專利名稱：更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(globalnavigation satellite system，GNSS)機(jī)制，尤其是一種使用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星軌道的數(shù)據(jù)預(yù)估的一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的更新機(jī)制。
背景技術(shù)：
對(duì)全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)而言，其最重要的難題之一在于如何加速首次定位時(shí)間 (Time To First Fix，TTFF)。首次定位時(shí)間是全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)取得足夠可使用的衛(wèi)星信號(hào)與信息并計(jì)算出一定位點(diǎn)所耗費(fèi)的時(shí)間，而加速該首次定位時(shí)間可通過延長(zhǎng)或預(yù)估衛(wèi)星軌道(也就是說，延長(zhǎng)或預(yù)估衛(wèi)星軌道星歷)來達(dá)成。其中2010年8月31日所獲準(zhǔn)的美國(guó)專利U. S. Pat. No. 7，786，929中已描述了用于預(yù)估衛(wèi)星軌道的系統(tǒng)的一至多個(gè)實(shí)施例的技術(shù)細(xì)節(jié)。對(duì)衛(wèi)星軌道的預(yù)估來說，需要一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)來實(shí)現(xiàn)在第一坐標(biāo)系統(tǒng)與第二坐標(biāo)系統(tǒng)之間進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)具有極運(yùn)動(dòng)(polar motion)、地球自轉(zhuǎn) (earth rotation (sidereal-rotation))、章動(dòng)(nutation)及歲差(precession)等信息。 通常假定未來幾年內(nèi)仍可使用該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。因此，在一段時(shí)間后(例如數(shù)年后)，該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)將會(huì)逐漸偏離原先所設(shè)定的數(shù)值，而一旦該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的有效期已經(jīng)過期或是其數(shù)值已不正確時(shí)，將造成衛(wèi)星軌道預(yù)估錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明特提供以下技術(shù)方案本發(fā)明一實(shí)施例提供一種更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，用于更新使用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。該方法包含有獲取自一衛(wèi)星所得的至少一衛(wèi)星導(dǎo)航信息； 以及依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。本發(fā)明一實(shí)施例提供一種更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，用于更新使用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。該裝置包含有接收電路與處理電路，接收電路用于獲取自一衛(wèi)星所得的至少一衛(wèi)星導(dǎo)航信息，以及處理電路耦接至接收電路并用于依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于更新使用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法與裝置，以解決上述所提到的問題。該方法與裝置可對(duì)該多個(gè)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)更新并據(jù)此產(chǎn)生較佳的衛(wèi)星軌道預(yù)估結(jié)果，同時(shí)也可減少首次定位時(shí)間、提升定位的精確度以及給予使用者較佳的使用經(jīng)驗(yàn)。上述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法與裝置的優(yōu)點(diǎn)之一在于可延長(zhǎng)轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的使用期限，因此，與習(xí)知的機(jī)制相比，即便上述所揭露的裝置是獨(dú)立而不與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連線的電子裝置，所揭露的裝置仍可達(dá)到精確的衛(wèi)星軌道預(yù)估結(jié)果。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的使用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的裝置的示意圖。圖2為地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)與地心慣性坐標(biāo)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的示意圖。圖3A IBB為本發(fā)明一實(shí)施例中圖1所示的裝置的操作流程示意圖。圖4A 4B為本發(fā)明另一實(shí)施例中圖1所示的裝置的操作流程示意圖。
具體實(shí)施例方式在說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)可理解，制造商可能會(huì)用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書及權(quán)利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的基準(zhǔn)。在通篇說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中所提及的「包含」是開放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置，或透過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。請(qǐng)參閱圖1，其所展示的為本發(fā)明一實(shí)施例使用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) (globalnavigation satellite system(GNSS))中的裝置 100 的示意圖。在實(shí)踐中，裝置 100作為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接收機(jī)并用于接收全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航信息(例如星歷信息(印hemeris message))。此外，裝置100也用于計(jì)算其地理位置(緯度、經(jīng)度與海拔高度)及目前時(shí)間等信息。在本實(shí)施例中，裝置100用于預(yù)估特定衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道。由于該衛(wèi)星軌道的預(yù)估需要使用到第一坐標(biāo)系統(tǒng)與第二坐標(biāo)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，所以裝置100也用于更新一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。其中該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的內(nèi)容以地球自轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)矩陣序列所定義，而該地球自轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)矩陣序列的整體內(nèi)容可利用地球定向模型(Earth orientation model)來表示，該地球定向模型包含有極運(yùn)動(dòng)矩陣(polar motion matrix)、地球自轉(zhuǎn)矩陣 (earth rotation (sidereal-rotation)matrix)及歲 11 ]失巨陣(precession-nutation matrix)等參數(shù)。為了達(dá)到精確預(yù)估衛(wèi)星軌道，在該多個(gè)轉(zhuǎn)換信息參數(shù)失效之前，其值需要進(jìn)行更新，而裝置100能夠?qū)υ摻M轉(zhuǎn)換信息參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)更新操作(self-update)。在一實(shí)施例中，該自動(dòng)更新操作通過利用裝置100中的數(shù)學(xué)模型來達(dá)成。在實(shí)踐中，裝置100包含有接收電路105與處理電路110。接收電路105用于獲取某一特定衛(wèi)星的至少一衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS。