在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器處的協(xié)調(diào)通用時間時間偏移估計的制作方法
【專利摘要】提供用以基于GLONASS信號的分析來快速地估計GPS信號的時間移位的技術(shù)。所述移位可為所應(yīng)用閏秒調(diào)整影響GLONASS信號而非GPS信號的結(jié)果。通過識別此移位，可一起考慮GPS及GLONASS信號以便估計位置。所述時間移位可例如通過估計GPS信號幀特征(例如，幀起始)與GLONASS信號幀特征(例如，幀起始)之間的分離或通過識別重合的幀特征(例如，GPS信號子幀與GLONASS信號串?dāng)?shù)目重合)來確定。所述技術(shù)允許基于所述GPS信號及GLONASS信號幀的僅一部分的分析來估計所述時間移位，使得可改進(jìn)位置估計的速度。
【專利說明】在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器處的協(xié)調(diào)通用時間時間偏移估 計

【背景技術(shù)】
[0001] 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS)越來越多地用于多種情形中以實現(xiàn)位置相關(guān)的能力。 大體上，GNSS系統(tǒng)可接收來自一組衛(wèi)星的信號。每一信號可經(jīng)解碼，解碼信號指示哪個衛(wèi) 星發(fā)射信號及發(fā)射其的時間。通過分析一組信號，裝置（例如，車輛集成裝置或移動裝置） 可估計所述裝置的絕對位置?；诠烙嬑恢茫鞣N信息可經(jīng)識別且呈現(xiàn)給用戶，例如從估計 位置到目的地的方向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002] 提供用以基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GLONASS)信號的分析來快速地估計全球定位 衛(wèi)星（GPS)信號的時間移位的技術(shù)。所述移位可為所應(yīng)用閏秒調(diào)整影響GLONASS信號而非 GPS信號的結(jié)果。通過識別此移位，可一起考慮GPS及GLONASS信號以便估計位置。所述時 間移位可例如通過估計GPS信號幀特征（例如，幀起始）與GLONASS信號幀特征（例如，幀 起始）之間的分離或通過識別重合的幀特征（例如，GPS信號子幀與GLONASS信號串編號 重合）來確定。所述技術(shù)允許基于所述GPS信號及GLONASS信號幀的僅一部分的分析來估 計所述時間移位，使得可改進(jìn)位置估計的速度。
[0003] 在一些實施例中，提供一種用于估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目的方法。所述方法可 包含存取GLONASS信號。所述方法還可包含確定GLONASS信號的幀相關(guān)特征。所述方法可 進(jìn)一步包含基于GLONASS信號的所述所確定的幀相關(guān)特征來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目。
[0004] 在一些實施例中，提供一種用于估計時間相關(guān)參數(shù)的裝置。所述裝置可包含經(jīng)配 置以接收來自GLONASS衛(wèi)星的GLONASS信號的一或多個接收器。所述裝置還可包含經(jīng)配置 以檢測GLONASS信號中的GLONASS幀特征的一或多個幀特征檢測器。所述裝置可進(jìn)一步包 含閏秒調(diào)整估計器，其經(jīng)配置以基于所述所檢測的GLONASS幀特征來估計時間相關(guān)參數(shù)， 所述時間相關(guān)參數(shù)是取決于所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目。
[0005] 在一些實施例中，提供一種計算機(jī)可讀媒體。所述計算機(jī)可讀媒體可含有執(zhí)行以 下步驟的程序：存取GLONASS信號；確定GLONASS信號的幀相關(guān)特征；及基于GLONASS信號 的所述所確定的幀相關(guān)特征來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目。
[0006] 在一些實施例中，提供一種用于估計時間相關(guān)參數(shù)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包含用于 存取GLONASS信號的裝置。所述系統(tǒng)還可包含用于確定GLONASS信號的幀相關(guān)特征的裝 置。所述系統(tǒng)可進(jìn)一步包含用于基于GLONASS信號的所述所確定的幀相關(guān)特征來估計所應(yīng) 用閏秒調(diào)整的數(shù)目的裝置。
[0007] 在一些實施例中，提供一種用于估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目的方法。所述方法可 包含存取第一信號，所述第一信號包括GLONASS信號或GPS信號中的任一者，所述第一信號 是與第一時間相關(guān)聯(lián)。所述方法可進(jìn)一步包含識別第二時間。如果第一信號是GLONASS信 號，那么第二時間可包含GPS時間。如果第一信號是GPS信號，那么第二時間可包含GLONASS 時間。第二時間可對應(yīng)于第一時間。所述方法還可包含基于第一信號及第二時間來估計所 應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目。
