的物理量；衛(wèi)星加速度信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息及所述影響加速度的物理量信息，生成表示所述位置信息衛(wèi)星加速度的衛(wèi)星加速度信息；以及衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置，根據(jù)所述衛(wèi)星初始速度信息和所述衛(wèi)星初始位置信息及所述衛(wèi)星加速度信息，生成所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息提供裝置，其特征在于所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置具有生成所述基準(zhǔn)時(shí)刻不同的多個(gè)所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的信息提供裝置，其特征在于，還包括第二初始速度信息生成裝置，根據(jù)作為首先生成的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息，生成表示第二基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的速度的第二衛(wèi)星初始速度信息，所述第二基準(zhǔn)時(shí)刻是緊接著所述第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述基準(zhǔn)時(shí)刻之后的所述基準(zhǔn)時(shí)刻；第二衛(wèi)星初始位置信息生成裝置，根據(jù)所述第一衛(wèi)星預(yù)測位置信息，生成表示所述第二基準(zhǔn)時(shí)刻的所述位置信息衛(wèi)星的位置的第二衛(wèi)星初始位置信息；第二衛(wèi)星加速度信息生成裝置，根據(jù)所述第二衛(wèi)星初始速度信息和所述第二衛(wèi)星初始位置信息及所述影響加速度的物理量信息，生成表示所述位置信息衛(wèi)星加速度的第二衛(wèi)星加速度信息；以及第二衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置，根據(jù)所述第二衛(wèi)星初始速度信息和所述第二衛(wèi)星初始位置信息及所述第二衛(wèi)星加速度信息，生成第二衛(wèi)星預(yù)測位置信息，所述第二衛(wèi)星預(yù)測位置信息是以所述第二基準(zhǔn)時(shí)刻為基準(zhǔn)的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的信息提供裝置，其特征在于所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息表示以時(shí)間為變量的多元多項(xiàng)式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信息提供裝置，其特征在于所述多元多項(xiàng)式含有時(shí)間校驗(yàn)項(xiàng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的信息提供裝置，其特征在于所述多元多項(xiàng)式是七元多項(xiàng)式、八元多項(xiàng)式、或九元多項(xiàng)式中的任一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的信息提供裝置，其特征在于所述影響加速度的物理量信息包括所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于地球的重力加速度信息、所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于月球的重力加速度信息和所述位置信息衛(wèi)星的相對(duì)于太陽的重力加速度信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的信息提供裝置，其特征在于所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息包括表示所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的有效期間的有效期間信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息提供裝置，其特征在于多個(gè)所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的所述有效期間的總和比所述衛(wèi)星軌道信息的有效期間長。
11.一種終端裝置，基于來自于位置信息衛(wèi)星的位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位，其特征在于，包括衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置，用于從信息提供裝置取得衛(wèi)星預(yù)測位置信息，所述信息提供裝置提供表示位置信息衛(wèi)星的預(yù)測位置的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息是基于所述位置信息衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道信息和對(duì)所述位置信息衛(wèi)星的加速度施加影響的影響加速度的物理量信息而生成的；定位裝置，使用所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息，基于所述位置關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行定位；有效期間經(jīng)過判斷裝置，用于判斷是否經(jīng)過了所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息的有效期間；以及新衛(wèi)星預(yù)測位置信息取得裝置，根據(jù)所述有效期間經(jīng)過判斷裝置的判斷結(jié)果，取得新的所述衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
全文摘要
提供與載在衛(wèi)星信號(hào)上的軌道信息相比有效期間長的衛(wèi)星預(yù)測位置信息的定位系統(tǒng)等。信息提供裝置包括衛(wèi)星軌道信息取得裝置，取得表示位置信息衛(wèi)星等的衛(wèi)星軌道的信息；衛(wèi)星初始速度信息生成裝置，根據(jù)衛(wèi)星軌道信息生成衛(wèi)星初始速度信息；衛(wèi)星初始位置信息生成裝置，根據(jù)衛(wèi)星軌道信息生成衛(wèi)星初始位置信息；影響加速度的物理量信息存儲(chǔ)裝置，存儲(chǔ)表示影響位置信息衛(wèi)星加速度的物理量的信息；衛(wèi)星加速度信息生成裝置，根據(jù)衛(wèi)星初始速度信息和衛(wèi)星初始位置信息及影響加速度的物理量信息生成表示位置信息衛(wèi)星加速度的衛(wèi)星加速度信息；衛(wèi)星預(yù)測位置信息生成裝置，根據(jù)衛(wèi)星初始速度信息和衛(wèi)星初始位置信息及衛(wèi)星加速度信息生成衛(wèi)星預(yù)測位置信息。
文檔編號(hào)G01S19/25GK1749772SQ20051010316
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者松下博 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社