舉例來說，接收電路105可接收由該特定衛(wèi)星所廣播出且由裝置100所接收的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS，此外，接收電路105也可接收由互聯(lián)網(wǎng)上或其他無線連接(例如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM))的電子裝置所傳送而來的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS。此外，該電子裝置也可以是存儲(chǔ)該衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS的伺服器或工作站并用于將衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS傳送至裝置100。處理電路110用于依據(jù)所獲取的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS，更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。具體而言，處理電路110包括有計(jì)算單元111與處理單元113。計(jì)算單元111基于所獲取的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS算出位于第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的一筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)，該筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)包含該特定衛(wèi)星的位置、速度或加速度等信息。處理單元113耦接至計(jì)算單元111并用于使用該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)將第二坐標(biāo)系統(tǒng)中的一筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至第一坐標(biāo)系統(tǒng)，以產(chǎn)生一筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)，接著比較該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)與該筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)來產(chǎn)生比較結(jié)果，并根據(jù)該比較結(jié)果來更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
舉例來說，第一坐標(biāo)系統(tǒng)是地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)(Earth Centered Earth Fixed (ECEF) coordinate system)，該地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)是熟知的地表坐標(biāo)系統(tǒng) (terrestrial coordinate system)。傳統(tǒng)的地表參考框架使用國(guó)際地表參考框架 (International Terrestrial Reference Frame, ITRF)，且此為最多觀測(cè)值所使用的框架，例如，WGS-84地面框架為美國(guó)國(guó)防部所主要使用并透過全球定位系統(tǒng)的觀測(cè)值所實(shí)現(xiàn)。同樣地，每一全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都使用其本身所具有的國(guó)際地表參考框架的實(shí)現(xiàn)框架作為其坐標(biāo)系統(tǒng)，例如，GL0NASS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以PZ-90坐標(biāo)系統(tǒng)來標(biāo)示，而feilileo 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中則使用GTRF(GalileoiTerrestrial Reference System)坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)示。此外，日本的QZSS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)系使用JGS坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)示，而北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)則使用CGS2000 (ChinaGeodetic System 2000)坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)示，其中CGS2000坐標(biāo)系統(tǒng)與國(guó)際地表參考框架ITRF的一致性恰為幾厘米。此外，在地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)中， 考慮了地球定向模型，所以固定于地表的一坐標(biāo)點(diǎn)并不會(huì)變動(dòng)。另外，第二坐標(biāo)系統(tǒng)可以是天球坐標(biāo)系統(tǒng)(celestial coordinate system)，例如是地心慣性坐標(biāo)系統(tǒng)(Earth CenteredInertial (ECI) coordinate system)，該地心慣性坐標(biāo)系統(tǒng)中定義牛頓慣性空間， 牛頓慣性空間中可對(duì)衛(wèi)星的移動(dòng)進(jìn)行微分等式計(jì)算。對(duì)繞著地球運(yùn)行的衛(wèi)星而言，較常使用的是目前的慣性坐標(biāo)系統(tǒng)GCRF或IAU-76/H(5 (J2000. 0)慣性坐標(biāo)系統(tǒng)、Π(4 (B1950. 0)慣性坐標(biāo)系統(tǒng)或其他的慣性坐標(biāo)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的說，在本實(shí)施例的第一坐標(biāo)系統(tǒng)中考慮到地球定向模型的影響，而第二坐標(biāo)系統(tǒng)中則并未考慮。請(qǐng)搭配參閱圖2與圖3Α ;3Β。圖2是地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)與地心慣性坐標(biāo)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的示意圖，圖3Α ;3Β是本發(fā)明一實(shí)施例中圖1所示的裝置100的操作流程示意圖。對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換來說，由于自特定衛(wèi)星廣播出的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS的所獲取到的一份復(fù)制版本定義于地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)中，而預(yù)估該特定衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道的運(yùn)作定義于地心慣性坐標(biāo)系統(tǒng)中，所以需要使用到一組精確的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。在本實(shí)施例中，如果一組目前使用的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)過期或已不精確時(shí)，則處理電路110可以依據(jù)來自于接收電路 105的所獲取的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS并同時(shí)基于多組現(xiàn)存可能的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)來產(chǎn)生一組更為精確的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。在實(shí)踐中，處理電路110用于從多組現(xiàn)存可能的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)中選取出一組精確的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，然而，這并非本發(fā)明的限制，在其他實(shí)施例中，處理電路110可基于多組現(xiàn)存可能的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)來計(jì)算一組精確的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。在本實(shí)施例中，無論衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS是直接或間接地由該特定衛(wèi)星所接收下來，接收電路105在步驟305中用于接收或收集一份衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS。該份衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS例如是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星歷內(nèi)容，而設(shè)置于處理電路110內(nèi)部的處理單元113用于獲取一組目前正在使用的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)(步驟310)。該多個(gè)目前正使用的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)存儲(chǔ)或記錄于數(shù)據(jù)庫(kù)中，且處理單元113用于由該數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取出該多個(gè)轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，接著處理單元113檢查所讀取出的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的有效期(步驟315)。如果所讀取出的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)仍在有效期內(nèi)，例如所讀取出的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)仍并未過期或目前并未偏離至正常數(shù)值的范圍外，則流程進(jìn)行至步驟320。在步驟320中，計(jì)算單元111用于依據(jù)所得到的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星歷信息INF0_GNSS來計(jì)算特定衛(wèi)星的衛(wèi)星數(shù)據(jù)(例如位置或速度)，其中該衛(wèi)星數(shù)據(jù)定義于如圖2所示的地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)中，處理單元113 參照所讀取出的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)來執(zhí)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、該特定衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道的預(yù)估以及其他進(jìn)一步的計(jì)算。在步驟315中，當(dāng)所讀取出的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)被判定為超出有效期外，例如所讀取出的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)已經(jīng)過期或目前偏離出正常數(shù)值范圍外，流程進(jìn)行步驟325。處理電路 110檢查是否實(shí)際上接收至少一目前或先前的全球衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS的星歷信息， 該項(xiàng)檢查的目的之一在于判斷是否需要估計(jì)一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，而另一目的則是為了獲得目前或先前的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星歷信息INF0_GNSS(如果該筆信息被接收或收集)。 當(dāng)接收了至少一目前或先前的全球衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS的星歷信息時(shí)，流程進(jìn)入步驟 330并執(zhí)行后續(xù)步驟來估計(jì)出一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，而當(dāng)并未接收到目前或先前的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星歷信息INF0_GNSS時(shí)，流程進(jìn)入步驟305。在步驟330中，處理電路110的計(jì)算單元111基于目前或先前的星歷信息(也就是說，所獲得的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS)來算出一筆第一時(shí)間(Tl)計(jì)算點(diǎn)與一筆第二時(shí)間(1 計(jì)算點(diǎn)計(jì)算后的衛(wèi)星數(shù)據(jù)D1、D2，該兩筆數(shù)據(jù)D1、D2均包括位置與速度等信息且分別對(duì)應(yīng)于圖2所示的地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)中的兩不同時(shí)間點(diǎn)T1、T2。在實(shí)踐中，計(jì)算單元111 依據(jù)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星歷信息INF0_GNSS，可計(jì)算出在地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)定義的二至四小時(shí)內(nèi)該特定衛(wèi)星在地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)中任一時(shí)間點(diǎn)的位置或速度，而前述分別對(duì)應(yīng)于地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)中兩不同時(shí)間點(diǎn)T1、T2的第一筆與第二筆計(jì)算后的衛(wèi)星數(shù)據(jù)D1、D2可被視為是實(shí)際上所接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。處理單元113接著在步驟335中通過將該筆第一衛(wèi)星數(shù)據(jù)Dl從地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至地心慣性坐標(biāo)系統(tǒng)中來得到一筆第一時(shí)間點(diǎn)轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D1’，而目前已過期但卻正在使用中的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)用于此次的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中(由地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至地心慣性坐標(biāo)系統(tǒng))。應(yīng)注意的是，如果在步驟310中所讀出的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)并未被存儲(chǔ)或緩沖，則處理電路110可再次由上述的數(shù)據(jù)庫(kù)讀取出目前正在使用的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。接著在步驟340中，處理單元113依據(jù)該筆第一時(shí)間點(diǎn)轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D1’，估計(jì)對(duì)應(yīng)于地心慣性坐標(biāo)系統(tǒng)中的第二時(shí)間點(diǎn)T2的一筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2’，也就是說，預(yù)估該特定衛(wèi)星由時(shí)間點(diǎn)Tl至?xí)r間點(diǎn)T2的衛(wèi)星軌道。衛(wèi)星軌道的預(yù)估運(yùn)算將使用到數(shù)學(xué)上的積分運(yùn)算，然而，此并非本發(fā)明的限制。在步驟345中，處理單元113通過將該筆估計(jì)出的衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2’由地心慣性坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)來得到一筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”。理想上，由于步驟330中的該筆第二計(jì)算出的衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2與步驟345中的該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”均對(duì)應(yīng)至相同的時(shí)間點(diǎn)T2且亦定義于相同的地心固定坐標(biāo)系統(tǒng)中，所以，步驟330 中的該筆第二計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2 (包含位置或速度)應(yīng)與步驟345中的該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”(包含位置或速度)相同。然而，在某些情況下可能會(huì)出錯(cuò)而使得步驟345中的該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”不同于步驟330中的該筆第二計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2。出現(xiàn)的錯(cuò)誤可能包含有由于過期的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)(也就是說，不正確的轉(zhuǎn)換信息參數(shù))所造成的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤以及衛(wèi)星軌道的預(yù)估運(yùn)算所造成的計(jì)算誤差。