[0008] 在一些實施例中，提供一種用于估計時間相關(guān)參數(shù)的裝置。所述裝置可包含經(jīng)配 置以接收來自GLONASS衛(wèi)星的GLONASS信號或來自GPS衛(wèi)星的GPS信號的接收器。所述裝 置還可包含經(jīng)配置檢測與所述所接收信號相關(guān)聯(lián)的時間的時間檢測器。如果第一信號是 GLONASS信號，那么第二時間可包含GPS時間。如果第一信號是GPS信號，那么第二時間可 包含GLONASS時間。第二時間可對應(yīng)于第一時間。所述裝置可進(jìn)一步包含閏秒調(diào)整估計器， 其經(jīng)配置以基于所述所接收的信號及所述所檢測的時間來估計時間相關(guān)參數(shù)，所述時間相 關(guān)參數(shù)是取決于所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目。
[0009] 在一些實施例中，提供一種計算機(jī)可讀媒體。所述計算機(jī)可讀媒體可含有執(zhí)行以 下步驟的程序：存取第一信號，所述第一信號包括GLONASS信號或GPS信號中的任一者，第 一信號是與第一時間相關(guān)聯(lián)；識別第二時間，如果第一信號是GLONASS信號那么所述第二 時間包括GPS時間，如果第一信號是GPS信號那么第二時間包括GLONASS時間，第二時間對 應(yīng)于第一時間；及基于第一信號及第二時間來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目。
[0010] 在一些實施例中，提供一種用于估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可 包含用于存取第一信號的裝置，所述第一信號包括GLONASS信號或GPS信號中的任一者，所 述第一信號是與第一時間相關(guān)聯(lián)。所述系統(tǒng)還可包含用于識別第二時間的裝置。如果第一 信號是GLONASS信號，那么第二時間可包含GPS時間。如果第一信號是GPS信號，那么第二 時間可包含GLONASS時間。第二時間可對應(yīng)于第一時間。所述系統(tǒng)可進(jìn)一步包含用于基于 第一信號及第二時間來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目的裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1說明移動裝置可與一組衛(wèi)星通信以便估計其位置的實例。
[0012] 圖2說明移動裝置與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的通信。
[0013] 圖3是展示示范性移動裝置的框圖。
[0014] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于在GPS系統(tǒng)時間與GLONASS系統(tǒng)時間之間轉(zhuǎn)換 的過程的流程圖。
[0015] 圖5展示幀特征可用以估計累積閏秒調(diào)整的方式的實例。
[0016] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于分析GPS信號的過程的流程圖。
[0017] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于分析GLONASS信號的過程的流程圖。
[0018] 圖8說明計算機(jī)系統(tǒng)的實施例。

【具體實施方式】
[0019] 傳統(tǒng)上，全球?qū)Ш叫l(wèi)星（GNSS)系統(tǒng)是全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)（GPS)或全球?qū)Ш叫l(wèi)星系 統(tǒng)（GLONASS)。每一系統(tǒng)包含沿著已知軌跡繞地球軌道且發(fā)射規(guī)則信號的一組衛(wèi)星?？拷?地球表面的GPS或GLONASS接收器可接收來自相應(yīng)衛(wèi)星的信號。接收器包含時鐘，其用以 識別衛(wèi)星發(fā)射信號之時與信號由接收器接收之時之間的時間差。通過分析一組信號，裝置 可估計其相對于一組衛(wèi)星中的每一者的位置，及進(jìn)一步估計其自身的絕對位置。
[0020] GPS及GLONASS接收器包含不同的時鐘系統(tǒng)。GLONASS時鐘鎖定到協(xié)調(diào)通用時間 (UTC)時間標(biāo)度，而GPS時鐘使用未鎖定到UTC時間標(biāo)度的連續(xù)時間標(biāo)度來操作。因此， GLONASS時鐘（但非GPS時鐘）顧及UTC"閏秒"。閏秒為進(jìn)行以調(diào)解具有天文日時間的原 子頻率標(biāo)準(zhǔn)的全部秒數(shù)調(diào)整?？扇Q于是否需要調(diào)解而在任一給定年的6月30日及/或 12月31日添加閏秒調(diào)整。在先前閏秒調(diào)整的總數(shù)已知（例如，使用實施多少調(diào)整及所述調(diào) 整的量值的知識）的情況下，有可能準(zhǔn)確地將GPS系統(tǒng)時間轉(zhuǎn)換為GLONASS系統(tǒng)時間（或 UTC時間）。
[0021] GPS信號包含為12. 5分鐘長的"消息"。所述消息包含25個30秒幀，每一成幀包 含五個子幀。子幀1-3中的數(shù)據(jù)在25個幀中是相同的，但子幀4-5中的數(shù)據(jù)在所述幀中變 化且根據(jù)"頁數(shù)"而編索引。每一 GPS消息包含識別閏秒校正的信息。然而，此信息每個消 息僅包含一次（子幀4,第18頁）。因此，可耗費12. 5分鐘來接收此數(shù)據(jù)。
[0022] 本發(fā)明的一些實施例允許通過分析GLONASS信號相對于GPS信號而快速估計累積 閏秒調(diào)整。如本文所用，"累積"閏秒調(diào)整指示所有實施閏秒調(diào)整的組合總數(shù)。此求和變量 允許GPS系統(tǒng)時間轉(zhuǎn)換為GLONASS系統(tǒng)時間或UTC系統(tǒng)時間。然而，應(yīng)了解可擴(kuò)展本發(fā)明 以估計其它閏秒變量（例如，過去一年內(nèi)或在特定時間點的總數(shù)閏秒變量）。當(dāng)例如裝置已 存儲或接收識別在瞬時時間段之前發(fā)生的總數(shù)調(diào)整的另一變量時，此可為特別有利的。
