本申請要求于2014年12月31日提交的、發(fā)明人為Rodrigo Leandro、序列號為14/587,277、主題為“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)擴展設(shè)備”的美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該美國專利申請要求于2013年12月31日提交的、發(fā)明人為Rodrigo Leandro、序列號為61/922,561、主題為“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)擴展設(shè)備”的處于審查程序中的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將上述公開的全部內(nèi)容并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)設(shè)備，更具體地，涉及一種與測繪地理信息系統(tǒng)(MGIS)中的便攜式設(shè)備一起使用的GNNS擴展設(shè)備。

背景技術(shù)：

MGIS設(shè)備包括高端MGIS接收器，其封裝相當(dāng)強大的GNSS板和計算處理器。高端MGIS系統(tǒng)中的GNSS天線通常是陶瓷天線，它們在露天中傳送很好的信號，但是在挑戰(zhàn)性的環(huán)境中存在問題。這些接收器通常提供連接到外部天線的可能性。一旦高端GNSS接收器被連接到外部天線，它們會提供與來自高端勘測接收器相差無幾的信號。因為這種接收器相當(dāng)復(fù)雜，因此市場價格通常很高。另一方面，這種接收器通常與過時的操作系統(tǒng)一起操作，這會影響用戶的使用體驗。

另一種現(xiàn)有的MGIS設(shè)備包括低端的接收器，其很像智能手機。它采用與現(xiàn)有的智能手機相同等級的集成GNSS芯片組和通常相同的GNSS天線等級。信號接收質(zhì)量不足。這些設(shè)備具有的優(yōu)點是它們通常堅固耐用，并且載有用于典型的MGIS用戶工作流的特定的軟件。這些MGIS設(shè)備通常不采用強大的處理器；但是他們對此也并不需要，因為GNSS信號追蹤已經(jīng)在GNSS芯片組中得以處理。該應(yīng)用只需處理預(yù)處理的位置和他們與用戶工作流的集成。

附圖說明

通過參考詳細(xì)附圖以及結(jié)合附圖考慮時的權(quán)利要求書，可得到對本發(fā)明的更完整的理解，其中在整個附圖中相同的附圖標(biāo)記指代類似的物品，且附圖未必按照比例繪制，且

圖1是耦合到便攜式電子設(shè)備的GNSS擴展設(shè)備的主視圖；

圖2是耦合到便攜式電子設(shè)備的GNSS擴展設(shè)備的側(cè)視圖，圖中示出了GNSS擴展設(shè)備的內(nèi)部部件；

圖3A是GNSS擴展設(shè)備的立體圖，其中另一類型的便攜式電子設(shè)備耦合到該GNSS擴展設(shè)備；

圖3B是圖3A的GNSS擴展設(shè)備的側(cè)視圖；

圖3C是圖3A的GNSS擴展設(shè)備的端視圖；

圖4是GNSS擴展設(shè)備的GNSS處理板的示意圖；

圖5是便攜式計算設(shè)備的示意圖；以及

圖6是繪制了使用GNSS擴展設(shè)備的方法的流程圖。

具體實施方式

如上文所討論的，本發(fā)明的實施例涉及GNSS擴展設(shè)備，其耦合到便攜式計算設(shè)備，以使便攜式計算設(shè)備能夠在測繪地理信息系統(tǒng)(MGIS)中操作。MGIS用于捕獲、存儲、核查和顯示與地球表面上的位置相關(guān)的數(shù)據(jù)并在地圖上顯示收集的數(shù)據(jù)或收集的數(shù)據(jù)的一部分。通常，地圖可以包括數(shù)據(jù)層，其中每個層可以添加到地圖中或從地圖中減去。

用戶通常期望從MGIS設(shè)備獲得的特點包括：(1)適度的低市場價格；(2)至少平均的信號質(zhì)量，使用外部天線作為可能的附加元件的選擇；(3)強大的GNSS追蹤和定位引擎；(4)最先進(jìn)的操作系統(tǒng)；(5)最先進(jìn)的用戶交互的硬件和軟件；以及(6)最小的加固的外殼。