在本實(shí)施例中，假設(shè)上述的計(jì)算誤差是固定的并且可被忽略，如此一來，步驟330中的該筆第二計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2與步驟345中的該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”之間的差值ε可代表使用于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算中的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的良莠程度當(dāng)差值ε過大時(shí)，表示該多個(gè)轉(zhuǎn)換信息參數(shù)是較差的；而當(dāng)差值ε較小時(shí)，表示該多個(gè)轉(zhuǎn)換信息參數(shù)是較佳的。在步驟350中，處理單元113 用于比較步驟330中的該筆第二計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2與步驟345中的該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”，具體來說，處理單元113用來計(jì)算步驟330中的該筆第二計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2與步驟 345中的該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”之間的差值ε。接著流程進(jìn)入步驟355。在步驟355中，處理單元113判斷是否測(cè)試了所有現(xiàn)存的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。舉例來說，如果只記錄一筆計(jì)算后的差值，則表示處理單元113只測(cè)試了一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。在本實(shí)施例中，假設(shè)將會(huì)測(cè)試所有現(xiàn)存的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，也就是說，如果目前現(xiàn)存有十組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，則在步驟355中，處理單元113檢查是否產(chǎn)生了十筆計(jì)算后的差值。而如果并非所有的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)皆經(jīng)過測(cè)試，則流程將進(jìn)入至步驟330，并再次執(zhí)行步驟330 步驟350的操作，反之，如果每一組的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)均經(jīng)過測(cè)試，則流程將進(jìn)入步驟360。在步驟360中，處理單元113由所有計(jì)算后的差值中選取出最小差值，而對(duì)應(yīng)于該最小差值的一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)被選定為一組最佳轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。處理單元113則使用所選定的最佳轉(zhuǎn)換信息參數(shù)來更新目前正使用但已過期的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。應(yīng)注意的是，其他實(shí)施方式中，處理單元113也可無需對(duì)所有現(xiàn)存的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)進(jìn)行測(cè)試才獲取或得到所選定的最佳轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。舉例來說，處理單元113可利用特定算法由所有的參數(shù)中挑選出多組足具代表性的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)參數(shù)，并只對(duì)所挑選出的具備代表性的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試來得到最佳的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。該特定算法可包括任一數(shù)值搜尋算法或極值(min-max) 算法等，算法的選擇并非是本發(fā)明的限制。在步驟360執(zhí)行后，流程接著進(jìn)入步驟365。在步驟365中，設(shè)定所選定的最佳轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的有效期，處理單元113可利用所選定的最佳轉(zhuǎn)換信息參數(shù)作為一組可以在接下來的數(shù)日/月/年中所使用轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，以延長(zhǎng)轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的使用日期。如此一來， 通過極小化或減少步驟330中的該筆第二計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2與步驟345中的該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”之間的差值ε，裝置100實(shí)可得到一組最佳的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，使得衛(wèi)星軌道的預(yù)估結(jié)果可更為精確。如圖4Α 4Β所示的另一實(shí)施例，在獲得該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2” (步驟445) 之后，處理單元113計(jì)算該筆第二計(jì)算后數(shù)據(jù)D2與該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”之間的差值 ε (步驟450)。接著，在步驟455中，處理單元113執(zhí)行數(shù)學(xué)算法(例如(但不限于是)最小均方根(least mean square，IiK)算法)，以搜尋可減少或可極小化該筆第二計(jì)算后數(shù)據(jù) D2與該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2”之間的差值ε的一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。而在得到最佳化的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)后，處理單元113將該多個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中并設(shè)定其有效期限(步驟460)。請(qǐng)注意，四組轉(zhuǎn)換矩陣(代表極運(yùn)動(dòng)、地球自轉(zhuǎn)、章動(dòng)及歲差等四組矩陣)中的參數(shù)可在同時(shí)間或個(gè)別地被更新與校正。此外，有效期檢查的失誤可能起因于使用期過期或其他因素(例如全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的不當(dāng)位置定位更新)。此外，在上述實(shí)施例中，接收電路105、處理電路110的功能及操作設(shè)置于全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)(例如全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)芯片或具備導(dǎo)航能力的移動(dòng)通信芯片)的內(nèi)部。而在其他實(shí)施方式中，如果全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)置在移動(dòng)電話的內(nèi)部，則處理電路110的部分計(jì)算負(fù)載量也可分擔(dān)給移動(dòng)裝置 (例如移動(dòng)電話)的中央處理單元進(jìn)行處理，以減輕裝置100的運(yùn)算負(fù)擔(dān)并同時(shí)增進(jìn)裝置 100的性能。此外，處理電路110的部分計(jì)算負(fù)載量也可透過任一無線通信頻道分擔(dān)給外部工作站或外部伺服器，而此亦符合本發(fā)明的技術(shù)精神。此外，在其他實(shí)施例中，時(shí)間點(diǎn)Tl、Τ2分別對(duì)應(yīng)于個(gè)別屬于不同時(shí)間范圍的兩組衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS1、INF0_GNSS2。舉例來說，接收電路105可接收或收集兩組衛(wèi)星導(dǎo)航信息，其中一組信息為目前的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS2，而另一組信息為時(shí)間較早的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS1。處理電路110中的計(jì)算單元111依據(jù)時(shí)間較早的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS1計(jì)算出對(duì)應(yīng)于時(shí)間點(diǎn)Tl的該筆第一計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D1，并依據(jù)目前的衛(wèi)星導(dǎo)航信息INF0_GNSS2計(jì)算出對(duì)應(yīng)于時(shí)間點(diǎn)T2的該筆第二計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)D2。