[0023] GPS信號包含30秒幀，其每一者包含五個6秒子幀。GLONASS信號同樣包含30 秒幀，其每一者包含十五個2秒串。如果未進(jìn)行閏秒調(diào)整，那么將同時開始GPS信號幀及 GLONASS信號幀，且GLONASS串將具有與GPS子幀固定的對應(yīng)關(guān)系。因此，可進(jìn)行實際閏秒 調(diào)整的估計從而識別幀特征的出現(xiàn)。舉例來說，可識別重合的幀內(nèi)特征（例如，確定哪個 GLONASS串及所述串的哪個部分與GPS子幀的開始重合），或可識別兩個映射特征之間的分 離（例如，GLONASS幀的開始及GPS幀的開始）?；趲卣鞣治?，可確定累積閏秒調(diào)整。
[0024] 通過快速及準(zhǔn)確地估計累積閏秒調(diào)整，可改進(jìn)GPS時鐘的準(zhǔn)確性，因此改進(jìn)依賴 于GPS時鐘的一或多個GNSS系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。舉例來說，時鐘準(zhǔn)確性可通過使用導(dǎo)航校正方 程來改進(jìn)衛(wèi)星的導(dǎo)航估計。此外，時鐘準(zhǔn)確性可允許快速地產(chǎn)生準(zhǔn)確SV搜索數(shù)據(jù)，因此減 少定位SV、獲取來自SV的信號及跟蹤所述SV所需的時間。更進(jìn)一步，當(dāng)使用多個導(dǎo)航系統(tǒng) (例如，GPS及GLONASS兩者）時，每一者中的準(zhǔn)確時鐘可允許系統(tǒng)之間的改進(jìn)同步，從而產(chǎn) 生改進(jìn)的系統(tǒng)集成、完成定位所需的較快時間及較準(zhǔn)確的位置估計。最終，可在發(fā)射到外部 實體的信號中提供準(zhǔn)確時間。
[0025] 圖1說明移動裝置105可接收來自一組衛(wèi)星110及/或120的信號以便估計其 位置的實例。具體來說，移動裝置105可接收來自一或多個GPS衛(wèi)星110及/或一或多個 GLONASS衛(wèi)星120的信號。移動裝置105可包含用戶115有可能帶在自己身上且可如本文 所述與衛(wèi)星110及120通信的任何裝置。移動裝置105可包含（例如）電話\智能電話 \電子裝置或膝上型計算機(jī)。在一些情況下，可使用非移動裝置及/或車輛配件來代替移動 裝置105。
[0026] 圖2說明可涉及移動裝置105的額外通信。移動裝置105可經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)220及 網(wǎng)絡(luò)230而與遠(yuǎn)程服務(wù)器240通信。無線網(wǎng)絡(luò)220可表示蜂窩式服務(wù)提供商的無線網(wǎng)絡(luò)。 無線網(wǎng)絡(luò)220可使用一或多個網(wǎng)絡(luò)230以與遠(yuǎn)程服務(wù)器240通信。網(wǎng)絡(luò)230可包含一或多 個專用網(wǎng)絡(luò)（例如公司企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)）及/或一或多個公共網(wǎng)絡(luò)（例如因特網(wǎng)）。移動裝置 105可包含經(jīng)配置以例如經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射無線電信號的發(fā)射器。如圖2中所示，移動裝置 105可包含多種傳感器（未展示或標(biāo)記），例如麥克風(fēng)。
[0027] 移動裝置105中的處理器250a可處理信號（例如，從衛(wèi)星110及/或120接收） 及估計移動裝置105的位置。在一些情況下，將數(shù)據(jù)發(fā)射到遠(yuǎn)程服務(wù)器240,及遠(yuǎn)程服務(wù)器 240的處理器250b可執(zhí)行信號處理及/或位置估計中的一些或全部。存儲裝置260a及/ 或260b可存儲數(shù)據(jù)，例如估計位置或估計時鐘偏差。
[0028] 如圖1中所說明，移動裝置105可能夠與多種類型的衛(wèi)星通信，例如GPS衛(wèi)星110 及GLONASS衛(wèi)星120。當(dāng)前，超過30個GPS衛(wèi)星110及超過20個GLONASS衛(wèi)星120在軌道 中。接收來自GPS衛(wèi)星110及GLONASS衛(wèi)星120兩者的信號可使移動裝置105能夠快速地 定位衛(wèi)星且獲取衛(wèi)星信號以及改進(jìn)位置估計。
[0029] 移動裝置105可接收來自衛(wèi)星110或120的信號，所述信號包含識別衛(wèi)星110或 120的位置的偽隨機(jī)噪聲代碼及數(shù)據(jù)。移動裝置105可檢測接收所述信號的時間（使用本 地時鐘）。此外，通過估計偽隨機(jī)噪聲代碼的自我產(chǎn)生版本與所接收的偽隨機(jī)噪聲代碼之間 的延遲（所述代碼是相同的但經(jīng)移位），移動裝置105可估計衛(wèi)星發(fā)射信號的時間。因此， 可基于估計發(fā)射時間及檢測接收時間來估計行進(jìn)時間?？赏ㄟ^使行進(jìn)時間乘以光速來估計 移動裝置105與衛(wèi)星110或120分離的距離。因此，移動裝置105可估計其位于球體的表 面上，所述球體半徑等于以衛(wèi)星的位置為中心的估計距離。
[0030] 通過分析多個信號，移動裝置105可使用三邊測量來估計其絕對位置。然而，即使 小的時鐘偏差也可大大地影響位置估計的準(zhǔn)確性。為了對抗此類誤差，可同時應(yīng)用最少平 方誤差最小化技術(shù)以執(zhí)行三邊測量及估計時鐘偏差。