多個實施例利用用戶擁有的現(xiàn)有的硬件和軟件，提供的補充的硬件和軟件，以將用戶的設(shè)備升級到類似高端MGIS接收器的水平。這些實施例補充具有特定功能的便攜式計算設(shè)備以在MGIS中操作。換言之，GNSS擴展設(shè)備的多個實施例將便攜式計算設(shè)備轉(zhuǎn)變成MGIS設(shè)備。

一個實施例包括具有GNSS天線和GNSS處理板的GNSS擴展設(shè)備,GNSS處理板具有存儲器和用于追蹤和處理GNSS信號的處理器。GNSS擴展設(shè)備可以進(jìn)一步包括供電到GNSS處理板與GNSS天線的電池，和管理該GNSS設(shè)備的軟件應(yīng)用程序。

另一實施例包括具有殼體和便攜式設(shè)備接收器、位于殼體內(nèi)的GNSS天線和位于殼體內(nèi)的GNSS處理板的GNSS擴展設(shè)備。GNSS處理板包括存儲器和用于追蹤和處理GNSS信號的處理器。GNSS擴展設(shè)備還包括保持在殼體內(nèi)的電池，其中電池供電到GNSS處理板與GNSS天線。此外，多個實施例包括存儲在GNSS處理板的存儲器中的軟件應(yīng)用程序，其中該軟件應(yīng)用程序包括由GNSS處理板的處理器處理以管理GNSS擴展設(shè)備的操作的指令。更進(jìn)一步地，多個實施例可包括耦合在便攜式設(shè)備接收器內(nèi)的便攜式計算設(shè)備，便攜式計算設(shè)備與GNSS處理板通信，GNSS處理板響應(yīng)于從便攜式計算設(shè)備接收到第二組指令來操作軟件應(yīng)用程序的指令。

參照附圖，圖1和圖2描繪了GNSS擴展設(shè)備100的實施例。GNSS擴展設(shè)備100包括殼體101；GNSS天線102，其可以是單頻或雙頻天線；用于追蹤和處理GNSS信號的GNSS處理板104；為GNSS處理板104和天線102供以電力的電池106；以及管理GNSS設(shè)備100和位置解算使用流的軟件應(yīng)用程序。位置解算使用流包括諸如記錄點和/或坐標(biāo)的任務(wù)、特征、或涉及用戶位置的信息數(shù)據(jù)。它還可以包括地圖可視化以及諸如引導(dǎo)用戶到達(dá)與接收天線協(xié)調(diào)的特定點的任務(wù)。GNSS擴展設(shè)備100進(jìn)一步包括用于接收和保持便攜式計算設(shè)備110的便攜式設(shè)備接收器108。在一些實施例中，便攜式計算設(shè)備110是智能手機。進(jìn)一步，在一些實施例中，GNSS擴展設(shè)備可以進(jìn)一步包括用于在GNSS擴展設(shè)備100和便攜式計算設(shè)備110之間建立通信連接的通信設(shè)備(未示出)。

在其他實施例中，如圖3A-3C，便攜式計算設(shè)備110可以是平板電腦，其中GNSS擴展設(shè)備200配置成與平板電腦一起操作。GNSS擴展設(shè)備200可以包括殼體201，其具有一定的尺寸和形狀，以接收作為便攜式計算設(shè)備110的平板電腦。

如圖4所示，GNSS處理板104包括存儲器120和處理器122，其中，存儲器120存儲包含用于操作設(shè)備100的指令的軟件應(yīng)用程序124，并且GNSS處理板104的處理器122處理存儲在存儲器120中的軟件應(yīng)用程序124的指令。該GNSS處理板104執(zhí)行MGIS請求的任務(wù)，諸如使用給定的校正數(shù)據(jù)組以實現(xiàn)更好的精確度。用戶可能還能夠配置GNSS處理以用于他自己的需要，包括以下選項：諸如選擇應(yīng)該由GNSS擴展追蹤的衛(wèi)星，選擇定位引擎的動態(tài)模式(即，靜止或運動)，等。用戶請求的任務(wù)響應(yīng)于從便攜式計算設(shè)備110接收到第二組指令來執(zhí)行，以執(zhí)行MGIS任務(wù)。一旦任務(wù)被執(zhí)行，從GNSS擴展設(shè)備100的操作所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過GNSS擴展設(shè)備100和便攜式計算設(shè)備110之間的通信連接發(fā)送給便攜式計算設(shè)備110。GNSS擴展設(shè)備100的操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括GNSS擴展設(shè)備100的位置數(shù)據(jù)。在一些實施例中，位置數(shù)據(jù)包括GNSS的位置。

