對(duì)本專利的限制;對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
[0028]實(shí)施例1
一種導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的冷啟動(dòng)方法,所述方法包括以下步驟:
S1:接收多顆衛(wèi)星的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行位同步,對(duì)位同步后的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ);
52:對(duì)導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)進(jìn)行幀同步,在完成幀同步后,獲取當(dāng)前子幀的TOW和子幀號(hào);
53:根據(jù)當(dāng)前子幀號(hào)確定前一子幀的子幀號(hào),如果前一子幀的子幀號(hào)為1、2或3,則對(duì)前一子幀的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)進(jìn)行反向搜索得到部分星歷數(shù)據(jù),并存儲(chǔ)到星歷存儲(chǔ)區(qū);
S4:繼續(xù)接收導(dǎo)航電文數(shù)據(jù),并將導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)中的星歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到星歷存儲(chǔ)區(qū),在獲得完整的第1、第2和第3子幀的星歷數(shù)據(jù)后,對(duì)星歷數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,獲取全部星歷參數(shù);
S5:當(dāng)獲取到預(yù)設(shè)顆數(shù)的衛(wèi)星的星歷參數(shù)后,開始進(jìn)行定位。
[0029]在具體實(shí)施過程中,所述星歷存儲(chǔ)區(qū)包括TOW存儲(chǔ)區(qū)、子幀數(shù)據(jù)區(qū)和子幀標(biāo)記區(qū); 所述TOW存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)TOW ;
所述子幀數(shù)據(jù)區(qū)分別存儲(chǔ)第1、第2和第3子幀的星歷數(shù)據(jù);
所述子幀標(biāo)記區(qū)與子幀數(shù)據(jù)區(qū)相對(duì)應(yīng),標(biāo)記對(duì)應(yīng)子幀內(nèi)的有效數(shù)據(jù)位和子幀完整性。
[0030]在具體實(shí)施過程中,所述方法還包括:步驟S4中,獲得完整的第1、第2和第3子幀的星歷數(shù)據(jù)的方法為:根據(jù)星歷存儲(chǔ)區(qū)中已經(jīng)存儲(chǔ)的星歷數(shù)據(jù)標(biāo)定出缺失的比特位數(shù),繼續(xù)接收導(dǎo)航電文數(shù)據(jù),如果導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)中的星歷數(shù)據(jù)不是已經(jīng)存儲(chǔ)的不完全子幀的星歷數(shù)據(jù),則存儲(chǔ)該子幀完整的星歷數(shù)據(jù)到星歷存儲(chǔ)區(qū)對(duì)應(yīng)的子幀內(nèi);如果導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)中的星歷數(shù)據(jù)是已經(jīng)存儲(chǔ)的不完全子幀的星歷數(shù)據(jù),則結(jié)合已存儲(chǔ)的星歷數(shù)據(jù),合成完整子幀,從而得到完整的第1、第2和第3子幀的星歷數(shù)據(jù)。
[0031 ] 在具體實(shí)施過程中,所述方法還包括:步驟S5中,獲取到3或4顆衛(wèi)星的星歷參數(shù)后,計(jì)算衛(wèi)星位置和速度,再結(jié)合偽距、多普勒測量的時(shí)間和信息,解算得到接收機(jī)位置信息,完成導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的冷啟動(dòng)至第一次定位的過程。
[0032]在具體實(shí)施過程中,所述方法還包括:在接收導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)之前,檢查接收機(jī)內(nèi)部本地時(shí)鐘的有效性,如果本地時(shí)鐘有效,則讀取接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的星歷的有效時(shí)限與本地時(shí)鐘進(jìn)行比較,若接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的星歷在有效時(shí)限內(nèi),進(jìn)入熱啟動(dòng)模式;如果接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的星歷超出有效時(shí)限,則讀取接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的歷書的有效時(shí)限與本地時(shí)鐘進(jìn)行比較,如果本地歷書在有效時(shí)限內(nèi),進(jìn)入溫啟動(dòng)模式;如果接收機(jī)本地時(shí)鐘的時(shí)間無效,或者接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的星歷和歷書均超出各自的有效時(shí)限,此時(shí)接收機(jī)進(jìn)入冷啟動(dòng)模式。