[0031] 此技術(shù)假定共同時鐘偏差，且所接收的信號在相同時間系統(tǒng)內(nèi)操作。同時，圖1中 的說明是在兩個時間系統(tǒng)中操作，從GLONASS衛(wèi)星120接收的信號鎖定到UTC系統(tǒng)且顧及 閏秒，而從GPS衛(wèi)星110接收的信號不顧及閏秒。本發(fā)明的實施例允許移動裝置105快速 地及準(zhǔn)確地估計閏秒調(diào)整，使得可以全面及綜合的方式來分析來自所有衛(wèi)星110及120的 信號。
[0032] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的展示移動裝置105中的用以實現(xiàn)定位能力的示范 性組件的框圖。移動裝置105可包含經(jīng)配置以接收來自GPS衛(wèi)星110的信號的GPS接收 器305a及經(jīng)配置以接收來自GLONASS衛(wèi)星120的信號的GLONASS接收器305b。在一些情 況下，GPS接收器305a及GLONASS接收器305b組合在經(jīng)配置以接收來自GPS衛(wèi)星110及 GLONASS衛(wèi)星120兩者的信號的單個接收器中。
[0033] 時間跟蹤器310可識別與所接收信號相關(guān)聯(lián)的時間。所述時間可包含（例如）絕 對時間、本地時間、GPS時間或GLONASS時間。所述時間可基于時鐘315所識別的時鐘時間 來確定。時鐘315可包含（例如）晶體振蕩器參考時鐘。時間跟蹤器310可通過（例如） 加上或減去偏移到（或以其它方式調(diào)整）時鐘時間來確定時間。
[0034] 可確定待應(yīng)用于本地時間的偏移或調(diào)整（例如）以顧及時鐘的小誤差或顧及時鐘 系統(tǒng)之間的差異（例如，本地時間與GPS時間之間的差、本地時間與GLONASS時間之間的差 或本地時間與UTC時間之間的差）。因此，在一些情況下，時間跟蹤器310存儲關(guān)于GPS及 /或GLONASS時間的先驗信息，且使用先驗信息以將本地時間轉(zhuǎn)換為GPS及/或GLONASS時 間。
[0035] 可基于先前所接收的GPS及/或GLONASS信號的分析來確定所述偏移或調(diào)整。舉 例來說，可通過分析實質(zhì)上同時接收的足夠數(shù)目的GLONASS信號來確定GLONASS時間（且 因此本地時間與GLONASS時間之間的偏移）。作為另一實例，可通過分析實質(zhì)上同時接收的 足夠數(shù)目的GPS信號來確定GPS時間（且因此本地時間與GPS時間之間的偏移）。在一些 情況下，通過確定本地時間與來自遠(yuǎn)程服務(wù)器的信號中識別的時間之間的差來確定所述偏 移或調(diào)整。
[0036] 可將通過GPS接收器305a接收的GPS信號及/或通過GLONASS接收器305b接 收的GLONASS信號饋送給幀特征檢測器320。幀特征檢測器320可檢測GPS信號及/或 GLONASS信號中的幀相關(guān)特征。幀相關(guān)特征可包含（例如）幀的開始、數(shù)據(jù)同步字、與特定 時間相關(guān)聯(lián)的串或子幀編號以及與特定時間相關(guān)聯(lián)的部分或串或子幀。舉例來說，幀特征 檢測器320可識別GLONASS信號中的與GPS信號中的子幀編號重合的串編號。作為另一實 例，幀特征檢測器320可識別GLONASS信號中的與GPS信號中的標(biāo)頭元件（例如，前同步碼 的開始）重合的串的一部分。
[0037] 在一些情況下，幀特征檢測器320進(jìn)一步檢測幀特征且識別相關(guān)聯(lián)時間（例如，如 通過時間跟蹤器310所識別或基于時間跟蹤器310所識別的時間）。舉例來說，幀特征檢測 器320可檢測在（例如，GLONASS信號的）特定幀或串編號開始的時間（例如，在哪個GPS 時間）。因此，例如，幀特征檢測器320可確定所述串#1在相對于GLONASS信號的開始的 開始。如果時間跟蹤器310指示GLONASS信號的開始與GPS時間t ^相關(guān)聯(lián)，那么可 將與串#1相關(guān)聯(lián)的GPS時間界定為tsn+tePS。
[0038] 幀特征檢測器320可將關(guān)于所檢測幀特征的數(shù)據(jù)（例如，串編號、子幀編號、串或 子幀的一部分及/或時間）發(fā)射到閏秒調(diào)整估計器325。閏秒調(diào)整估計器325可進(jìn)一步接 收時間，例如時間跟蹤器所識別的時間（例如，所述時間可直接發(fā)送到閏秒調(diào)整估計器325 或經(jīng)由幀特征檢測器320發(fā)送）或與幀特征檢測器320所檢測的幀特征相關(guān)聯(lián)的時間。
[0039] 閏秒調(diào)整估計器325可估計GPS與GLONASS系統(tǒng)之間的時鐘偏移，其可反映應(yīng)用 在UTC系統(tǒng)下的閏秒調(diào)整的累積數(shù)目。具體來說，每一可能時鐘偏移可產(chǎn)生GPS幀內(nèi)特征 中相對于GLONASS幀內(nèi)特征的離散移位。因此，閏秒調(diào)整估計器325可識別重合的幀特征、 映射幀特征（例如，幀的開始之間的時間差）、及/或與幀特征相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)時間（例如，與 GLONASS幀特征相關(guān)聯(lián)的GPS系統(tǒng)時間或與GPS幀特征相關(guān)聯(lián)的GLONASS系統(tǒng)時間）?；?于此信息，閏秒調(diào)整估計器可估計GPS與GLONASS系統(tǒng)之間的偏移。
[0040] 在一些情況下，所述估計包含估計先前（例如，最近）幀進(jìn)行或未來（例如，下一） 幀將開始的時間。此估計可取決于（例如）檢測到特定幀內(nèi)特征之時的識別。在一些情況 下，通過閏秒調(diào)整估計器來應(yīng)用一或多個假設(shè)或約束，例如約束應(yīng)用界定最大估計累積閏 秒調(diào)整的上限（例如，6秒）。