此外，在另一實(shí)施例中，裝置100可設(shè)計(jì)為外部耦接于全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)芯片。舉例來說，裝置100 可為包含于移動(dòng)電話內(nèi)且外部耦接至全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)芯片的電路芯片，在此情況下， 處理電路110用于傳送由更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的操作所產(chǎn)生的一組更新后的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)至全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)；以上的修正皆落入本發(fā)明的范疇。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的精神所做的等效變化與修改，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在權(quán)利要求書內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，用于更新使用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法其包含有獲取自衛(wèi)星所得的至少一衛(wèi)星導(dǎo)航信息；以及依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，其特征在于，該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)用于計(jì)算第一坐標(biāo)系統(tǒng)與第二坐標(biāo)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，其特征在于，依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的步驟包含有依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，計(jì)算出位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中一時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的一筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)；使用該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，通過將位于該第二坐標(biāo)系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)于該時(shí)間點(diǎn)的一筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的一筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)來產(chǎn)生該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)；以及比較該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)與該筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)以更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，其特征在于，比較該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)與該筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)以更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的步驟包含有通過減小該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)與該筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)之間的差值來調(diào)校該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，其特征在于，產(chǎn)生該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)的步驟包含有依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，計(jì)算位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的第一時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的一筆第一計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)；使用該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，通過將該筆第一計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至位于該第二坐標(biāo)系統(tǒng)中該第一時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的一筆第一轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)來獲得該筆第一轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)；依據(jù)該筆第一轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)，估計(jì)位于該第二坐標(biāo)系統(tǒng)的該筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)；以及使用該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，通過將該筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)來獲得該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，其特征在于，該筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)包含有位于該時(shí)間點(diǎn)的該衛(wèi)星的位置或速度，以及該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)包含有由該第二坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至該第一坐標(biāo)系統(tǒng)的該時(shí)間點(diǎn)上的該衛(wèi)星的位置或速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，其特征在于，其另包含有檢查該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的有效期；以及當(dāng)該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)超過有效期時(shí)，依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，其特征在于，依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的步驟包含有依據(jù)一組第一衛(wèi)星導(dǎo)航信息，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的時(shí)間點(diǎn)的一筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)；依據(jù)一組第二衛(wèi)星導(dǎo)航信息，通過將位于該第二坐標(biāo)系統(tǒng)中的該時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的一筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的一筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)，來產(chǎn)生該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)；以及比較該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)與該筆計(jì)算出的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法，其特征在于，在該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中參考地球定向模型，而在該第二坐標(biāo)系統(tǒng)中不參考該地球定向模型。
