專利名稱：用于預(yù)測的和實時輔助的gps系統(tǒng)的分布式軌道建模和傳播方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述了一種用于建模、預(yù)測并利用衛(wèi)星軌道的方法和裝置，其中數(shù)據(jù)處理 被分布在中央服務(wù)器和客戶端之間。具體地說，本發(fā)明應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)(GPS)的衛(wèi)星， 但同樣適用于其它全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)以及其它未來的或計劃中的衛(wèi)星系統(tǒng)。本發(fā) 明涉及一種在移動通信網(wǎng)中的預(yù)測GPS系統(tǒng)，其中預(yù)測GPS客戶端可以將衛(wèi)星軌道從由預(yù) 測GPS服務(wù)器提供的用于數(shù)天的初始種子數(shù)據(jù)集傳播到未來，而在定位精度上具有最小的 退化，并利用預(yù)測的數(shù)據(jù)輔助在該裝置上的或與該裝置連接的GPS芯片。這種預(yù)測輔助依 次地有助于加速首次定位時間(TTFF)功能，優(yōu)化位置求定的計算，并且提高了該裝置上的 或與該裝置連接的GPS芯片的靈敏度。本發(fā)明利用GPS或其它全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的軌道預(yù)測，以將參數(shù)集種到嵌 在移動裝置中的軌道傳播器中，提供了以移動裝置的精確導(dǎo)航所需的保真度傳播GPS軌道 的能力。該預(yù)測的準(zhǔn)確性由安裝在移動裝置內(nèi)的傳播器的保真度和無法對作用在GPS衛(wèi)星 上的力精確建模所限制。只是為了方便起見，使用GPS來描述本發(fā)明。對于本發(fā)明的目的， 這里描述的發(fā)明同樣適用于其它GNSS，例如GL0NASS(俄羅斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))和伽利略 衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Galileo)或其它未來或計劃中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。說明書上下文中使用的移 動客戶端的概念也只是為了方便描述本發(fā)明。對于本發(fā)明的目的，這里描述的同樣適用于 任何遠(yuǎn)程客戶，無論是移動的或是固定的。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星定位和預(yù)測被廣泛使用在許多應(yīng)用中。值得注意的是，GPS的用戶在傳輸測距 信號時需要GPS衛(wèi)星的位置，以便計算位置求定。目前這個軌道信息是由衛(wèi)星在射頻(RF) 數(shù)據(jù)鏈接上以衛(wèi)星定位模型的形式提供的。該模型采用類開普勒(Ifeplerian-like)軌道 根數(shù)(orbital element)集，也稱為星歷，其在通常為4至6小時的有限時間期間內(nèi)有效。 GPS衛(wèi)星廣播星歷數(shù)據(jù)，且接收機解調(diào)來自射頻數(shù)據(jù)鏈接的星歷數(shù)據(jù)，射頻數(shù)據(jù)鏈接不斷監(jiān) 測該數(shù)據(jù)流以得到更新的星歷。星歷數(shù)據(jù)是一個模型，它允許用戶評估一組方程，即對軌道 弧形擬合的數(shù)學(xué)模型，并在該模型擬合過程中取得任何時間上的衛(wèi)星位置。雖然該模型允 許評估超出4至6小時有效期的衛(wèi)星位置，但準(zhǔn)確性逐漸劣化。在傳統(tǒng)的GPS應(yīng)用中，這種方法就足夠了，因為GPS接收機可以無阻礙地看到衛(wèi) 星，且星歷模型的評估對接收機的計算能力要求很低。然而，在現(xiàn)代應(yīng)用中，例如在移動裝 置如移動電話中嵌入的GPS接收機，在移動裝置中的GPS接收機不能無阻礙地看到衛(wèi)星，且 經(jīng)常必須工作在弱信號環(huán)境中。這嚴(yán)重限制了這種類型的分布衛(wèi)星定位模型的應(yīng)用，因為 不能可靠地從衛(wèi)星收到星歷模型。與傳統(tǒng)GPS接收機相似，當(dāng)前移動裝置中的GPS接收機盡可能地持續(xù)解調(diào)廣播星 歷，以提供自主操作。然而，由于惡劣的工作環(huán)境和快速定位時間的要求，這些接收機通常 配備有輔助或協(xié)助數(shù)據(jù)，以得到快速的首次定位時間(TTFF)和提高的靈敏度。這種對GPS提供輔助或協(xié)助的技術(shù)通常稱為輔助或協(xié)助GPS (AGPS，輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))。減小的 首次定位時間(TTFF)和提高的靈敏度中的一個主要因素是，消除了在直接衛(wèi)星信號采集 之前解調(diào)廣播星歷數(shù)據(jù)的要求。雖然可以使用其它類型的輔助數(shù)據(jù)，例如相對范圍的估計、預(yù)測哪個衛(wèi)星在視線 之內(nèi)、相對的衛(wèi)星多普勒偏移、時間和頻率協(xié)助，本發(fā)明的焦點在于AGPS的衛(wèi)星軌道成分。 對于許多AGPS系統(tǒng)，廣播星歷是從GPS基準(zhǔn)站的網(wǎng)絡(luò)提供的，它提供預(yù)先格式化的基準(zhǔn)數(shù) 據(jù)。該數(shù)據(jù)被AGPS服務(wù)器轉(zhuǎn)化成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式，然后通過移動通信網(wǎng)絡(luò)傳送到移動裝置。 這些GPS基準(zhǔn)站設(shè)置在固定安裝位置，在該位置可以無阻礙看到衛(wèi)星并因此可以得到廣播 星歷和將廣播數(shù)據(jù)在移動通信鏈接上提供到嵌入式GPS接收機。雖然這對在移動裝置中的 GPS接收機上解調(diào)廣播星歷流是一種改進(jìn)，但它對移動裝置內(nèi)的GPS接收機有過高的要求 持續(xù)連接到移動通信網(wǎng)絡(luò)和在移動通信網(wǎng)絡(luò)上傳遞數(shù)據(jù)。此外，它要求在GPS基準(zhǔn)站和將 AGPS數(shù)據(jù)提供到移動裝置的移動通信網(wǎng)絡(luò)之間實時連接。這種從GPS基準(zhǔn)站到移動通信網(wǎng) 絡(luò)然后最終到達(dá)嵌入在移動裝置內(nèi)的GPS接收機的數(shù)據(jù)流的安排，在其數(shù)據(jù)路徑中的幾個 點不是在任何給定的時刻都可用的。本發(fā)明減少了對移動通信網(wǎng)絡(luò)的連接和數(shù)據(jù)傳輸上的 要求，也減輕了與輔助數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的時延。對于輔助移動裝置中的GPS接收機的進(jìn)一步增強，是由使星歷數(shù)據(jù)在將來的時間 對移動裝置可用而提供的。為了實現(xiàn)這個過程，使用衛(wèi)星定位、衛(wèi)星速度、距離、測距率、多 普勒觀測或類似的測量來計算衛(wèi)星軌道。一旦從原始數(shù)據(jù)確定了一個軌道，則通過軌道力 學(xué)領(lǐng)域中已知的技術(shù)向前傳播軌道來確定衛(wèi)星的將來位置。然后這些軌道預(yù)測用于產(chǎn)生具 有與廣播星歷相同的數(shù)學(xué)表達(dá)式的所謂合成星歷。每個合成星歷對單獨一個衛(wèi)星將覆蓋4 至6小時的時間塊?？梢蕴峁┒鄠€合成星歷，以擴(kuò)展到4至6小時范圍以上的能力。例如， 對于單獨一個衛(wèi)星，可以提供6個合成星歷來描述一天的軌道。一旦合成星歷被傳播到在 移動裝置中的GPS接收機，GPS接收機中的GPS衛(wèi)星位置的知識不會在4或6小時后或在 與移動通信網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)系后過期。相反地，GPS接收機將查找星歷數(shù)據(jù)的適當(dāng)時間塊。只要軌道能夠被可靠地預(yù)測，合成星歷就可被提供到未來。通常這一預(yù)測期間為1 至10天，雖然更長時間的預(yù)測是可能的。這種合成星歷的方法相對于以往技術(shù)的改進(jìn)在于 減少了對解調(diào)廣播星歷數(shù)據(jù)的壓力和對移動通信網(wǎng)絡(luò)上的實時數(shù)據(jù)傳輸開銷的壓力較少。另一個供應(yīng)商Global Locate (全球定位公司)開發(fā)出了所謂的長期軌道(LTO)技 術(shù)，它基于集中處理的對衛(wèi)星位置和速度的未來估計。然后這些位置和速度被擬合到一個 限定的時間期間內(nèi)，通常為4-6個小時，以形成合成星歷的一個連續(xù)的時間期間。合成星歷 被構(gòu)造為，當(dāng)被提供給標(biāo)準(zhǔn)的GPS接收機時，它模仿標(biāo)準(zhǔn)的星歷數(shù)據(jù)。然后，為每個4-6小 時的時間間隔在本地提取合成星歷，而移動GPS接收機的操作不需連接到LTO數(shù)據(jù)源。例 如，對于每個GPS衛(wèi)星，1天的LTO數(shù)據(jù)將包括6個4小時合成星歷數(shù)據(jù)集。本發(fā)明與美國 專利 US6560534、US6829535、US6651000、US6542820 和 US6703972 有關(guān)。例如，對于每個GPS衛(wèi)星，1天的LTO數(shù)據(jù)將包括6個4小時合成星歷數(shù)據(jù)集。然 而，如LTO的傳統(tǒng)預(yù)測GPS方法需要在移動通信網(wǎng)絡(luò)上為每顆衛(wèi)星廣播大量的分別在4-6 小時內(nèi)有效的星歷數(shù)據(jù)集，通常是40Kb到100Kb。本發(fā)明將需要在移動通信網(wǎng)絡(luò)上廣播的 數(shù)據(jù)量顯著減少到2KB或更少的量級，因為它不用發(fā)送預(yù)產(chǎn)生的合成星歷或未來衛(wèi)星位置 和速度的估計。相反，本發(fā)明向移動裝置提供初始衛(wèi)星位置和速度以及一些力模型系數(shù)，移動客戶端軟件可以從這些數(shù)據(jù)按照需要在本地傳播這些衛(wèi)星位置和速度到未來，并本地產(chǎn) 生自己的合成星歷數(shù)據(jù)，以供應(yīng)到GPS或AGPS裝置。最后，如LTO的傳統(tǒng)預(yù)測GPS方法通 常是專用的且設(shè)計為只與供應(yīng)商自己的AGPS芯片組一起工作，從而導(dǎo)致后勤和供應(yīng)問題。 本發(fā)明設(shè)計為與現(xiàn)有的實時AGPS工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)無縫配合，從而易于集成到潛在的任何AGPS芯 片組中?，F(xiàn)有技術(shù)通過一個衛(wèi)星位置和速度的數(shù)學(xué)模型將在一個相對較短的時間內(nèi)(通 常為4-6小時)的GPS軌道信息分發(fā)到GPS接收機。然后移動裝置內(nèi)的GPS接收機將該模 型作為時間的函數(shù)進(jìn)行評估，以確定衛(wèi)星的位置和速度?，F(xiàn)有技術(shù)并沒有在移動裝置的GPS 接收機上提供以進(jìn)行位置計算所需的精度來傳播軌道的位置和速度信息的能力。該GPS星歷數(shù)據(jù)的主要目的是恢復(fù)GPS衛(wèi)星的位置和速度。上述過程實施了以下 步驟1)預(yù)測未來的GPS衛(wèi)星位置和速度；2)將該預(yù)測折合(reduction)到一個數(shù)學(xué)模型 中；3)將GPS衛(wèi)星位置和速度的上述數(shù)學(xué)模型傳送到移動GPS接收機中；以及4)移動GPS 接收機評估該數(shù)學(xué)模型，以恢復(fù)GPS衛(wèi)星位置和速度。本發(fā)明消除了在步驟2)和步驟3) 中描述的折合和評估數(shù)學(xué)模型的過程。提供傳播到未來的衛(wèi)星位置和速度的估計是本領(lǐng)域公知的。對于GPS衛(wèi)星，這項 服務(wù)自1994年1月已經(jīng)由國際測地研究所(IGS)提供了。目前IGS提供GPS衛(wèi)星位置和 速度的兩天內(nèi)的預(yù)測，作為結(jié)合了關(guān)于位置和速度的每隔15分鐘間隔的2天數(shù)據(jù)和2天預(yù) 測的所謂超速(UltraRapid)產(chǎn)品。用于GLONASS、GPS時鐘等的這些數(shù)據(jù)產(chǎn)品和其它IGS 數(shù)據(jù)產(chǎn)品都可以從IGS的數(shù)據(jù)庫中獲得。為使用GPS衛(wèi)星軌道來計算導(dǎo)航方案，GPS接收機必須在預(yù)測時間之間插值，以得 到特定導(dǎo)航方案所需的準(zhǔn)確時間。因此，在衛(wèi)星位置和速度的預(yù)測中需要高度的顆粒度，這 正是IGS所提供的。這些IGS產(chǎn)品通常用在后處理中，其中GPS范圍測量在現(xiàn)場采集，然后 返回到具有足夠的數(shù)據(jù)存儲和運算能力的中央位置來存儲和插值GPS衛(wèi)星位置數(shù)據(jù)。該 GPS數(shù)據(jù)不被用于繼續(xù)傳播到未來時間。為在移動裝置中利用IGS類型的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，較大量 的軌道數(shù)據(jù)將在移動通信網(wǎng)絡(luò)上傳輸。上述星歷模型、合成星歷以及Global Locate公司 的LTO技術(shù)的主要動機是為了減少必須廣播的數(shù)據(jù)量?，F(xiàn)有技術(shù)并沒有在移動裝置的GPS接收機上提供以位置計算所需的精度傳播軌 道信息的能力。此外，與向移動裝置提供GPS星歷數(shù)據(jù)相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)已被在從衛(wèi)星的實 時數(shù)據(jù)廣播利用的數(shù)學(xué)模型所限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種減少了需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量的系統(tǒng)。本發(fā)明的 另一個目的是提供一種在移動裝置中的GPS接收機，它可以傳播衛(wèi)星軌道，消除了對4至6 小時衛(wèi)星星歷模型的依賴。本發(fā)明的再一個目的是提供一種GPS接收機，它能夠基于可用 的未用計算能力傳播軌道，從而進(jìn)一步減少了對網(wǎng)絡(luò)上的GPS接收機/移動裝置的依賴。本 發(fā)明的又一個目的是通過小的“維修數(shù)據(jù)包”從移動通信網(wǎng)絡(luò)提供用于衛(wèi)星完好性的快速 更新。本發(fā)明的又再一個目的是提供具有改進(jìn)的完好性確定的移動裝置。本發(fā)明的還一個 目的是密切配合開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并可在各種AGPS芯片組上操作。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用在預(yù)測GPS或GNSS系統(tǒng)中的分布式軌道和傳播方法，它包括預(yù)測GPS服務(wù)器(PGPS服務(wù)器)、高精度軌道預(yù)測源(軌道服務(wù)器)、提供實時GPS 或GNSS輔助數(shù)據(jù)到PGPS服務(wù)器的全球基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)源(GRN服務(wù)器)、在配備GPS或AGPS芯片 組的裝置上運行的預(yù)測GPS客戶端(PGPS客戶端)。響應(yīng)于來自PGPS客戶端的要求，PGPS 服務(wù)器產(chǎn)生PGPS種子數(shù)據(jù)并將其傳播到PGPS客戶端。