[0041] 可將GPS及GLONASS信號發(fā)射到位置估計器330。在一些情況下，這些信號為與幀 特征檢測器320所分析的信號相同的信號。在一些情況下，所述信號為不同的。位置估計 器330可估計移動裝置105與一組衛(wèi)星110及/或120中的每一者分離的距離連同時鐘偏 差。即使GPS及GLONASS信號可鎖定到不同的時鐘，但位置估計器330可顧及歸因于閏秒 調(diào)整估計器325所確定的估計累積閏秒調(diào)整的此差異。
[0042] 雖然圖3展示移動裝置105包含所描繪組件的實施例，但在一些實施例中，遠(yuǎn)程 服務(wù)器240可包含這些組件中的一些。舉例來說，移動裝置105可包含GPS接收器305a、 GLONASS接收器305b、時間跟蹤器310及時鐘315,及遠(yuǎn)程服務(wù)器240可包含閏秒調(diào)整估計 器325及位置估計器330。
[0043] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于在GPS系統(tǒng)時間與GLONASS系統(tǒng)時間之間轉(zhuǎn)換 的過程400的流程圖。過程400的部分或全部可通過移動裝置105來執(zhí)行。
[0044] 在框405處，存取GPS信號，及在框410處，存取GLONASS信號。舉例來說，GPS接 收器305a可接收GPS信號及GLONASS接收器305b可接收GLONASS信號?？梢匀魏未涡騺?存取所述信號（例如，GLONASS信號在GPS信號之前，GPS信號在GLONASS信號之前，或?qū)嵸|(zhì) 上同時）。GPS信號及GLONASS信號可包含在類似時間（例如，通過移動裝置105)接收的 信號。在一些情況下，GPS信號的至少部分與GLONASS信號的至少部分同時接收。在一些 情況下，執(zhí)行框405或框410中的僅一者（例如，使得存取GPS信號而非GLONASS信號，或 存取GLONASS信號而非GPS信號）。所存取信號可與時間相關(guān)聯(lián)。舉例來說，GLONASS信號 可與其被接收的本地時間或關(guān)聯(lián)于信號的接收的GPS時間相關(guān)聯(lián)（基于本地時間及GPS偏 移
[0045] 在框415處，識別一或多個幀特征。幀特征可包含當(dāng)前幀特征（S卩，剛剛在移動裝 置105處的信號中接收的幀的特征）或過去幀特征（例如，當(dāng)前幀、子幀或串的開始）。所 識別的一或多個幀特征可包含與GPS信號及/或與GLONASS信號相關(guān)聯(lián)的一或多個特征。 在一些情況下，可基于當(dāng)前及/或過去幀特征來預(yù)測未來幀特征（即，將出現(xiàn)在移動裝置 105處未來接收的信號中的幀特征）。
[0046] 幀特征可包含幀的開始；子幀編號；串編號；及/或幀、子幀或串的一部分（例如， 子幀的標(biāo)頭）。在一些情況下，所述識別包含確定與幀特征相關(guān)聯(lián)的時間。舉例來說，識別 可包含GLONASS信號中的當(dāng)前串是"串3"且其在1.3秒前開始。
[0047] 在一些情況下，框415涉及識別重合的幀特征。舉例來說，可識別出現(xiàn)在特定時間 點（例如，大致當(dāng)前時間）的GLONASS信號特征及GPS信號特征。作為另一實例，可識別與 特定GPS信號特征（例如，子幀的前同步碼）重合的GLONASS信號特征，或可識別與GLONASS 信號特征重合的GPS信號特征。
[0048] 在一些情況下，框415涉及識別兩個映射幀特征的時間或所述兩個映射幀特征之 間的時間差。舉例來說，可識別GLONASS信號幀開始及GPS信號幀開始的時間。作為另一實 例，可識別GPS信號子幀開始之時與特定GLONASS信號串編號開始之時之間的時間差。為 了特別說明本實例的一個實例，可識別GPS信號子幀x開始之時與GLONASS信號串編號x*3 開始之時之間的時間差。
[0049] 在一些情況下，框415涉及識別幀特征發(fā)生的時間。舉例來說，框415可涉及檢測 幀特征（例如，GLONASS幀特征）及確定與所檢測幀特征相關(guān)聯(lián)的時間（例如，GPS時間）。 此可例如通過存取與信號中的點相關(guān)聯(lián)的本地時間（例如，所述信號被接收的時間）以及 基于（例如，本地時間與GPS時間之間的）所存儲偏移及基于與所檢測幀特征相關(guān)聯(lián)的時 間來調(diào)整本地時間來執(zhí)行。此也可例如通過存取與信號中的點相關(guān)聯(lián)的非本地時間（例 如，GPS時間）以及基于與所檢測幀特征相關(guān)聯(lián)的時間來調(diào)整非本地時間來執(zhí)行。
[0050] 在框420處，基于所識別一或多個幀特征來估計累積閏秒調(diào)整。GPS幀與GLONASS 幀的對準(zhǔn)取決于累積閏秒調(diào)整。如果尚未出現(xiàn)調(diào)整，那么將同時開始所述幀，及編號x的每 一 GPS子幀將恰好對應(yīng)于編號x*3-2、x*3-l及x*3的三個GLONASS串。同時，每一調(diào)整導(dǎo) 致GPS幀的開始相對于GLONASS幀的開始變得逐漸地較多延遲。因此，通過識別哪個幀內(nèi) 特征實際上對準(zhǔn)或通過識別與GLONASS/GPS幀特征相關(guān)聯(lián)的GPS/GLONASS時間，可估計累 積閏秒調(diào)整。
[0051] 應(yīng)注意，在理論上，可基于幀特征之間的時間關(guān)系來估計多個累積閏秒調(diào)整。舉例 來說，13秒的累積調(diào)整可具有與43、73及103秒的累積調(diào)整相同的對準(zhǔn)效應(yīng)。然而，閏秒 調(diào)整偶爾出現(xiàn)：從2002年到2012年，實施了三個1秒的閏秒調(diào)整。因此，在框420處的估 計可使用絕對閾值或通過限制相比于先前所識別（例如，歷史或先前估計的）累積閏秒調(diào) 整的改變來約束所述估計。在上述實例中，可歸因于這些類型的約束產(chǎn)生單個估計而忽略 43、73及103秒的估計。