在特定實施例中，GNSS擴展設(shè)備100可以包括無線通信設(shè)備，其中，GNSS擴展設(shè)備100與便攜式計算設(shè)備110無線通信。此無線通信可以是藍(lán)牙、WIFI、近場通信(NFC)或用于通信的其它無線協(xié)議。在其它實施例中，GNSS擴展設(shè)備100可以包括與便攜式計算設(shè)備110的無線連接，以提供便攜式計算設(shè)備110和GNSS擴展設(shè)備100之間的通信連接。

進(jìn)一步參考圖5，便攜式計算設(shè)備110包括存儲在便攜式計算設(shè)備110的存儲器130中的軟件應(yīng)用程序134。便攜式計算設(shè)備110可以進(jìn)一步包括顯示器136和用戶輸入設(shè)備138。用戶輸入設(shè)備138可以是進(jìn)一步作為顯示器136操作的觸摸屏。軟件應(yīng)用程序134通過運行軟件應(yīng)用程序134的指令的便攜式計算設(shè)備110的處理器132在便攜式計算設(shè)備110上操作，以請求GNSS擴展設(shè)備100執(zhí)行特定MGIS任務(wù)。軟件應(yīng)用程序134的操作可以響應(yīng)于用戶通過輸入設(shè)備138提供輸入而致動，以啟動軟件應(yīng)用程序134的操作。一旦MGIS任務(wù)由GNSS設(shè)備100完成，由GNSS擴展設(shè)備100產(chǎn)生的位置信息發(fā)送至便攜式計算設(shè)備110。便攜式計算設(shè)備110然后可以以可用格式顯示位置信息。

GNSS擴展設(shè)備100允許將便攜式計算設(shè)備110轉(zhuǎn)變成高精度MGIS設(shè)備，而無需高精度MGIS設(shè)備的成本。此外，該GNSS擴展設(shè)備100可以與任何操作系統(tǒng)一起操作。

GNSS擴展設(shè)備100可以用于利用用戶已有的技術(shù)，以很具成本效益的方式使用戶獲得產(chǎn)生不同應(yīng)用程序的高端的GNSS。在高端手機和平板電腦設(shè)備中已經(jīng)采用的用戶界面硬件和軟件的利用對于在專門的MGIS硬件中可用的硬件/軟件可能是一個優(yōu)勢。

再次參照附圖，圖6描繪了使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的GNSS擴展設(shè)備的方法300。方法300包括響應(yīng)于在便攜式計算設(shè)備上操作軟件應(yīng)用程序而發(fā)送請求至GNSS擴展設(shè)備(步驟301)；響應(yīng)于從便攜式計算設(shè)備接收到所述請求而由GNSS擴展設(shè)備執(zhí)行MGIS任務(wù)(步驟302)；在執(zhí)行MGIS任務(wù)之后，發(fā)送位置數(shù)據(jù)至便攜式計算設(shè)備(步驟303)；在便攜式計算設(shè)備的顯示器上顯示位置數(shù)據(jù)(步驟304)。

方法300可包括將便攜式計算設(shè)備耦合在GNSS擴展設(shè)備的便攜式設(shè)備接收器內(nèi)。方法300還可以包括在便攜式計算設(shè)備和GNSS擴展設(shè)備之間建立通信連接。在一些實施例中，建立通信連接可以包括建立無線通信連接。

列出本文所闡述的實施例和示例，以最好地解釋本發(fā)明及其實際應(yīng)用，從而能夠使本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員得到并使用本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，前述說明和示例僅用于圖示和示例目的。所闡述的說明并不是窮盡式的，或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的具體形式。在不脫離上述的權(quán)利要求的主旨和范圍的情況下，根據(jù)教導(dǎo)可以做出很多變型和變化。