該PGPS客戶端在需要時使用所述 PGPS種子數(shù)據(jù)傳播衛(wèi)星軌道和計算相關(guān)的合成星歷。然后，傳播的衛(wèi)星軌道或其相關(guān)的合成星歷可以提供給移動裝置的GPS/AGPS芯 片組，無論GPS/AGPS芯片的供應(yīng)商是誰，且可以按照各種數(shù)據(jù)格式和協(xié)議選項提供。任選 地，該PGPS客戶端包括一個微安全用戶平面(micro-SUPL，微SUPL)服務(wù)器。SUPL是一個 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用于從位于移動運營商網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器向配備必要的SUPL固件和AGPS芯片組 的移動裝置傳送實時輔助GPS。從而PGPS客戶端微SUPL服務(wù)器簡化了 PGPS客戶端與可能 已經(jīng)出現(xiàn)在該裝置上的SUPL固件和AGPS芯片的集成。該PGPS客戶端軟件還允許PGPS客戶端裝置成為用于其它PGPS客戶端裝置的輔 助數(shù)據(jù)源。一個這樣的例子是在點對點(peerto peer)通信的上下文(context)中，其中 PGPS客戶端裝置將其PGPS種子數(shù)據(jù)或PGPS種子更新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到與它相連接的其它PGPS 客戶端裝置。這種情況的一個變型可以利用出現(xiàn)在PGPS客戶端裝置中的本地微SUPL服務(wù) 器，據(jù)此，所述PGPS客戶端軟件可以按照預(yù)期和要求的格式將預(yù)測的或?qū)崟r的輔助數(shù)據(jù)傳 送到其它PGPS客戶端裝置。當(dāng)GPS衛(wèi)星在它們的軌道中移動以進(jìn)行例行保養(yǎng)程序時，預(yù)先提供給GPS接收機 的軌道預(yù)測是錯誤的。在此之前，所有超出衛(wèi)星移動時間的星歷集將是無效的，且需要在通 信網(wǎng)絡(luò)上向GPS接收機提供新的星歷。然而已經(jīng)認(rèn)識到，包括諸如拖動力、太陽輻射壓力、 除氣等力的廣義力參數(shù)是保持不變的，即使衛(wèi)星被移動且因而軌道被改變。因此，除了偶爾 的力參數(shù)的更新，只有位置和速度成分需要被更新。當(dāng)衛(wèi)星的維修引起不同的彈道時，只需 要更新衛(wèi)星的位置和速度導(dǎo)致顯著節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量。所述PGPS種子數(shù)據(jù)-已知的與高 度優(yōu)化的力模型系數(shù)相結(jié)合的衛(wèi)星軌道矢量(即在特定時間的位置和速度)_然后被PGPS 客戶端使用，以將來自種子歷元的軌道傳播幾天到未來，通常每天退化1-3米。移動通信網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷的進(jìn)一步減少是通過向最近的PGPS種子數(shù)據(jù)提供一個修正 項而實現(xiàn)的，即所謂PGPS種子更新數(shù)據(jù)。有利的是，PGPS服務(wù)器還產(chǎn)生種子更新數(shù)據(jù)和將 它傳播到PGPS客戶端。通過提供PGPS種子更新數(shù)據(jù)，與常規(guī)的預(yù)測GPS技術(shù)相比，相對網(wǎng) 絡(luò)負(fù)荷被減少了高達(dá)兩個數(shù)量級。優(yōu)選地，PGPS客戶端裝置是一個與移動網(wǎng)絡(luò)連接的裝置。替換地，PGPS客戶端也 可運行在非移動網(wǎng)絡(luò)相連的裝置上。優(yōu)選地，PGPS客戶端裝置包含一個板載GPS/AGPS芯片組和相關(guān)的固件。所述固 件可以提供或可以不提供對例如SUPL的輔助GPS工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持。另外，GPS/AGPS芯片 組和相關(guān)的固件也可以安裝在與PGPS客戶端裝置相連接的外圍設(shè)備中。有利的是，PGPS系統(tǒng)可以處理混合的標(biāo)準(zhǔn)實時輔助數(shù)據(jù)和預(yù)測的輔助數(shù)據(jù)。有利的是，PGPS系統(tǒng)可以靈活地配置，以在任何無線和有線網(wǎng)絡(luò)上在傳輸協(xié)議上 以推、拉、自動或上述方式的結(jié)合傳播種子和種子更新數(shù)據(jù)，上述傳輸協(xié)議包括但不限于， 例如超文本傳輸協(xié)議(HTTP)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)，傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)，用 戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)，無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)，短消息服務(wù)(SMS)或任何適當(dāng)?shù)淖远x協(xié)議。
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有利的是，PGPS系統(tǒng)能自動更新種子數(shù)據(jù)和種子更新數(shù)據(jù)，以確保在發(fā)生實時完 好性(RTI)衛(wèi)星事件時，PGPS客戶端工作在最新的軌道預(yù)測模型中。


從下面的以舉例方式詳細(xì)描述的優(yōu)選實施例中并結(jié)合附圖，可以清楚理解進(jìn)一步 的特點和優(yōu)勢圖1是預(yù)測GPS的示意圖；圖2是PGPS種子數(shù)據(jù)集的一般內(nèi)容的表；圖3是PGPS種子更新數(shù)據(jù)集的一般內(nèi)容的表；圖4是本發(fā)明PGPS系統(tǒng)和傳統(tǒng)的預(yù)測GPS系統(tǒng)之間在典型的7天期間上的數(shù)據(jù) 流量和退化準(zhǔn)確性的比較的表；圖5是導(dǎo)航模型參數(shù)表，它可被本發(fā)明系統(tǒng)中的特定軌道傳播模型所預(yù)測；圖6是顯示PGPS服務(wù)器的不同功能層的一個示意圖；圖7是顯示PGPS服務(wù)器軌道傳播層輸出的一組表；圖8是顯示PGPS客戶端的不同功能層的一個示意圖；圖9是代表PGPS客戶端軌道傳播層輸出的表格。
具體實施方式
在下面的描述中使用的術(shù)語和它們的含義如下
AGPS輔助GPS
ASN抽象語法標(biāo)記1
DGPS差分GPS
GPS全球定位系統(tǒng)
GRN全球基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)
H-SLP歸屬地SUPL定位平臺
HTTP超文本傳輸協(xié)議
IMSI國際移動用戶識別號碼
IODE發(fā)出數(shù)據(jù)星歷
IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
LCS位置業(yè)務(wù)
JPL噴氣動力研究所
MIDP移動信息設(shè)備配置文件
MS移動站
OMA開放式移動聯(lián)盟
P-Code精密碼
PER緊縮編碼規(guī)則
PGPS預(yù)測GPS
PRN偽距號碼
RTI實時完好性
RRC 無線資源控制RRLP 無線資源LCS協(xié)議SET 支持SUPL的終端SLP SUPL 定位平臺SMS 短消息業(yè)務(wù)SUPL 安全用戶層面定位TCP 傳輸控制協(xié)議TTFF 首次定位時間TIA 電信工業(yè)協(xié)會URA 用戶測距精度UTC 通用協(xié)調(diào)時間V-SLP 異地SUPL定位平臺WAP 無線應(yīng)用協(xié)議XML 擴(kuò)展標(biāo)記語言如圖1所示，本發(fā)明的優(yōu)選實施例包括兩個主要組成部分PGPS服務(wù)器10和運行 PGPS客戶端軟件22的PGPS客戶端裝置20。該PGPS服務(wù)器10耦合到GRN服務(wù)器14和接 收來自GRN服務(wù)器14的輔助數(shù)據(jù)。GRN服務(wù)器14是一個世界各地的互連基準(zhǔn)站的集合，它 們通過一個或多個集線器通信。每個基準(zhǔn)站耦合到一個或多個GPS接收機，且從而接收由 從該基準(zhǔn)站的位置當(dāng)前可見的每個GPS衛(wèi)星所傳送的數(shù)據(jù)。因此，綜合來說，GRN中的基準(zhǔn) 站接收來自GPS星座中所有GPS星的信號?！獋€高精度軌道預(yù)測源是必需的，其中有幾個選項。在本發(fā)明的實施例中，PGPS服 務(wù)器10所獲得的外部高精度軌道預(yù)測信息來自軌道服務(wù)器12，其中一個例子是標(biāo)準(zhǔn)的噴 氣推進(jìn)實驗室的預(yù)測軌道產(chǎn)品(PD0)。替換地，PGPS服務(wù)器10可以接收來自任何其它來源 的高精度GPS軌道預(yù)測。該PGPS服務(wù)器10與具有PGPS客戶端軟件22、GPS或AGPS (輔助GPS)芯片組24 和相關(guān)固件26的PGPS客戶端裝置20通信。任選地和如虛線所示，移動裝置也可以具有一 個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SUPL(安全用戶層面定位)客戶端28。GPS/AGPS芯片組24和有關(guān)的固件26 還可以位于另一個周邊裝置中，該周邊裝置連接到其上運行PGPS客戶端軟件22的PGPS客 戶端裝置20。穿過在PGPS客戶端裝置20和PGPS服務(wù)器之間的無線或有線通信網(wǎng)絡(luò)18的 消息根據(jù)PGPS協(xié)議16設(shè)置，包括PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30或PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36，并 任選地包括RRLP (無線資源定位服務(wù)協(xié)議)消息形式的標(biāo)準(zhǔn)AGPS輔助數(shù)據(jù)，其可以包括實 時完好性(RTI)、導(dǎo)航模型、年歷、通用協(xié)調(diào)時間(UTC)模型、電離層、基準(zhǔn)時間、差分校正或 其它與輔助相關(guān)的消息。PGPS客戶端20根據(jù)PGPS協(xié)議16在通信網(wǎng)絡(luò)18上征求并接收來自PGPS服務(wù)器 10的預(yù)測GPS消息。利用PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和/或PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36的信 息，它可以以軌道狀態(tài)向量106的形式在本地將衛(wèi)星軌道傳播到未來。然后軌道狀態(tài)向量 106可以用于產(chǎn)生相關(guān)的PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42 (即每個衛(wèi)星的預(yù)測星歷)。然后該數(shù)據(jù)和 其它任選的RRLP根數(shù)可以以幾種典型的方式被傳遞到GPS/AGPS芯片組24及GPS/AGPS固 件26。
將PGPS客戶端軟件22連接到板載GPS/AGPS芯片組24及GPS/AGPS固件26的主 要和最有效的方法是，經(jīng)由設(shè)計旨在支持SUPL協(xié)議的一個子集的微SUPUmicro-SUPL)服 務(wù)器92。SUPL是由開放式移動聯(lián)盟(OMA)確定的一個基于標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議98，它采用無線移 動網(wǎng)絡(luò)的用戶層面來傳輸GPS輔助數(shù)據(jù)和位置信息。這種傳輸通常在移動裝置和網(wǎng)絡(luò)中的 標(biāo)準(zhǔn)SUPL AGPS服務(wù)器102之間進(jìn)行。雖然SUPL沒有明確地支持將消息發(fā)送到板載的輔 助數(shù)據(jù)供應(yīng)者，本發(fā)明的預(yù)測GPS系統(tǒng)通過在具體的使用例子中模仿H-SLP/V-SLP (歸屬地 SUPL定位平臺/異地SUPL定位平臺)而被擬合到SUPL的模型中。移動完好性的措施有效地相當(dāng)于使板載SUPL客戶端固件26適應(yīng)，因此在以預(yù)測 模式操作時，其成為可配置的且可以被“定點(pointed)”在板載微SUPL服務(wù)器92。其它 完好性選項可以例如通過它們的專有API更直接地接口到帶有GPS/AGPS芯片組24和GPS/ AGPS固件26的PGPS客戶端軟件22。種子數(shù)據(jù)描述PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30的集和它們相關(guān)的PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36的集由PGPS 服務(wù)器10定期產(chǎn)生和/或更新。然后，該PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30被PGPS客戶端軟件22使 用，以傳播衛(wèi)星軌道和可選擇地產(chǎn)生PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42。PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30的集由其種子ID號碼唯一地標(biāo)識，包括在當(dāng)前時間歷元用 于每個衛(wèi)星的PGPS種子數(shù)據(jù)軌道狀態(tài)向量32 (速度及X、Y、Z位置)，與幾個PGPS種子數(shù) 據(jù)力模型參數(shù)34耦合。PGPS種子數(shù)據(jù)力模型參數(shù)34，包括太陽輻射壓力系數(shù)和在單個歷元 的經(jīng)驗加速項。在計算PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36時，PGPS服務(wù) 器軌道傳播層48有效地本地運行PGPS客戶端軌道傳播層86的一個精度較差的版本。然 后，它可以將PGPS客戶端軌道傳播層86的期望性能與由軌道服務(wù)器12提供的高精度基準(zhǔn) 相比較。從而計算PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36的參數(shù)，以減少或 整形在期望的時間期間內(nèi)精度的退化。這些參數(shù)允許PGPS客戶端軌道傳播層86將軌道從 該歷元傳播幾天到未來，且具有可容忍的每天1-3米的凈定位精度的退化。該PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30的結(jié)構(gòu)顯示在圖2的表中。本發(fā)明的優(yōu)選實施例允許使 用多個傳播模型，因此在同一個PGPS系統(tǒng)中具有多個PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30的結(jié)構(gòu)和內(nèi) 容。這使得可以針對例如應(yīng)用帶寬精確剪裁預(yù)測GPS數(shù)據(jù)的性能，或接近長期精度要求。例 如，PGPS系統(tǒng)能夠產(chǎn)生PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30以在第一組的天數(shù)上產(chǎn)生高精度的性能，或在 設(shè)定的天數(shù)上產(chǎn)生平均精度的性能，這些都在給定的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30的大小限制中。 另外，預(yù)計的用途包括GPS/AGPS芯片組24的供應(yīng)商專用的軌道傳播模型和相關(guān)的PGPS種 子數(shù)據(jù)記錄30，或其它高性能第三方軌道傳播模型，從而在PGPS系統(tǒng)框架內(nèi)允許第三方創(chuàng) 新。使用優(yōu)選實施例的缺省軌道預(yù)測模型，估計PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30為15，590比特 或1，949字節(jié)以表示整個32顆衛(wèi)星星座。如果使用其它軌道預(yù)測模型，這個數(shù)字可以改變， 但被認(rèn)為是代表有關(guān)的預(yù)期數(shù)據(jù)大小。相比之下，大多數(shù)傳統(tǒng)的GPS系統(tǒng)預(yù)計需要50Kb或 更多來獲得相同的表達(dá)。種子更新數(shù)據(jù)的說明該PGPS系統(tǒng)可以工作為只提供PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30。為了保持最高的精度，這 些數(shù)據(jù)可以每日提供，在效果上，將精度的退化重置到最佳的水平。但是，該PGPS系統(tǒng)可以