[0052] 在框425處，基于估計調(diào)整來轉(zhuǎn)換時間。舉例來說，可將時間從GPS系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到 GLONASS系統(tǒng)或從GLONASS系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到GPS系統(tǒng)。作為另一實例，可將時間從GPS系統(tǒng)轉(zhuǎn)換 到UTC系統(tǒng)或從UTC系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到GPS系統(tǒng)。所述轉(zhuǎn)換可涉及加上或減去累積閏秒調(diào)整。
[0053] 圖5展示幀特征可用以估計累積閏秒調(diào)整的方式的實例。如所展示，GLONASS信 號可包含具有十五串的幀。GPS信號包含具有五個子幀的幀。每一子幀由十個字組成：第 一字是遙測前同步碼字，第二字是轉(zhuǎn)換字，及剩余字指示額外數(shù)據(jù)。具體來說，第一子幀中 的剩余字識別衛(wèi)星時鐘時間與GPS時間關(guān)系，第二及第三子幀中的剩余字指示稱作星歷表 的精確衛(wèi)星軌道，及第四及第五子幀中的剩余字為年歷分量且指示所有GPS衛(wèi)星的信息及 狀態(tài)。
[0054] 如果尚未進(jìn)行閏秒調(diào)整，那么GLONASS信號中的串1的開始將與GPS信號中的子 幀1中的前同步碼的開始對準(zhǔn)。閏秒調(diào)整在此對準(zhǔn)中產(chǎn)生移位。
[0055] 可將累積閏秒調(diào)整估計為GLONASS信號幀的開始與GPS信號幀的下一開始之間的 時移。因此，在一些實施例中，檢測幀起始，及確定時間差。然而，其它方法可使所述估計加 快。舉例來說，通過檢測當(dāng)前或過去幀內(nèi)特征，可估計下一或先前幀的起始。舉例來說，如 果已知子幀3的開始時間，那么可將下一GPS信號幀的起始估計為子幀3開始時間加上18 秒。
[0056] 在一些情況下，比較GPS信號子幀的開始點的實際或計算的時間基準(zhǔn)與GLONASS 信號串的開始點的時間基準(zhǔn)。為進(jìn)行說明，一個情形可包含剛好在開始解碼工作之后檢測 GPS信號子幀4的起始以及在大致0. 5秒后檢測GLONASS信號串編號3的起始?；趲瑑?nèi) 特征的起始時間，可預(yù)測下一 GPS幀的起始時間，及可預(yù)測當(dāng)前GLONASS幀的先前起始時 間。這兩個變量如下式中所示為相關(guān)的：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目的方法，所述方法包括： 存取全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GLONASS信號； 確定所述GLONASS信號的幀相關(guān)特征；及 基于所述GLONASS信號的所述所確定的幀相關(guān)特征來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述數(shù) 目。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括： 識別對應(yīng)于與所述GLONASS信號相關(guān)聯(lián)的時間的全球定位系統(tǒng)GPS時間；及 使所述GPS時間與幀的元素相關(guān)聯(lián)， 其中所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述估計數(shù)目是進(jìn)一步基于所述幀的所述元素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述幀相關(guān)特征包括在時間上與全球定位系統(tǒng) GPS信號的幀的元素重合的所述GLONASS信號的串編號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述幀相關(guān)特征包括在時間上與GPS信號中的特 定子幀重合的所述GLONASS信號的串編號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述幀相關(guān)特征包括在時間上與GPS信號中的子 幀的前同步碼重合的所述GLONASS信號的串編號及幀內(nèi)串位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括基于最大數(shù)目來約束所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所 述數(shù)目的所述估計。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括基于所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述估計數(shù)目來 調(diào)整與GPS信號相關(guān)聯(lián)的時間。
8. -種用于估計時間相關(guān)參數(shù)的裝置，所述裝置包括： 一或多個接收器，其經(jīng)配置以接收來自GLONASS衛(wèi)星的GLONASS信號； 一或多個幀特征檢測器，其經(jīng)配置以檢測所述GLONASS信號中的GLONASS幀特征；及 閏秒調(diào)整估計器，其經(jīng)配置以基于所述所檢測GLONASS幀特征來估計所述時間相關(guān)參 數(shù)，所述時間相關(guān)參數(shù)是取決于所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述一或多個接收器經(jīng)進(jìn)一步配置以接收來自 GPS衛(wèi)星的GPS信號，其中所述一或多個幀特征檢測器經(jīng)進(jìn)一步配置以檢測所述GPS信號中 的GPS幀特征，且其中所述時間相關(guān)參數(shù)是同樣基于所述所檢測的GPS幀特征而估計。