[0033]在具體實(shí)施過程中,所述導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)為GPS導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)或GPS-北斗雙模導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)。
[0034]本實(shí)施例導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的冷啟動(dòng)方法,在幀同步成功后,保留幀同步完成前所有已經(jīng)收集到的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)比特,對(duì)其進(jìn)行有效利用,節(jié)約了時(shí)間,提高了接收機(jī)冷啟動(dòng)的速度。
[0035]實(shí)施例2
如圖1所示,一種導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī),所述導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)包括:
接收通道:接收通道的數(shù)目為多個(gè),各個(gè)接收通道分別用于接收不同導(dǎo)航衛(wèi)星的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù),并且對(duì)導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)進(jìn)行位同步和幀同步,在完成幀同步后,獲取當(dāng)前子幀的TOff和子幀號(hào);
數(shù)據(jù)處理單元:用于根據(jù)當(dāng)前子幀號(hào)確定前一子幀的子幀號(hào),如果前一子幀的子幀號(hào)為1、2或3,則對(duì)前一子幀的數(shù)據(jù)進(jìn)行反向搜索得到部分星歷數(shù)據(jù),并存儲(chǔ)到星歷存儲(chǔ)區(qū),并且將后續(xù)接收的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)中的星歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到星歷存儲(chǔ)區(qū),直至獲取到完整的第1、第2和第3子幀的星歷數(shù)據(jù);
解算單元:用于根據(jù)獲得的完整的第1、第2和第3子幀的星歷數(shù)據(jù),對(duì)星歷數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,獲取全部星歷參數(shù),并且根據(jù)星歷參數(shù)計(jì)算衛(wèi)星位置和速度,再結(jié)合偽距、多普勒測量的時(shí)間和信息,解算得到導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的位置信息。
[0036]在具體實(shí)施過程中,所述方法還包括:步驟S5中,獲取到3或4顆衛(wèi)星的星歷參數(shù)后,計(jì)算衛(wèi)星位置和速度,再結(jié)合偽距、多普勒測量的時(shí)間和信息,解算得到接收機(jī)位置信息,完成導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的冷啟動(dòng)至第一次定位的過程。
[0037]在具體實(shí)施過程中,所述星歷存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)目為多個(gè),對(duì)應(yīng)設(shè)置于各個(gè)接收通道中。
[0038]在具體實(shí)施過程中,所述星歷存儲(chǔ)區(qū)包括TOW存儲(chǔ)區(qū)、子幀數(shù)據(jù)區(qū)和子幀標(biāo)記區(qū); 所述TOW存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)TOW ;
所述子幀數(shù)據(jù)區(qū)分別存儲(chǔ)第1、第2和第3子幀的星歷數(shù)據(jù);
所述子幀標(biāo)記區(qū)與子幀數(shù)據(jù)區(qū)相對(duì)應(yīng),標(biāo)記對(duì)應(yīng)子幀內(nèi)的有效數(shù)據(jù)位和子幀完整性。
[0039]在具體實(shí)施過程中,所述導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)為GPS導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)或GPS-北斗雙模導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)。
[0040]在具體實(shí)施過程中,所述導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)還包括輸出單元,輸出單元用于輸出解算得到的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)定位結(jié)果及相關(guān)信息。
[0041]本實(shí)施例導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)是實(shí)施例1冷啟動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),本發(fā)明導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)和冷啟動(dòng)方法結(jié)合實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的快速冷啟動(dòng)。
[0042]實(shí)施例3
本實(shí)施例結(jié)合實(shí)施例1的冷啟動(dòng)方法和實(shí)施例2的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī),給出一種導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)快速冷啟動(dòng)的實(shí)施方案。