15通過利用PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36 (它是需要較少帶寬的種子的優(yōu)化形式)而獲得同樣 的效果。每個PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36唯一地與一個特定的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30有 關(guān)。該PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄是一個較小的數(shù)據(jù)集36，通常只包括在當(dāng)前歷元的PGPS種 子更新數(shù)據(jù)軌道狀態(tài)向量參數(shù)38(用于相關(guān)PGPS種子數(shù)據(jù)軌道狀態(tài)向量32的Δ因子， deltafactors)和PGPS種子更新數(shù)據(jù)力模型參數(shù)40 (用于相關(guān)PGPS種子數(shù)據(jù)力模型參數(shù) 34的Δ因子，delta factors)。PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36的一般內(nèi)容如圖3所示。PGPS客戶端軌道傳播層86可以使用與先前提供的PGPS種子傳播數(shù)據(jù)記錄30有 關(guān)的上述信息，以將軌道從該歷元傳播多天，其中可容忍的精度退化在每天1-3米之間。上述PGPS服務(wù)器10管理多個版本的PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36，通常每個版本 用于在配置的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30的保存窗口上的每個先前產(chǎn)生的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄 30。然后該PGPS服務(wù)器10可以向PGPS客戶端軟件22提供與已出現(xiàn)在PGPS客戶端軟件 22中的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30相關(guān)的最新PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36。然后PGPS客戶端 軌道傳播層86可利用所收到的PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36將軌道傳播到當(dāng)前的歷元，且可 任選地產(chǎn)生匹配的PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42。一旦傳播，PGPS客戶端軟件22使這一信息可供 在PGPS客戶端裝置20上的GPS/AGPS芯片組24及GPS/AGPS固件26使用。使用優(yōu)選實施例的缺省軌道預(yù)測模型，PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36的集估計為 6374比特或797字節(jié)以表示整個32顆衛(wèi)星星座。如果使用其它軌道預(yù)測模型，這個數(shù)字可 以改變，但被認(rèn)為是代表了預(yù)期的有關(guān)數(shù)據(jù)的大小。在常規(guī)的預(yù)測GPS系統(tǒng)中不存在這樣 的差分機制。對上述PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36特征的納入有效地以更數(shù)據(jù)有效的方式幫助保 持最高可能的精度(即有效地將退化重置回其最佳水平)，因為先前提供的力模型參數(shù)34 可以很容易地保持?jǐn)?shù)天有效。如果PGPS系統(tǒng)采用多個傳播模型，PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36可用于以上述方式 對每個傳播模型更新有關(guān)的PGPS種子30。PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)描述PGPS客戶端軟件22使用PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36以 將衛(wèi)星軌道傳播到未來。這些軌道狀態(tài)向量106也可用于產(chǎn)生匹配的PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù) 42。圖5顯示了一個典型的PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42的記錄。該結(jié)構(gòu)跟隨在移動通信工 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中描述的標(biāo)準(zhǔn)GPS導(dǎo)航模型，如3GPP TS44. 031-位置業(yè)務(wù)(LCS)；移動站(MS)-服 務(wù)移動位置中心(SMSC)無線資源LCS協(xié)議(RRLP)文件。根據(jù)所使用的軌道傳播模型，PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)記錄42中的某些參數(shù)可以是預(yù) 測的、為零或被設(shè)置為一個固定值。對于缺省的PGPS軌道傳播模型，圖5顯示了在PGPS種 子數(shù)據(jù)記錄30或PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36中，哪些參數(shù)是預(yù)測的(PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)預(yù) 測字段45)、設(shè)置為0(PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)歸零字段46)或設(shè)置為一個合適的固定值(PGPS 導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)常量字段44)。然后，PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42的記錄可以通過它們的供應(yīng)商專用的API或通過 PGPS客戶端微SUPL服務(wù)器92被傳遞到GPS/AGPS芯片組24及GPS/AGPS固件26。
RRLP數(shù)據(jù)描述所述PGPS服務(wù)器10可以任選地被配置為，以工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)RRLP格式提供各種實時 GPS輔助數(shù)據(jù)消息，包括；實時完好性(RTI)導(dǎo)航模型年歷UTC 模型電離層模型基準(zhǔn)時間差分校正其它消息類型能夠沿預(yù)測GPS的性能提供實時GPS輔助數(shù)據(jù)的能力允許產(chǎn)生獨特的業(yè)務(wù)組合。 例如，根據(jù)PGPS業(yè)務(wù)層次，只要RTI信息有所變動，PGPS服務(wù)器10可以直接通知PGPS客 戶端軟件22。然后PGPS客戶端軟件22下載新的RTI和最新的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30或 PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36的消息。這確保了所得到的預(yù)測信息(即軌道狀態(tài)向量106和 PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42)不受由衛(wèi)星軌道完好性事件如故障維修所引起的精度退化的影響。 雖然傳統(tǒng)的預(yù)測GPS系統(tǒng)也可以納入實時完好性通知的表格，然而，一個全新的大型數(shù)據(jù) 表格文件必須被下載到客戶端以取代現(xiàn)有的文件。最后，在非標(biāo)準(zhǔn)AGPS的環(huán)境下，其中可能沒有任何現(xiàn)有的AGPS服務(wù)器，上述PGPS 服務(wù)器10可以任選地配置為納入通常在基本AGPS業(yè)務(wù)中可見的實時GPS輔助數(shù)據(jù)，即 RTI、年歷、電離層模型、UTC模型及基準(zhǔn)時間，以及PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30或PGPS種子更新 數(shù)據(jù)記錄36。這種輔助數(shù)據(jù)是以標(biāo)準(zhǔn)RRLP格式制備的且被作為一組消息傳送，其中能夠植 入在標(biāo)準(zhǔn)AGPS服務(wù)器中常見的大部分輔助數(shù)據(jù)元素。因此如果需要的話，AGPS接口層90 可以經(jīng)由其微SUPL服務(wù)器92或通過GPS/AGPS芯片組24的專有API，將此信息提供到板載 GPS/AGPS 芯片組 24 及 GPS/AGPS 固件 26。PGPS業(yè)務(wù)層次本發(fā)明的預(yù)測GPS的設(shè)計具有靈活性，且允許調(diào)整業(yè)務(wù)部署和增值服務(wù)選項。目 前有四個業(yè)務(wù)層次基本---基本PGPS業(yè)務(wù)層次工作在簡單的客戶端-調(diào)查(poll)的基礎(chǔ)上。PGPS 客戶端軟件22定期調(diào)查PGPS服務(wù)器10以獲得最新的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30或PGPS種子 更新數(shù)據(jù)記錄36。然后PGPS客戶端軟件22可以為未來歷元傳播衛(wèi)星軌道和產(chǎn)生PGPS導(dǎo) 航模型數(shù)據(jù)42 (即星歷)。然后這個PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42被傳遞到GPS/AGPS芯片組24， 或者通過固件26API直接傳遞，或者通過微SUPL服務(wù)器92和AGPS SUPL客戶端28間接傳 遞。優(yōu)質(zhì)(premium)-—優(yōu)質(zhì)PGPS業(yè)務(wù)采用了實時機制，由此RTI通知可以經(jīng)由WAP 推入(Push)被自動發(fā)送到PGPS客戶端裝置20。這些通知將促使PGPS客戶端軟件22去請 求最新的RTI消息以及最新可用的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30或PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36。 然后，或者直接地通過固件26API，或者間接地通過微SUPL服務(wù)器92和AGPS SUPL客戶端 28，PGPS客戶端軟件22可以使PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42和RTI消息對GPS/AGPS芯片組24是
17可用的。高級---高級PGPS業(yè)務(wù)采用了實時機制，由此PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30、PGPS種子更 新數(shù)據(jù)記錄36和RTI RRLP消息通知可以，經(jīng)由SMS 64或者通過在無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)內(nèi)可用的 其它傳播者如WAP推入62，直接推入PGPS移動裝置20。然后PGPS客戶端軟件22使PGPS 導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42和RTI消息可供GPS/AGPS芯片組24使用，或者直接地通過固件26API或 者間接地通過微SUPL服務(wù)器92和AGPS SUPL客戶端28。高級PGPS業(yè)務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)裝置供 應(yīng)商和計劃支持該業(yè)務(wù)的移動運營商之間更深入的整合。自定義一在其中沒有標(biāo)準(zhǔn)AGPS環(huán)境的移動系統(tǒng)的情況中，或者在其中沒有SUPL 客戶端固件26的特殊用途移動裝置的情況中，PGPS系統(tǒng)可以被完全定制，以不但與預(yù)測 PGPS消息集成，也與任何實時輔助RRLP消息集成。PGPS客戶端軟件22僅在有這些消息的 新版本可用時才被通知，使得PGPS客戶端軟件22并不需要調(diào)查PGPS服務(wù)器10以得到可 能不相關(guān)的信息。然后PGPS客戶端軟件22可以使PGPS導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)42和RRLP信息可 供GPS/AGPS芯片組24使用，或者直接地通過固件26API或者間接地通過微SUPL服務(wù)器92 和AGPS SUPL客戶端28。自定義PGPS業(yè)務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商和計劃支持該業(yè)務(wù)的移動 運營商之間更深入的整合。預(yù)測GPS服務(wù)器PGPS PGS服務(wù)器10產(chǎn)生PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36并 將其提供到PGPS客戶端軟件22，以及提供RRLP消息到PGPS客戶端軟件22。如圖6所示， PGPS服務(wù)器10包括PGPS服務(wù)器軌道傳播層48、PGPS服務(wù)器數(shù)據(jù)管理層60、PGPS服務(wù)器 業(yè)務(wù)管理層54和PGPS服務(wù)器配置層52。圖6顯示了 PGPS服務(wù)器10的不同層。PGPS服務(wù)器軌道傳播層48的目的是產(chǎn)生PGPS客戶端軟件22所需要的PGPS種子 數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36。在計算PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更 新數(shù)據(jù)記錄36時，PGPS服務(wù)器軌道傳播層48還有效地運行低保真度版本的PGPS軌道傳 播層86。然后，它可以將PGPS客戶端軟件22的期望性能與軌道服務(wù)器12提供的高精度基 準(zhǔn)相比較。從而計算PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36的參數(shù)，以減少 或整形在期望的時間期間上的精度退化。這些參數(shù)允許PGPS客戶端軟件22將軌道從該歷 元傳播幾天到未來，其中具有可接受的精度退化，例如每天1-3米。