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述時間相關(guān)參數(shù)在未分析所述GPS信號中的幀 內(nèi)的第一子幀的情況下進(jìn)行估計。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述閏秒調(diào)整估計器識別所述GPS幀特征與所述 GLONASS幀特征之間的分離，所述時間相關(guān)參數(shù)是取決于所述分離。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其進(jìn)一步包括位置估計器，所述位置估計器經(jīng)配置以 基于所述時間相關(guān)參數(shù)、所述GPS信號及所述GLONASS信號來估計所述裝置的位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述時間相關(guān)參數(shù)包含GPS系統(tǒng)時鐘與GLONASS 系統(tǒng)時鐘之間的差。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述裝置包括移動電話。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述裝置包括車輛配件。
16. -種計算機(jī)可讀媒體，其含有執(zhí)行以下步驟的程序： 存取GLONASS信號； 確定所述GLONASS信號的幀相關(guān)特征；及 基于所述GLONASS信號的所述所確定的幀相關(guān)特征來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述程序進(jìn)一步執(zhí)行以下步驟： 存取GPS信號；及 確定所述GPS信號的幀相關(guān)特征， 其中所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述數(shù)目是進(jìn)一步基于所述GPS信號的所述所確定的幀相關(guān) 特征。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述程序進(jìn)一步執(zhí)行確定所述 GLONASS信號的所述幀相關(guān)特征與所述GPS信號的所述幀相關(guān)特征之間的時間分離的步 驟，其中所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述數(shù)目取決于所述時間分離。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機(jī)可讀媒體，其中確定所述GLONASS信號的所述幀相 關(guān)特征包括估計所述GLONASS信號中的幀已開始或?qū)㈤_始的時間，且其中確定所述GPS信 號的所述幀相關(guān)特征包括估計所述GPS信號中的幀已開始或?qū)㈤_始的時間。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述GLONASS信號的所述幀相關(guān)特 征與所述GPS信號的所述幀相關(guān)特征在時間上為重合的。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述確定所述GLONASS信號的幀相 關(guān)特征包括識別所述GLONASS信號內(nèi)的當(dāng)前串編號。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述程序進(jìn)一步執(zhí)行以下步驟：基 于所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述估計數(shù)目來估計位置。
23. -種用于估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 用于存取GLONASS信號的裝置； 用于確定所述GLONASS信號的幀相關(guān)特征的裝置；及 用于基于所述GLONASS信號的所述所確定的幀相關(guān)特征來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所 述數(shù)目的裝置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括： 用于存取GPS信號的裝置； 用于確定所述GPS信號的幀相關(guān)特征的裝置；及 用于比較所述GLONASS信號的所述幀相關(guān)特征與所述GPS信號的所述幀相關(guān)特征的裝 置。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述用于比較所述GLONASS信號的所述幀相關(guān) 特征與所述GPS信號的所述幀相關(guān)特征的裝置包括時鐘，使得可檢測所述幀特征之間的重 合。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述用于存取所述GLONASS信號的裝置及所述 用于存取所述GPS信號的裝置包括經(jīng)配置以接收來自GLONASS衛(wèi)星及GPS衛(wèi)星的信號的單 個接收器。