[0043]在具體實(shí)施過程中,如圖2所示,接收機(jī)上電之后,先檢查內(nèi)部本地時(shí)鐘的有效性,如果本地時(shí)鐘有效,則讀取接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的星歷的有效時(shí)限與本地時(shí)鐘進(jìn)行比較,若接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的星歷在有效時(shí)限內(nèi),進(jìn)入熱啟動(dòng)模式;如果接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的星歷超出有效時(shí)限,則讀取接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的歷書的有效時(shí)限與本地時(shí)鐘進(jìn)行比較,如果本地歷書在有效時(shí)限內(nèi),進(jìn)入溫啟動(dòng)模式;如果接收機(jī)本地時(shí)鐘的時(shí)間無效,或者接收機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的星歷和歷書均超出各自的有效時(shí)限,此時(shí)接收機(jī)進(jìn)入冷啟動(dòng)模式。
[0044]如果進(jìn)入冷啟動(dòng)模式,接收通道從信號(hào)捕獲進(jìn)入信號(hào)跟蹤階段后,開始對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)進(jìn)行位同步操作,即從衛(wèi)星信號(hào)中找到衛(wèi)星導(dǎo)航電文的數(shù)據(jù)比特邊緣,接著不斷收集數(shù)據(jù)比特,尋找位于子幀頭部的固定同步碼以確定子幀邊緣,即可完成幀同步,收集衛(wèi)星導(dǎo)航電文的目的是從中獲取星歷電文數(shù)據(jù)來預(yù)測衛(wèi)星的軌道、位置和其他參數(shù)。GPS的子幀同步碼為10001011,北斗的子幀同步碼為11100010010。幀同步完成后,就能確定導(dǎo)航電文的子幀邊緣,進(jìn)一步,接下來接收到的數(shù)據(jù)比特分成每30個(gè)一組的字。
[0045]如圖3所示,導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)進(jìn)入冷啟動(dòng)模式后,以接收機(jī)其中一個(gè)接收通道為例,在接收機(jī)的接收通道位同步成功后,就將幀同步完成前的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)存入到電文暫存區(qū)。接收通道需要繼續(xù)接受導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)至電文暫存區(qū),直到獲得子幀的周內(nèi)時(shí)TOW和子幀號(hào),其中以GPS為例,在完成幀同步的時(shí)刻,接收通道已經(jīng)接收了當(dāng)前子幀的前8位子幀同步碼,接收通道繼續(xù)接收44個(gè)數(shù)據(jù)比特。從電文暫存區(qū)讀取子幀的第31位~47位數(shù)據(jù)比特,31位為截短的周內(nèi)時(shí)TOW的最高位,47位為截短的周內(nèi)時(shí)TOW的最低位,將讀取得到的周內(nèi)時(shí)TOW存入星歷存儲(chǔ)區(qū)的TOW區(qū)。從電文暫存區(qū)讀取子幀的第50位~52位數(shù)據(jù)比特,50位為子幀號(hào)的最高位,52位為子幀號(hào)的最低位。
[0046]從電文暫存區(qū)讀取得到當(dāng)前子幀的子幀號(hào)后,可以確定電文暫存區(qū)內(nèi)所有數(shù)據(jù)在星歷存儲(chǔ)區(qū)的對(duì)應(yīng)位置。具體地,根據(jù)當(dāng)前子幀號(hào)對(duì)電文暫存區(qū)的電文數(shù)據(jù)進(jìn)行反向搜索,確定幀同步完成前保存的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)所屬子幀號(hào)和子幀內(nèi)位置。以GPS為例,如果當(dāng)前子幀號(hào)為2,即當(dāng)前子幀為第2子幀,幀同步完成前收集到的電文數(shù)據(jù)屬于第I子幀,并且緊靠第二子幀的電文數(shù)據(jù)比特是第I子幀的子幀尾,即是子幀I的第300位數(shù)據(jù)比特,以此類推,可以確定幀同步完成前接收到的所有數(shù)據(jù)比特所屬的子幀號(hào)及其子幀內(nèi)的位置。
[0047]繼續(xù)讀取導(dǎo)航電文數(shù)據(jù),如果當(dāng)前子幀是第2、3、4子幀,對(duì)電文暫存區(qū)進(jìn)行反向搜索,將幀同步完成前保存的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)存入星歷存儲(chǔ)區(qū)對(duì)應(yīng)的子幀內(nèi),將這部分?jǐn)?shù)據(jù)的子幀號(hào)標(biāo)記為M,并清除暫存區(qū)內(nèi)的這部分?jǐn)?shù)據(jù);如果不是,直接清除數(shù)據(jù)暫存區(qū)內(nèi)所有非當(dāng)前子幀的數(shù)據(jù)。
[0048]如果當(dāng)前子幀是M子幀,根據(jù)星歷存儲(chǔ)區(qū)以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),收集當(dāng)前子幀缺失的數(shù)據(jù)位,就可以獲得完整的1、2、3子幀,可以進(jìn)行星歷子幀解碼;如果當(dāng)前子幀不是M子幀,繼續(xù)收集完整當(dāng)前子幀,然后判斷是否已經(jīng)收集完整了 1、2、3子幀,如果收集完整,即可進(jìn)行星歷子幀解碼,如果沒有收集完整,需要繼續(xù)收集電