本發(fā)明的優(yōu)選實施例允許在同一個PGPS系統(tǒng)中使用多個傳播模型，每個傳播模 型有自己的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36消息。這允許針對例如應(yīng) 用帶寬、客戶端處理器的能力或與接近長期精度要求來精確調(diào)整PGPS系統(tǒng)的性能。例如， PGPS系統(tǒng)能夠產(chǎn)生PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30以強調(diào)在頭幾天的高精度，或在一組數(shù)量的天數(shù) 上產(chǎn)生平均精度的性能，這些都在給定的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30大小的限制中。另外，預(yù) 期的用途還包括GPS/AGPS芯片組24供應(yīng)商專用的軌道傳播模型和相關(guān)的PGPS種子數(shù)據(jù) 記錄30，或其它高性能第三方軌道傳播模型，從而使第三方能夠在PGPS系統(tǒng)框架內(nèi)進(jìn)行創(chuàng) 新。如圖7所示，在缺省配置中，PGPS服務(wù)器軌道傳播層48每4小時歷元(72)運行 一次。它產(chǎn)生最新的PGPS種子數(shù)據(jù)74和用于先前的PGPS種子數(shù)據(jù)集72 (即高達(dá)η天) 的PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄的集。每個先前的PGPS種子數(shù)據(jù)集72具有一個相應(yīng)的PGPS種 子更新數(shù)據(jù)記錄80的集。對于在軌道傳播層48運行時的每個新的4小時歷元70，當(dāng)前的PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄78被一個新的記錄74替換。例如，如果軌道傳播層48被配置為產(chǎn) 生過去4天的PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄集，則它在每次運行時會產(chǎn)生一個新的PGPS種子數(shù) 據(jù)74的集和24個種子更新數(shù)據(jù)的集(每天6個歷元X4天=24)。圖7是說明PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36的圖形表示，如果 當(dāng)前時間70是1月23日8:05，它們將存在。每個PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄的ID每隔4小 時歷元會改變，而PGPS種子數(shù)據(jù)的ID保持不變。這說明了用于給定PGPS種子數(shù)據(jù)的PGPS 種子更新數(shù)據(jù)記錄是怎樣每隔歷元72的時間間隔再生的?？偠灾?，上述功能層負(fù)責(zé)以下工作(1)接收來自軌道服務(wù)器12的外部高精度軌道預(yù)測數(shù)據(jù)基準(zhǔn)；(2)產(chǎn)生當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)74 ；(3)為在之前的N個歷元中產(chǎn)生的每個激活(active)的PGPS種子數(shù)據(jù)72產(chǎn)生 PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄80，其中N是每天的歷元數(shù)量乘以天數(shù)(在缺省配置中N = 6歷元 /每天X4天=24)；到這一層的輸入如下(1)缺省軌道服務(wù)器12-來自JPL的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測軌道數(shù)據(jù)；(2)未來軌道服務(wù)器12-第三方高精度預(yù)測基準(zhǔn)；該層的輸出如下(1)用于PGPS服務(wù)器當(dāng)前種子歷元70的PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄74 ；(2)用于每個激活的PGPS服務(wù)器先前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄72的PGPS服務(wù)器當(dāng)前 PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄80 ；數(shù)據(jù)管理層數(shù)據(jù)管理層30的目的是管理和存儲PGPS客戶端軟件22所需的數(shù)據(jù)。該層的主 要功能包括(1)接收來自PGPS服務(wù)器軌道傳播層48的PGPS服務(wù)器先前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄 72、PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄74和PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄80。(2)存儲由PGPS服務(wù)器軌道傳播層48所產(chǎn)生的每個PGPS服務(wù)器先前PGPS種子 數(shù)據(jù)記錄72、PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄74至高達(dá)n天(缺省n = 4)；(3)為每個存儲的PGPS服務(wù)器先前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄72存儲最新的PGPS服務(wù) 器當(dāng)前PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄80 (缺省24，即4天X6歷元每天)；(4)使比η天更舊的PGPS服務(wù)器先前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄72過期；(5)處理來自PGPS服務(wù)器業(yè)務(wù)管理層54的請求，提供PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子 數(shù)據(jù)記錄或適當(dāng)?shù)腜GPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄80，假定當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)記 錄30的種子ID 由PGPS客戶端軟件32提供的；(6)接收來自從GRN服務(wù)器14的實時完好性更新；(7)將衛(wèi)星的實時完好性中的變化通知給PGPS服務(wù)器業(yè)務(wù)管理層54 ；(8)處理來自PGPS服務(wù)器業(yè)務(wù)管理層54的請求以提供當(dāng)前RTI消息。(9)接收來自GRN服務(wù)器14的實時輔助數(shù)據(jù)；(10)在RTI的情況下a:根據(jù)業(yè)務(wù)層次，將衛(wèi)星的實時完好性的變化通知給PGPS服務(wù)器業(yè)務(wù)管理層54；b 處理來自PGPS服務(wù)器業(yè)務(wù)管理層54的請求以提供當(dāng)前RTI消息。(11)在其它實時輔助數(shù)據(jù)的情況下a:根據(jù)業(yè)務(wù)層次，將衛(wèi)星的實時輔助數(shù)據(jù)的變化通知給PGPS服務(wù)器業(yè)務(wù)管理層 54；b 處理來自PGPS服務(wù)器業(yè)務(wù)管理層54的請求以提供實時輔助數(shù)據(jù)RRLP消息。到這一層輸入如下(I)PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄，PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)記 錄74 ；(2)用于每個PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄72的PGPS服務(wù)器當(dāng)前 PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄80 ；(3)實時輔助數(shù)據(jù)。這個層的輸出如下(1) PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄74 (如果PGPS客戶端軟件22提供了過期 的種子ID或沒有先前的種子)；(2)與客戶端現(xiàn)有的有效PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30匹配的PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種 子更新數(shù)據(jù)記錄80 ；(3) RRLP格式的當(dāng)前實時輔助數(shù)據(jù)消息。業(yè)務(wù)管理層PGPS服務(wù)器業(yè)務(wù)管理層54的目的是傳遞PGPS消息到PGPS客戶端軟件22。根據(jù) 被實施的業(yè)務(wù)層次，這種傳遞可以采用推和拉兩種技術(shù)以及任何傳輸協(xié)議來實現(xiàn)。PGPS服 務(wù)器業(yè)務(wù)管理層54的主要功能包括(1)接收和處理來自PGPS客戶端軟件22的請求。這些請求是用于PGPS種子數(shù) 據(jù)記錄30、PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36或RRLP數(shù)據(jù)消息的。有多種傳輸協(xié)議選項可用，包 括PGPS業(yè)務(wù)管理層HTTP接口 56PGPS 業(yè)務(wù)管理層 TCP/IP 接口 58PGPS業(yè)務(wù)管理層UDP接口 60PGPS業(yè)務(wù)管理層WAP推入接口 62PGPS業(yè)務(wù)管理層SMS接口 64PGPS業(yè)務(wù)管理層其它接口 66(2)根據(jù)ASN 1 PER公約將PGPS消息數(shù)據(jù)打包；(3)發(fā)送RTI通知到訂購了優(yōu)質(zhì)、高級或自定義PGPS業(yè)務(wù)層次的PGPS客戶端裝置 20 ；(4)為優(yōu)質(zhì)、高級或自定義PGPS業(yè)務(wù)層次驗證用戶請求；(5)經(jīng)由所請求的協(xié)議發(fā)送PGPS消息到PGPS客戶端軟件22。到這一層的輸入如下(1)來自PGPS客戶端軟件22的請求；(2)來自PGPS服務(wù)器數(shù)據(jù)管理層50的當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)74 ；
20
(3)來自PGPS服務(wù)器數(shù)據(jù)管理層50的可應(yīng)用PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄80 ；(4)來自PGPS服務(wù)器數(shù)據(jù)管理層50的GRN RRLP數(shù)據(jù)消息。該層的輸出如下(I)PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄74 ；(2)可應(yīng)用的PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄80 ；(3)用于優(yōu)質(zhì)、高級和自定義PGPS業(yè)務(wù)層次的PGPS通知；(4)用于優(yōu)質(zhì)、高級和自定義PGPS業(yè)務(wù)層次的RTI RRLP數(shù)據(jù)消息；(5)用于自定義PGPS業(yè)務(wù)層次的GRN RRLP數(shù)據(jù)消息。配置層PGPS服務(wù)器10中的每個層包含用于管理該系統(tǒng)操作的特定配置參數(shù)。PGPS服務(wù) 器配置管理層52的主要功能是記錄和應(yīng)用這些參數(shù)到PGPS服務(wù)器的每一層。軌道傳播層配置所述PGPS服務(wù)器軌道傳播層48的配置參數(shù)確定了如何頻繁地產(chǎn)生新的PGPS服 務(wù)器當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄72和將產(chǎn)生到過去多遠(yuǎn)的PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子更新數(shù) 據(jù)記錄80。數(shù)據(jù)管理層配置PGPS服務(wù)器數(shù)據(jù)管理層50決定將管理到過去多遠(yuǎn)的PGPS服務(wù)器先前PGPS種子 數(shù)據(jù)記錄72和PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄80。任何比此設(shè)置更舊的種子將 過期。此參數(shù)被PGPS服務(wù)器軌道傳播層48共享。業(yè)務(wù)管理層配置PGPS服務(wù)器業(yè)務(wù)管理層54的配置參數(shù)包括業(yè)務(wù)層次選項的定義和用戶注冊數(shù)據(jù) 庫的類型和位置。該用戶注冊數(shù)據(jù)庫是用來驗證用戶的各自PGPS業(yè)務(wù)層次。該數(shù)據(jù)庫可以是運營 商內(nèi)部的，或來自一個允許注冊個人客戶或客戶群的外部工具。該數(shù)據(jù)庫保持如下的基本 PGPS用戶信息(1)客戶ID號客戶的唯一標(biāo)識符，如IMSI號碼；(2)業(yè)務(wù)層次客戶訂購的業(yè)務(wù)層次；(3)服務(wù)狀態(tài)例如激活的、未激活的、暫停使用的；(4)服務(wù)開始日期；(5)服務(wù)終止日期；(6)客戶信息；(7)網(wǎng)絡(luò)信息(如適用)；(8)其它；待定。預(yù)測GPS客戶端PGPS客戶端軟件22運行和駐留在GPS/AGPS功能設(shè)備中，GPS/AGPS芯片組24和 相關(guān)GPS/AGPS固件26駐留在同一個裝置中或者一個附加的外圍設(shè)備上。它接收來自PGPS 服務(wù)器10的數(shù)據(jù)，為每個PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)歷元104傳播衛(wèi)星軌道并產(chǎn)生PGPS客戶 端預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106和相關(guān)的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測數(shù)據(jù)導(dǎo)航模型108，并 經(jīng)由GPS/AGPS固件26API或經(jīng)由SUPL客戶端28和微SUPL服務(wù)器92將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳遞到GPS/AGPS芯片組24。參見圖8，PGPS客戶端軟件22包括多個內(nèi)部元件。它包含PGPS客 戶端業(yè)務(wù)管理層82、PGPS客戶端軌道傳播層86、PGPS客戶端數(shù)據(jù)管理層84、PGPS客戶端 AGPS接口層90和PGPS客戶端微SUPL服務(wù)器層92。業(yè)務(wù)管理層PGPS客戶端業(yè)務(wù)管理層82處理PGPS協(xié)議16，并處理流向/來自PGPS客戶端軌 道傳播層86或PGPS客戶端數(shù)據(jù)管理層84的數(shù)據(jù)。