10.一種更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，用于更新使用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置其包含有接收電路，用于獲取自一衛(wèi)星所得的至少一衛(wèi)星導(dǎo)航信息；以及處理電路，耦接至該接收電路，用于依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于，該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)用于計(jì)算第一坐標(biāo)系統(tǒng)與第二坐標(biāo)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于，該處理電路包含有計(jì)算單元，接收所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，以及依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，計(jì)算位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中一時(shí)間點(diǎn)所相對(duì)應(yīng)的一筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)；以及處理單元，耦接至該計(jì)算單元，用于使用該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，通過將位于該第二坐標(biāo)系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)于該時(shí)間點(diǎn)的一筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的一筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)來產(chǎn)生該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以及用于比較該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)與該筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)以更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于，該處理單元通過減小該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)與該筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)之間的差值來調(diào)校該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于，該處理單元用于依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息計(jì)算位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的第一時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的一筆第一計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)、使用該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)通過將該筆第一計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至位于該第二坐標(biāo)系統(tǒng)中該第一時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的該筆第一轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)來獲得一筆第一轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)、依據(jù)該筆第一轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)估計(jì)位于該第二坐標(biāo)系統(tǒng)的該筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)以及使用該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)通過將該筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)來獲得該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于，該筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)包含有位于該時(shí)間點(diǎn)的該衛(wèi)星的位置或速度，以及該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)包含有由該第二坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至該第一坐標(biāo)系統(tǒng)的該時(shí)間點(diǎn)上的該衛(wèi)星的位置或速度。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于該處理電路另用于檢查該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的有效期；以及當(dāng)該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)超過有效期時(shí)，依據(jù)所獲取的該衛(wèi)星導(dǎo)航信息，更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于，該接收電路用于獲取該衛(wèi)星的多組不同的衛(wèi)星導(dǎo)航信息，以及該處理電路包含有計(jì)算單元，用于依據(jù)在該多組不同衛(wèi)星導(dǎo)航信息中一組第一衛(wèi)星導(dǎo)航信息，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的時(shí)間點(diǎn)的一筆計(jì)算后衛(wèi)星數(shù)據(jù)；以及處理單元，耦接至該計(jì)算單元，用于更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)，其中該處理單元更包含依據(jù)在該多組不同衛(wèi)星導(dǎo)航信息中的一組第二衛(wèi)星導(dǎo)航信息，通過將位于該第二坐標(biāo)系統(tǒng)中的該時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的一筆衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至位于該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中的一筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)，來產(chǎn)生該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)；以及比較該筆轉(zhuǎn)換后衛(wèi)星數(shù)據(jù)與該筆計(jì)算出的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于，在該第一坐標(biāo)系統(tǒng)中參考地球定向模型，而在該第二坐標(biāo)系統(tǒng)中不參考該地球定向模型。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于，其設(shè)置于全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的內(nèi)部。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的裝置，其特征在于，其外部耦接于全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)，以及該處理電路另用于傳送由更新該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的操作所產(chǎn)生的一組更新后的轉(zhuǎn)換信息參數(shù)至該全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法與裝置，用于更新使用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的一組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法包含有由一衛(wèi)星獲取至少一衛(wèi)星導(dǎo)航信息；以及依據(jù)所獲取的衛(wèi)星導(dǎo)航信息，更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)。本發(fā)明所提供的用于更新轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的方法與裝置可延長(zhǎng)該組轉(zhuǎn)換信息參數(shù)的使用期限，并且可產(chǎn)生較佳的衛(wèi)星軌道預(yù)估結(jié)果，進(jìn)而有效減少首次定位時(shí)間并提升定位的精確度。
文檔編號(hào)G01S19/13GK102346254SQ20111020484
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者翁錦堂, 黃良吉 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司