27. -種用于估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目的方法，所述方法包括： 存取第一信號，所述第一信號包括GLONASS信號或GPS信號中的任一者，所述第一信號 是與第一時間相關(guān)聯(lián)； 識別第二時間，如果所述第一信號是GLONASS信號那么所述第二時間包括GPS時間，如 果所述第一信號是GPS信號那么所述第二時間包括GLONASS時間，所述第二時間對應(yīng)于所 述第一時間；及 基于所述第一信號及所述第二時間來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述數(shù)目。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其進(jìn)一步包括： 確定所述第一信號的第一幀相關(guān)特征；及 基于所述第二時間來確定第二幀相關(guān)特征； 比較所述第一幀相關(guān)特征與所述第二幀相關(guān)特征， 其中所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述估計數(shù)目是基于所述比較。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述第一時間與所述第二時間重合。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述第一時間與所述第一信號的所檢測幀相關(guān) 特征相關(guān)聯(lián)，及所述第二時間與假想信號的幀相關(guān)特征相關(guān)聯(lián)。
31. -種用于估計時間相關(guān)參數(shù)的裝置，所述裝置包括： 接收器，其經(jīng)配置以接收來自GLONASS衛(wèi)星的GLONASS信號或來自GPS衛(wèi)星的GPS信 號； 時間檢測器，其經(jīng)配置檢測與所述所接收信號相關(guān)聯(lián)的時間，如果所述第一信號是 GLONASS信號那么所述時間包括GPS時間，如果所述第一信號是GPS信號那么所述第二時間 包括GLONASS時間；及 閏秒調(diào)整估計器，其經(jīng)配置以基于所述所接收信號及所述所檢測的時間來估計所述時 間相關(guān)參數(shù)，所述時間相關(guān)參數(shù)是取決于所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其進(jìn)一步包括經(jīng)配置以檢測所述所接收信號中的幀 特征的幀特征檢測器。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中所述所檢測的時間是與所述所檢測的幀特征相 關(guān)聯(lián)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述時間檢測器包括： 時鐘，其經(jīng)配置以檢測本地時間；及 時間跟蹤器，其通過由應(yīng)用所存儲偏移來調(diào)整所述本地時間而確定所述時間。
35. -種計算機(jī)可讀媒體，其含有執(zhí)行以下步驟的程序： 存取第一信號，所述第一信號包括GLONASS信號或GPS信號中的任一者，所述第一信號 是與第一時間相關(guān)聯(lián)； 識別第二時間，如果所述第一信號是GLONASS信號那么所述第二時間包括GPS時間，如 果所述第一信號是GPS信號那么所述第二時間包括GLONASS時間，所述第二時間對應(yīng)于所 述第一時間；及 基于所述第一信號及所述第二時間來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述數(shù)目。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述第一信號包括GLONASS信號，及 所述第二時間包括GPS時間。
37. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述程序進(jìn)一步執(zhí)行檢測所述第一 信號的幀相關(guān)特征的步驟，其中所述第一及第二時間與所述所檢測的幀相關(guān)特征重合。
38. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述程序進(jìn)一步執(zhí)行確定假想第二 信號的幀相關(guān)特征的步驟，所述幀相關(guān)特征將基于所述第二時間而與所述第一信號的所述 所檢測的幀相關(guān)特征重合，其中所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述估計數(shù)目取決于所述假想第二信號 的所述所確定的幀相關(guān)特征。
39. -種用于估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的數(shù)目的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 用于存取第一信號的裝置，所述第一信號包括GLONASS信號或GPS信號中的任一者，所 述第一信號是與第一時間相關(guān)聯(lián)； 用于識別第二時間的裝置，如果所述第一信號是GLONASS信號那么所述第二時間包括 GPS時間，如果所述第一信號是GPS信號那么所述第二時間包括GLONASS時間，所述第二時 間對應(yīng)于所述第一時間；及 用于基于所述第一信號及所述第二時間來估計所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述數(shù)目的裝置。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述用于存取所述第一信號的裝置包括 GLONASS 信號。
41. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述用于識別所述第二時間的裝置包括時間跟 蹤器，其基于本地時間及偏移來確定所述時間。
42. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括： 用于檢測所述第一信號內(nèi)的幀特征及用于確定在所述第一信號內(nèi)所述所檢測的幀特 征出現(xiàn)的時間的裝置，所應(yīng)用閏秒調(diào)整的所述估計數(shù)目是進(jìn)一步基于所述所檢測的幀特征 出現(xiàn)的時間。
【文檔編號】G01S19/33GK104487867SQ201380039022
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月24日
【發(fā)明者】林彤 申請人:高通股份有限公司