PGPS客戶端業(yè)務(wù)管理層82包括以下主 要功能；(1)定期請求來自PGPS服務(wù)器10的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和/或PGPS種子更新 數(shù)據(jù)記錄36消息； (2)接收來自PGPS服務(wù)器10的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和/或PGPS種子更新數(shù)據(jù) 記錄36消息；(3)接收來自PGPS服務(wù)器10的優(yōu)質(zhì)RTI數(shù)據(jù)消息；(4)提供PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和/或PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36到PGPS客戶端 軌道傳播層86 ；(5)請求來自PGPS服務(wù)器10的RRLP數(shù)據(jù)消息；(6)接收來自PGPS服務(wù)器10的RRLP數(shù)據(jù)信息；(7)提供RRLP數(shù)據(jù)消息到PGPS客戶端數(shù)據(jù)管理層84。到這一層的輸入如下(1) PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30 ；(2) PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36 ；(3) RRLP 數(shù)據(jù)。該層的輸出如下(1) PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36 (發(fā)送到PGPS客戶端軌道 傳播層86)(2) RRLP數(shù)據(jù)消息(發(fā)送到PGPS客戶端數(shù)據(jù)管理層84)。PGPS客戶端業(yè)務(wù)管理層82將請求來自PGPS服務(wù)器10的最新種子信息，通常每3 天一次。優(yōu)質(zhì)、高級或自定義PGPS業(yè)務(wù)層次的RTI RRLP消息將只在收到來自PGPS服務(wù)器 10的通知時被請求。PGPS 協(xié)議PGPS服務(wù)器的PGPS客戶端業(yè)務(wù)管理層82和PGPS客戶端裝置20之間的所有消 息通常稱為PGPS協(xié)議16。該PGPS協(xié)議16的結(jié)構(gòu)被設(shè)計為在幾乎任何有線或無線攜帶者 (bearer)上載有PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30、PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36和PGPS RRLP數(shù)據(jù)消 息。在缺省情況下，PGPS基本業(yè)務(wù)層次的PGPS協(xié)議16運行在PGPS業(yè)務(wù)管理層的HTTP接 口 56上，而優(yōu)質(zhì)、先進(jìn)和自定義的客戶業(yè)務(wù)層次中的特征通常使用組合的PGPS業(yè)務(wù)管理層 HTTP接口 HTTP56、WAP/推入62或SMS 64接口以進(jìn)行消息傳遞。本節(jié)提供了在使用缺省 的HTTP攜帶者協(xié)議時每個PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30消息的載荷的描述。來自PGPS客戶端軟件22的消息包括一個HTTP GET請求。在每個請求中含有一 個消息ID以指定哪個PGPS消息是被請求的消息。獲得PGPS消息的請求類似于以下內(nèi)容GET/pgps 服務(wù)器 /URI ？ cld = 42&mask = 1024&sld = 1367&模式==1& 版本
22=lHttp/1.1其中參數(shù)包括(l)cld 用于移動的唯一 ID，通常為IMSI ；(2) mask 請求中的mask規(guī)定了哪些消息是被請求的。這種mask能夠支持組合的 PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30、PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36和任何GRN RRLP數(shù)據(jù)消息；(3) sld =PGPS的種子ID包含關(guān)于在PGPS客戶端軟件22中的當(dāng)前種子的信息(如 果沒有，則為零)。該PGPS服務(wù)器10可以提供匹配的PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子更新數(shù)據(jù) 記錄80 (如果仍然可用的話)，或PGPS服務(wù)器當(dāng)前PGPS種子數(shù)據(jù)記錄74。(4)模式表示使用中的軌道預(yù)測模型的一個數(shù)字(缺省值=1)。以后可以添加 另外的模式，如這里所述的。(5)版本客戶端的版本。HTTP的響應(yīng)具有一個二進(jìn)制數(shù)據(jù)的有效載荷，它被包裹在一個XML標(biāo)簽中。一個 響應(yīng)看起來類似于以下內(nèi)容HTTP/1. 1 2000K內(nèi)容類型應(yīng)用/八位字節(jié)流內(nèi)容長度本體長度<RXN Mask = “ 1024〃 版本=〃 1〃 > 二進(jìn)制數(shù)據(jù)元 </RXN>此消息的二進(jìn)制有效載荷可以是PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30、PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄 36或任何PGPS GRN RRLP數(shù)據(jù)消息，依賴于業(yè)務(wù)層次。軌道傳播層PGPS客戶軌道傳播層86是一個計算引擎，它使用PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30或PGPS 種子更新數(shù)據(jù)記錄36以將衛(wèi)星軌道傳播到未來，并產(chǎn)生PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài) 向量106和PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型42，其可以被提供到GPS/AGPS芯片組24及 GPS/AGPS固件26。PGPS客戶軌道傳播層86的主要功能包括以下內(nèi)容(1)接收來自PGPS客戶業(yè)務(wù)管理層82的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30和PGPS種子更新 數(shù)據(jù)記錄36。(2)以每天X歷元將衛(wèi)星軌道向前傳播到高達(dá)η天(每個PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測 數(shù)據(jù)歷元104通常為15分鐘)，并產(chǎn)生相關(guān)的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106 ；(3)或者是提前或者是基于請求，為每個傳播的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài) 向量106產(chǎn)生PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的導(dǎo)航模型預(yù)測108。該層的輸入如下(I)PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30或PGPS種子更新數(shù)據(jù)記錄36。該層的輸出如下(I)PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106 ；(2)PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的導(dǎo)航模型預(yù)測108。當(dāng)PGPS客戶端軌道傳播層86收到來自的PGPS客戶業(yè)務(wù)管理層82的新的PGPS種 子數(shù)據(jù)記錄30或PGPS種子更新時，它將在產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)后摒棄先前存儲的PGPS客戶預(yù)產(chǎn) 生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106和PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108?；讦莻€小時(缺省 η = 72)的傳播窗口和每小時χ個PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測數(shù)據(jù)歷元104 (缺省χ = 4，即15分鐘)，可以為每個衛(wèi)星產(chǎn)生新的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106和相關(guān)的PGPS 客戶預(yù)產(chǎn)生的導(dǎo)航模型預(yù)測108。圖9是對PGPS客戶軌道傳播層86所產(chǎn)生的內(nèi)容的表格 表示。這種對幾個未來的“PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測數(shù)據(jù)歷元104”的預(yù)產(chǎn)生能夠方便地在 夜間或當(dāng)該裝置位于充電器上時發(fā)生，而不是在使用時發(fā)生。然后，它允許簡單對一個給定 的歷元在需要時查詢一個可適用的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106或PGPS客戶 預(yù)產(chǎn)生的導(dǎo)航模型預(yù)測108的記錄。替換地，新的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106和相關(guān)的PGPS客戶預(yù)產(chǎn) 生的預(yù)測模型108導(dǎo)航可以為每個衛(wèi)星基于一個特定的傳播歷元在請求時通過計算產(chǎn)生。數(shù)據(jù)管理層該PGS客戶數(shù)據(jù)管理層84處理PGPS客戶軌道傳播層86所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及通過 優(yōu)質(zhì)、高級或自定義PGPS業(yè)務(wù)層次提供的GRN數(shù)據(jù)。這一層的主要功能包括以下內(nèi)容(1)接收來自PGS客戶業(yè)務(wù)管理層82的GRN RRLP消息；(2)存儲 GRN RRLP 消息；(3)接收來自PGS客戶端軌道傳播層86的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量 106和相關(guān)的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108的記錄；(4)存儲在η小時之內(nèi)的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106和相關(guān)的PGPS 客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108的記錄；(5)使在η小時以前的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106和相關(guān)的PGPS 客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108的記錄過期；(6)將所請求的來自可應(yīng)用的當(dāng)前PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測數(shù)據(jù)歷元104的PGPS 客戶預(yù)產(chǎn)生的導(dǎo)航模型預(yù)測108的記錄提供到PGPS客戶AGPS接口層90 ；(7)將所請求的GRN RRLP消息提供到PGPS客戶AGPS接口層90。到這一層的輸入如下(I)PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106 ；(2)PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108 ；(3)GRN RRLP 消息。該層的輸出如下(1)對所有衛(wèi)星的PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108的記錄；(2)GRN RRLP 消息。AGPS 的接口層在將業(yè)務(wù)連接到一個新裝置時，這里是大部分實際PGPS客戶端軟件22的代碼集 成所發(fā)生的地方。該PGPS客戶AGPS業(yè)務(wù)接口層90對來自板載GPS/AGPS芯片組24及GPS/ AGPS固件26的請求提供業(yè)務(wù)，或者是直接地，或者是通過PGPS客戶微型SUPL服務(wù)器92的 層。該層的主要功能包括(1)接收來自GPS/AGPS芯片組24的請求，或者是通過PGPS客戶直接API集成協(xié) 議94到GPS/AGPS固件26，或者是間接地通過在PGPS客戶微SUPL服務(wù)器層92和PGPS客 戶AGPS SUPL客戶端28之間的PGPS客戶標(biāo)準(zhǔn)SUPL消息子集96，如果存在的話；(2)從PGPS客戶端數(shù)據(jù)管理層84提取所請求的信息；(3)將所請求的信息發(fā)送到GPS/AGPS芯片組24，或者是通過PGPS客戶端直接API集成協(xié)議94到GPS/AGPS固件26，或者是間接地在PGPS客戶微SUPL服務(wù)器層92和AGPS SUPL客戶端28之間的PGPS客戶標(biāo)準(zhǔn)SUPL消息子集96，如果存在的話；到這一層的輸入是(1)來自GPS/AGPS固件26或PGPS客戶微SUPL服務(wù)器層92的請求；(2)PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108的記錄；(3)GRN RRLP 消息。該層的輸出是(I)PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108 ；(2) GRN RRLP 消息微SUPL 協(xié)議配備定位功能的新型移動裝置也納入了對其GPS/AGPS固件26中的SUPL標(biāo)準(zhǔn)的 支持。SUPL標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議98描述了，除其它事項外，怎樣將GPS輔助數(shù)據(jù)從SUPL AGPS服務(wù)器 102傳送到AGPS裝置。因此，尋求與SUPL標(biāo)準(zhǔn)一致的移動裝置的供應(yīng)商必須在該裝置中植 入AGPS SUPL客戶端28。該AGPS SUPL客戶端28建立在和其本身的GPS/AGPS芯片組24 接口的GPS/AGPS固件26的頂部。通過在PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108和任選的GRNRRLP數(shù)據(jù)之間經(jīng)由這 一標(biāo)準(zhǔn)的SUPL框架建立通道，而不是經(jīng)由GPS/AGPS芯片組24的GPS/AGPS固件26專有的 API, PGPS客戶端軟件22可以有效地與現(xiàn)有的SUPL兼容的裝置集成在一起。在以上討論的PGPS客戶AGPS接口層90中，對來自GPS/AGPS芯片組24及GPS/ AGPS固件26的請求提供業(yè)務(wù)的組件SUPL被稱為PGPS客戶端微SUPL服務(wù)器92 (見圖8)。 標(biāo)準(zhǔn)SUPL協(xié)議98并沒有明確地支持一個GPS輔助數(shù)據(jù)的基于裝置的SUPL AGPS服務(wù)器的 概念。該標(biāo)準(zhǔn)SUPL協(xié)議98只設(shè)想一個遠(yuǎn)程的SUPL AGPS服務(wù)器102，無論是在歸屬地的 移動網(wǎng)絡(luò)(即H-SLP)中或是在異地的移動網(wǎng)絡(luò)(即V-SLP)中。然而，PGPS系統(tǒng)中的PGPS 客戶微SUPL服務(wù)器92可作為SUPL AGPS服務(wù)器出現(xiàn)在PGPS客戶AGPSSUPL客戶端28之 前，如果后者被配置為接收來自“本地” SUPLAGPS的服務(wù)器源的GPS輔助數(shù)據(jù)。換句話說， PGPS客戶端微SUPL服務(wù)器92可以被看作是SLP，因為它可以模仿H-SLP/V-SLP功能的核 心設(shè)置。在所有的SET(例如，SUPL啟用的終端)觸發(fā)的使用情況中，下面的信息被用來與 SET(SUPL啟用的終端)通信。(I)SUPL 開始(2) SUPL 響應(yīng)(3) SUPL POS INIT(4) SUPL POS(5) SUPL 結(jié)束因此，PGPS客戶微SUPL服務(wù)器層92支持有限的本地化SUPL業(yè)務(wù)。PGPS客戶微 SUPL服務(wù)器層92可以實現(xiàn)以下服務(wù)(1)接收和處理SUPL開始的方法(2)發(fā)送SUPL響應(yīng)的消息；(3)接收和處理SUPL POS INIT消息；(4)發(fā)送 SUPL POS 消息；
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(5)發(fā)送SUPL結(jié)束消息。(6)接收和處理SUPL結(jié)束消息。配置層PGPS客戶端軟件22中的每個層包含用于管理系統(tǒng)運作的特定的配置參數(shù)。PGPS 客戶端配置層88的主要功能是記錄和應(yīng)用這些參數(shù)到PGPS客戶端軟件22中的每個層。(1)服務(wù)管理層配置PGPS客戶業(yè)務(wù)管理層82具有可配置的設(shè)置，用于確定怎樣頻繁地向PGPS服務(wù)器 10請求最新的PGPS種子數(shù)據(jù)記錄30或PGPS種子數(shù)據(jù)36。(2)軌道傳播層配置幾個參數(shù)會影響何時運行PGPS客戶軌道傳播層86和有多少傳播數(shù)據(jù)被產(chǎn)生。 PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測軌道狀態(tài)向量106和PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測導(dǎo)航模型108記錄的 數(shù)量是可配置的。所述PGPS客戶預(yù)產(chǎn)生的預(yù)測數(shù)據(jù)歷元104的持續(xù)時間是可配置的。數(shù)據(jù)傳輸比較圖4顯示了在通常一個星期的周期上在上述PGPS系統(tǒng)和常規(guī)的預(yù)測GPS系統(tǒng)之 間的不同數(shù)據(jù)傳輸要求的比較。雖然在兩種系統(tǒng)中預(yù)測軌道精度的退化通常都會導(dǎo)致裝置 定位精度誤差具有每天1-3米的增量，與常規(guī)的預(yù)測GPS系統(tǒng)相比，本發(fā)明的PGPS系統(tǒng)能 夠在類似的預(yù)測時間周期上節(jié)省73%至96%的數(shù)據(jù)傳輸。因此，雖然本發(fā)明已被參照所示的實施例進(jìn)行描述，但不希望以限制的含義來解 釋這種描述。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在閱讀本說明書后，所示實施例的各種修改以及本 發(fā)明的其它實施例將是顯而易見的。因此，后附的權(quán)利要求書將覆蓋落入本發(fā)明真正范圍 中的任何修改或?qū)嵤├?br> 權(quán)利要求
一種分布式全球定位系統(tǒng)(GPS)或全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的軌道建模和傳播方法，包括(a)使用預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)；(b)經(jīng)由通信鏈路將所述GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)和GNSS初始衛(wèi)星位置和速度傳遞到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端；(c)通過使用由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供到所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端的所述GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，將由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度傳播到與所述初始衛(wèi)星位置和速度的時間不同的時間，在所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端中產(chǎn)生包括衛(wèi)星位置和速度的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)；和(d)將從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的輔助數(shù)據(jù)提供給本地GPS或AGPS裝置而無需請求實時網(wǎng)絡(luò)連接；其中所述輔助數(shù)據(jù)是通過將所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)轉(zhuǎn)換為所謂衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式而得到的，且以所述GPS或AGPS裝置所要求的格式和時間由所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端提供到所述GPS和AGPS裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于初始衛(wèi)星位置和速度作為對先前傳遞的衛(wèi)星位置 和速度的變化被提供到預(yù)測全球定位系統(tǒng)(PGPS)客戶端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于初始衛(wèi)星位置和速度作為對基于先前傳遞的衛(wèi)星 位置和速度的傳播的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)的變化被提供到預(yù)測全球定位系統(tǒng)(PGPS) 客戶端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述衛(wèi)星力模型參數(shù)作為對先前傳遞的GNSS衛(wèi)星 力模型參數(shù)的變化被提供給預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述初始衛(wèi)星位置和速度和所述衛(wèi)星力模型參數(shù) 作為先前傳遞的初始衛(wèi)星位置和速度以及先前傳遞的GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化被提供 給預(yù)測全球定位系統(tǒng)(PGPS)客戶端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)以 壓縮格式被提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度的變化以壓縮格式提供到預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度以壓縮格式提供到預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，特征在于GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化以壓縮格式提供到預(yù) 測GPS (PGPS)客戶端。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變 化以壓縮格式提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在一個移動裝置上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在一個不具有本地 GPS或AGPS裝置的裝置上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端通過內(nèi)置的AGPS服務(wù)器以所謂的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式將輔助數(shù)據(jù)提供到本地GPS或AGPS裝置，所述內(nèi)置的AGPS 服務(wù)器模擬標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程AGPS服務(wù)器的功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端通過內(nèi)置的AGPS服務(wù)器 以所謂的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式將輔助數(shù)據(jù)提供到對所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端來說不 是本地的GPS或AGPS裝置，所述內(nèi)置的AGPS服務(wù)器模擬標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程AGPS服務(wù)器的功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器使用多個GNSS衛(wèi)星力 模型來計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，其中預(yù)測GPS(PGPS)客戶端通過使用來自由所述預(yù)測 GPS(PGPS)服務(wù)器提供的所述GNSS衛(wèi)星力模型中的一個或多個可用的GNSS衛(wèi)星力模型的 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)、傳播由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度，而 產(chǎn)生預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)。
16.一種分布式GPS或GNSS的軌道建模和傳播方法，包括(a)使用預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)；(b)經(jīng)由通信鏈路傳遞所述GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)和多個GNSS衛(wèi)星位置和速度的軌道 狀態(tài)向量(OSV)；(c)通過使用由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供到所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端的所述 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，將由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度傳播到 與所述初始衛(wèi)星位置和速度的時間不同的時間，在所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端中產(chǎn)生包括 衛(wèi)星位置和速度的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)；和(d)將從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的輔助數(shù)據(jù)提供給本地GPS或AGPS裝置而 無需請求實時網(wǎng)絡(luò)連接；其中所述輔助數(shù)據(jù)是通過將所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)轉(zhuǎn)換為所謂衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù) 模型格式而得到的，且以所述GPS或AGPS裝置所要求的格式和時間由所述預(yù)測GPS (PGPS) 客戶端提供到所述GPS和AGPS裝置。
17.—種分布式GPS或GNSS的軌道建模和傳播方法，包括(a)使用預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)；(b)經(jīng)由通信鏈路將所述GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)和GNSS初始衛(wèi)星位置和速度傳遞到預(yù) 測GPS (PGPS)客戶端；(c)通過使用由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供到所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端的所述 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，將由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度傳播到 與所述初始衛(wèi)星位置和速度的時間不同的時間，在所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端中產(chǎn)生包括 衛(wèi)星位置和速度的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)；和(d)將從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的輔助數(shù)據(jù)提供給本地GPS或AGPS裝置而 無需請求實時網(wǎng)絡(luò)連接；其中所述輔助數(shù)據(jù)由包含在所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)中的衛(wèi)星位置和速度組成， 無需轉(zhuǎn)換為所謂衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式，且以所述GPS或AGPS裝置所要求的格式和時間由 所述預(yù)測GPS (PGPS)客戶端提供到所述GPS和AGPS裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端集成到一個GPS或 AGPS裝置中。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于初始衛(wèi)星位置和速度作為對先前傳遞的衛(wèi)星位3置和速度的變化被提供到預(yù)測全球定位系統(tǒng)(PGPS)客戶端。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于初始衛(wèi)星位置和速度作為對基于先前傳遞的衛(wèi) 星位置和速度的傳播的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)的變化被提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)作為對先前傳遞的GNSS 衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化被提供給預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
22.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于所述初始衛(wèi)星位置和速度和所述GNSS衛(wèi)星力模 型參數(shù)作為從先前傳遞的初始衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)到所述初始衛(wèi)星 位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化被提供給預(yù)測全球定位系統(tǒng)(PGPS)客戶端。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于所述衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù) 以壓縮格式被提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度以壓縮格式提供到預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度的變化以壓縮格式提供到預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端。
26.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，特征在于GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化以壓縮格式提供到 預(yù)測GPS (PGPS)客戶端。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變 化以壓縮格式提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
28.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在一個移動裝置上。
29.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在具有GPS或 AGPS裝置的普通CPU上。
30.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在一個不具有 GPS或AGPS裝置的裝置上。
31.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器使用多個GNSS衛(wèi)星力 模型來計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，其中預(yù)測GPS(PGPS)客戶端通過使用來自由所述預(yù)測 GPS(PGPS)服務(wù)器提供的所述GNSS衛(wèi)星力模型中的一個或多個可用的GNSS衛(wèi)星力模型的 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)、傳播由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度，而 產(chǎn)生預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)。
32. 一種分布式GPS或GNSS的軌道建模和傳播方法，包括(a)使用預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)；(b)經(jīng)由通信鏈路傳遞所述GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)和多個GNSS衛(wèi)星位置和速度的軌道 狀態(tài)向量(OSV)；(c)通過使用由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供到所述預(yù)測GPS (PGPS)客戶端的所述 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，將由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度傳播到 與所述初始衛(wèi)星位置和速度的時間不同的時間，在所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端中產(chǎn)生包括 衛(wèi)星位置和速度的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)；和(d)將從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的輔助數(shù)據(jù)提供給本地GPS或AGPS裝置而 無需請求實時網(wǎng)絡(luò)連接；其中所述輔助數(shù)據(jù)由包含在所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)中的衛(wèi)星位置和速度組成， 無需轉(zhuǎn)換為所謂衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式，且以所述GPS或AGPS裝置所要求的格式和時間由 所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端提供到所述GPS和AGPS裝置。
33.一種實時的輔助GPS和分布式GPS或GNSS的軌道建模和傳播方法，包括(a)使用預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)；(b)使用全球基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)(GRN)服務(wù)器提供實時的GPS輔助數(shù)據(jù)；(c)使用通信鏈路選擇性地傳遞所述實時的GPS輔助數(shù)據(jù)和/或所述GNSS衛(wèi)星力模型 參數(shù)以及GNSS初始衛(wèi)星位置和速度到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端；(d)通過使用由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供到所述預(yù)測GPS (PGPS)客戶端的所述 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，將由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度傳播到 與所述初始衛(wèi)星位置和速度的時間不同的時間，在所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端中產(chǎn)生包括 衛(wèi)星位置和速度的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)；和(e)在沒有實時網(wǎng)絡(luò)連接可用時，將從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的預(yù)測輔助 數(shù)據(jù)提供給本地GPS或AGPS裝置；或者，在實時網(wǎng)絡(luò)連接可用時，將實時的GPS輔助數(shù)據(jù)或 從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的預(yù)測輔助數(shù)據(jù)提供到本地GPS或AGPS裝置；其中所述預(yù)測輔助數(shù)據(jù)是通過將所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)轉(zhuǎn)換為所謂的衛(wèi)星 導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式而得到的，且以所述GPS或AGPS裝置要求的格式和時間由所述預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端提供到所述GPS或AGPS裝置；且其中所述實時的輔助數(shù)據(jù)由所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端以所述GPS或AGPS裝置要 求的格式和時間提供到所述GPS或AGPS裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于初始衛(wèi)星位置和速度作為對先前傳遞的衛(wèi)星位 置和速度的變化被提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于初始衛(wèi)星位置和速度作為對基于先前傳遞的衛(wèi) 星位置和速度的傳播的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)的變化被提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)作為對先前傳遞的GNSS 衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化被提供給預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
37.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于所述初始衛(wèi)星位置和速度和所述GNSS衛(wèi)星力模 型參數(shù)作為對先前傳遞的初始衛(wèi)星位置和速度以及先前傳遞的GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變 化從先前傳遞的初始衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)被提供給預(yù)測全球定位系 統(tǒng)(PGPS)客戶端。
38.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于所述衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù) 以壓縮格式被提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
39.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度以壓縮格式提供到預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端。
40.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度以壓縮格式提供到預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端。
41.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，特征在于GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化以壓縮格式提供到 預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
42.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化以壓縮格式提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
43.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在一個移動裝置上。
44.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在一個不具有 GPS或AGPS裝置的裝置上。
45.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端通過內(nèi)置的AGPS服務(wù)器 以所謂的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式將輔助數(shù)據(jù)傳遞到本地GPS或AGPS裝置，所述內(nèi)置的AGPS 服務(wù)器模擬標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程AGPS服務(wù)器的功能。
46.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端通過內(nèi)置的AGPS服務(wù) 器以所謂的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式將輔助數(shù)據(jù)傳遞到對所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端來說 不屬于本地的GPS或AGPS裝置，所述內(nèi)置的AGPS服務(wù)器模擬標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程AGPS服務(wù)器的功 能。
47.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器使用多個GNSS衛(wèi)星力模 型來計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，其中預(yù)測GPS (PGPS)客戶端通過使用來自所述GNSS衛(wèi)星 力模型中的一個或多個可用的GNSS衛(wèi)星力模型的GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)傳播所提供的初始 衛(wèi)星位置和速度，而產(chǎn)生預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)。
48.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，特征在于從所述GRN服務(wù)器接收的實時衛(wèi)星完好性信息 作為從先前傳遞的初始衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)到初始衛(wèi)星位置和速度 以及到GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化被提供給所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端，由此在具有導(dǎo) 致所述初始衛(wèi)星位置和速度以及所述初始的GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)無效的衛(wèi)星完好性事件 時，可以提供更新而不需要請求將新的初始衛(wèi)星位置和速度以及所述初始的GNSS衛(wèi)星力 模型參數(shù)提供給所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
49.一種實時的輔助GPS和分布式GPS或GNSS的軌道建模和傳播方法，包括(a)使用預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)；(b)使用全球基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)(GRN)服務(wù)器提供實時的GPS輔助數(shù)據(jù)；(c)使用通信鏈路選擇性地傳遞所述實時的GPS輔助數(shù)據(jù)和/或所述GNSS衛(wèi)星力模型 參數(shù)以及GNSS初始衛(wèi)星位置和速度到預(yù)測GPS (PGPS)客戶端；(d)通過使用由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供到所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端的所述 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，將由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度傳播到 與所述初始衛(wèi)星位置和速度的時間不同的時間，在所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端中產(chǎn)生包括 衛(wèi)星位置和速度的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)；和(e)在沒有實時網(wǎng)絡(luò)連接可用時，將從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的預(yù)測輔助 數(shù)據(jù)提供給本地GPS或AGPS裝置；或者，在有實時網(wǎng)絡(luò)連接可用時，將實時的GPS輔助數(shù)據(jù) 或從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的預(yù)測輔助數(shù)據(jù)提供到本地GPS或AGPS裝置；其中所述預(yù)測輔助數(shù)據(jù)由所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)中包含的衛(wèi)星位置和速度組 成，無需轉(zhuǎn)換為所謂的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式，且以所述GPS或AGPS裝置要求的格式和時 間由所述預(yù)測GPS (PGPS)客戶端提供到所述GPS或AGPS裝置；且其中所述實時的輔助數(shù)據(jù)由所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端以所述GPS或AGPS裝置要 求的格式和時間提供到所述GPS或AGPS裝置。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被集成到所述GPS 或AGPS裝置中。
51.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于初始衛(wèi)星位置和速度作為對先前傳遞的衛(wèi)星位 置和速度的變化被提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
52.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于初始衛(wèi)星位置和速度作為對基于先前傳遞的衛(wèi) 星位置和速度的傳播的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)的變化被提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
53.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)作為對先前傳遞的GNSS 衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化被提供給預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
54.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于所述初始衛(wèi)星位置和速度和所述GNSS衛(wèi)星力模 型參數(shù)作為從先前傳遞的初始衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)到初始衛(wèi)星位置 和速度以及到GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化被提供給預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
55.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于所述衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù) 以壓縮格式被提供到預(yù)測GPS(PGPS)客戶端。
56.根據(jù)權(quán)利要求52的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度以壓縮格式提供到預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端。
57.根據(jù)權(quán)利要求51的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度的變化以壓縮格式提供到預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端。
58.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，特征在于GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化以壓縮格式提供到 預(yù)測GPS (PGPS)客戶端。
59.根據(jù)權(quán)利要求54的方法，特征在于衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變 化以壓縮格式提供到預(yù)測GPS (PGPS)客戶端。
60.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在一個移動裝置上。
61.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在一個具有GPS 或AGPS裝置的普通CPU上。
62.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)客戶端被安裝在一個不具有本 地GPS或AGPS裝置的裝置上。
63.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，特征在于預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器使用多個GNSS衛(wèi)星力 模型來計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，其中預(yù)測GPS (PGPS)客戶端通過使用來自由所述預(yù)測 GPS(PGPS)服務(wù)器提供的所述GNSS衛(wèi)星力模型中的一個或多個可用的GNSS衛(wèi)星力模型的 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)傳播由所述預(yù)測GPS (PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度，而產(chǎn) 生預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)。
64.根據(jù)權(quán)利要求54的方法，特征在于從所述GRN服務(wù)器接收的實時衛(wèi)星完好性信息 作為從先前傳遞的初始衛(wèi)星位置和速度以及GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)到初始衛(wèi)星位置和速度 以及到GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的變化被提供給所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端，由此在具有導(dǎo) 致所述初始衛(wèi)星位置和速度以及所述初始的GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)無效的衛(wèi)星完好性事件 時，可以提供更新而不需要請求用于將被提供給所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端的所述初始衛(wèi) 星位置和速度以及所述初始的GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)的新的參數(shù)。
65.一種實時的輔助GPS和分布式GPS或GNSS的軌道建模和傳播方法，包括7(a)使用預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)；(b)使用全球基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)(GRN)服務(wù)器提供實時的GPS輔助數(shù)據(jù)；(c)經(jīng)由通信鏈路將所述實時的GPS輔助數(shù)據(jù)和/或所述GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)以及多 個GNSS初始衛(wèi)星位置和速度的軌道狀態(tài)向量(OSV)選擇性地傳遞到預(yù)測GPS(PGPS)客戶 端；(d)通過使用由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供到所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端的所述 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，將由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度傳播到 與所述初始衛(wèi)星位置和速度的時間不同的時間，在所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端中產(chǎn)生包括 衛(wèi)星位置和速度的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)；和(e)在沒有實時網(wǎng)絡(luò)連接可用時，將從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的預(yù)測輔助 數(shù)據(jù)提供給本地GPS或AGPS裝置；或者，在有實時網(wǎng)絡(luò)連接可用時，將實時的GPS輔助數(shù)據(jù) 或從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的預(yù)測輔助數(shù)據(jù)提供到本地GPS或AGPS裝置；其中所述預(yù)測輔助數(shù)據(jù)是通過將所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)轉(zhuǎn)換為所謂的衛(wèi)星 導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式而得到的，且以所述GPS或AGPS裝置要求的格式和時間由所述預(yù)測 GPS (PGPS)客戶端提供到所述GPS或AGPS裝置；且其中所述實時的輔助數(shù)據(jù)以所述GPS或AGPS裝置要求的格式和時間由所述預(yù)測 GPS(PGPS)客戶端提供到所述GPS或AGPS裝置。
66. 一種實時的輔助GPS和分布式GPS或GNSS的軌道建模和傳播方法，包括(a)使用預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器計算GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)；(b)使用全球基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)(GRN)服務(wù)器提供實時的GPS輔助數(shù)據(jù)；(c)經(jīng)由通信鏈路將所述實時的GPS輔助數(shù)據(jù)和/或所述GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)以及多 個GNSS初始衛(wèi)星位置和速度的軌道狀態(tài)向量(OSV)選擇性地傳遞到預(yù)測GPS(PGPS)客戶 端；(d)通過使用由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供到所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端的所述 GNSS衛(wèi)星力模型參數(shù)，將由所述預(yù)測GPS(PGPS)服務(wù)器提供的初始衛(wèi)星位置和速度傳播到 與所述初始衛(wèi)星位置和速度的時間不同的時間，在所述預(yù)測GPS(PGPS)客戶端中產(chǎn)生包括 衛(wèi)星位置和速度的預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)；和(e)在沒有實時網(wǎng)絡(luò)連接可用時，將從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的預(yù)測輔助 數(shù)據(jù)提供給本地GPS或AGPS裝置；或者，在有實時網(wǎng)絡(luò)連接可用時，將實時的GPS輔助數(shù)據(jù) 或從所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)得到的預(yù)測輔助數(shù)據(jù)提供給本地GPS或AGPS裝置；其中所述預(yù)測輔助數(shù)據(jù)由所述預(yù)測軌道狀態(tài)向量(OSV)中包含的衛(wèi)星位置和速度組 成，無需轉(zhuǎn)換為所謂的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型格式，且以所述GPS或AGPS裝置要求的格式和時 間由所述預(yù)測GPS (PGPS)客戶端提供到所述GPS或AGPS裝置；且其中所述實時的輔助數(shù)據(jù)以所述GPS或AGPS裝置要求的格式和時間由所述預(yù)測 GPS(PGPS)客戶端提供到所述GPS或AGPS裝置。
全文摘要
一種用在預(yù)測GPS或GNSS系統(tǒng)中的分布式軌道和傳播方法，其中包括預(yù)測GPS服務(wù)器(PGPS服務(wù)器)、高精度軌道預(yù)測源(軌道服務(wù)器)、向PGPS服務(wù)器提供實時GPS或GNSS輔助數(shù)據(jù)的全球基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)(GRN服務(wù)器)、在配備GPS或AGPS芯片組的裝置上運行的預(yù)測GPS客戶端(PGPS客戶端)。響應(yīng)于來自PGPS客戶端的請求，PGPS服務(wù)器產(chǎn)生和傳播由當(dāng)前衛(wèi)星軌道狀態(tài)向量和軌道傳播模型系數(shù)組成的初始種子數(shù)據(jù)集。所述種子數(shù)據(jù)集使PGPS客戶端能夠本地預(yù)測和傳播衛(wèi)星軌道到期望的未來時間。這種預(yù)測的輔助又依次地有助于加速首次定位時間(TTFF)、優(yōu)化位置方案計算和改進(jìn)出現(xiàn)該裝置上的或與該裝置相連的GPS芯片的靈敏度。與轉(zhuǎn)發(fā)大量預(yù)測軌道、合成星歷或合成年歷數(shù)據(jù)的其它常規(guī)的預(yù)測GPS相比，本發(fā)明方法優(yōu)化地降低了對客戶端的數(shù)據(jù)傳輸要求，且使客戶端能夠在需要時本地合成自己的預(yù)測輔助數(shù)據(jù)。本發(fā)明方法還支持實時衛(wèi)星完好性事件的無縫通知，以及預(yù)測輔助數(shù)據(jù)與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實時輔助數(shù)據(jù)的無縫集成。
文檔編號G01S19/07GK101910861SQ200780102196
公開日2010年12月8日 申請日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者G·羅伊-瑪查比, J·W·拉曼斯, M·伊根 申請人:Rx網(wǎng)絡(luò)股份有限公司