一種車載導(dǎo)航的gps定位初始化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車載導(dǎo)航領(lǐng)域，具體涉及一種車載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全球定位系統(tǒng)GPS在開機初始化到定位，需要經(jīng)歷捕獲、頻率牽引、跟蹤、解調(diào)電文、解算等過程，才能確定接收機所處的位置，而這個過程往往耗時比較長，一旦GPS終端定位成功，在GPS接收芯片的內(nèi)存中，一般會一直保留/更新以下兩個數(shù)據(jù):1、最后一次定位的經(jīng)緯度，2、最后一次定位位置的星歷。因為星歷具有時效性和區(qū)域性的特點，這兩個數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵。當(dāng)GPS關(guān)機或者丟失信號之后，再次啟動接受到衛(wèi)星信號的時候，如果在星歷的時效有效期內(nèi)，就可以不用去計算衛(wèi)星軌道了，只要簡單的調(diào)整配對，就可以鎖定衛(wèi)星，快速定位；如果星歷過了時效有效期，則利用經(jīng)緯度，可以預(yù)測衛(wèi)星的位置，從而較快地重新定位。
[0003]盡管系統(tǒng)可以記錄GPS的星歷，但星歷具有地域性，如果GPS主機的位置發(fā)生變化，而星歷還在有效期內(nèi)，這時保存下來的GPS星歷信息不僅沒有任何用處，反而成為系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。因為GPS系統(tǒng)不知真實位置已經(jīng)發(fā)生變化，而還是使用星歷進行計算當(dāng)前位置(耗時tl )，在計算過程中發(fā)現(xiàn)無法適配當(dāng)前的位置，而再重新初始化，然后搜索衛(wèi)星，再定位(耗時t2)，則所耗的時間為tl + t2。
[0004]車載導(dǎo)航系統(tǒng)，在車輛中使用，由于車輛的固有的運輸用途，決定了車輛的位置隨時都可能在變化。GPS關(guān)機后，如車輛開出了一段距離，系統(tǒng)中保存的GPS星歷的區(qū)域可能無效，此時開機定位，系統(tǒng)中所記錄的最后一次位置的經(jīng)緯度和星歷信息不僅不能快速定位，反而增加了定位的時間。對于導(dǎo)航系統(tǒng)，如何快速選擇定位方式是實現(xiàn)快速定位的關(guān)鍵，申請?zhí)枮椤?00810056632.4”、發(fā)明名稱為“一種全球定位系統(tǒng)接收機導(dǎo)航電文的管理方法”的專利文件記載了一種實現(xiàn)記錄最后一次定位位置的星歷，以及基于時間對星歷的有效性進入判斷而選擇定位算法，但都沒有考慮星歷的區(qū)域有效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種同時基于時間和地域?qū)π菤v的有效性進行判斷，并根據(jù)不同的判斷結(jié)果選擇不同的車輛定位算法。由于同時考慮了星歷的時效性和地域性，本申請的方法能夠免除不必要的無效定位過程，節(jié)約了定位時間，實現(xiàn)快速定位。
[0006]本發(fā)明提供一種車載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法，該方法包括如下步驟:
步驟1:記錄最近一次星歷更新的時刻T0、GPS終端設(shè)備關(guān)機時刻Tl、重開機時刻T2以及汽車的運行速度V ;
步驟2:根據(jù)實際路面測試計算得出星歷從更新時刻至失效時刻的時段內(nèi)汽車所運行的距離Smax ；
步驟3:根據(jù)公式S2 = V* (T2-T1)計算出GPS終端設(shè)備從關(guān)機至重開機時段內(nèi)汽車運
行的距離S2，根據(jù)公式Sl=V* (Tl-TO)計算出GPS終端設(shè)備從最近一次星歷更新至關(guān)機時段內(nèi)汽車運行的距離SI ；
步驟4:比較S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系，若S1+S2大于Smax，則重新搜索衛(wèi)星定位，若S1+S2小于或等于Smax,則進入步驟5 ；
步驟5:判斷T2-T0是否大于星歷更新周期T，若T2-T0大于T，則使用位置預(yù)測衛(wèi)星定位，若T2-T0小于或等于T，則使用當(dāng)前保存的星歷進行定位。
[0007]優(yōu)選地，所述使用位置預(yù)測衛(wèi)星定位的方法為:根據(jù)系統(tǒng)所保存的星歷，結(jié)合衛(wèi)星軌跡規(guī)律，推算出GPS終端設(shè)備重啟時刻的衛(wèi)星運動位置，并根據(jù)所述GPS終端設(shè)備重啟時刻的衛(wèi)星運動位置重新計算新的星歷，根據(jù)所述重新計算的新的星歷進行定位。
[0008]本發(fā)明具體如下優(yōu)點和有益效果:
1、借助GPS信號以外的車輛信息(如車速，時間以及距離等)輔助GPS開機定位，使得車輛定位信息更加準(zhǔn)確。
[0009]2、同時結(jié)合時效性和地域性對星歷的有效性進行判斷，更合理地選擇定位方式，避免了無效定位時間，實現(xiàn)快速定位。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本發(fā)明車載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明實施例的【具體實施方式】作詳細說明。
[0013]在執(zhí)行本發(fā)明的車載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法時，由于星歷每4小時自動更新一次，共14400秒，也即星歷更新周期T為4小時，實際使用中可能是星歷更新I小時后，用戶關(guān)機，此時用戶重開機的時間若在3小時之后，則系統(tǒng)當(dāng)前保持的星歷信息已過了有效期限，此時不應(yīng)再使用系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷信息進行定位；而若用戶重開機的時間在3小時之內(nèi)，則系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷信息仍在有效期之內(nèi)，用戶重開機時可使用系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷信息進行定位。此外，由于車載導(dǎo)航與其它的導(dǎo)航設(shè)備不一樣，車載導(dǎo)航與汽車組合，汽車固有的運輸屬性使得汽車的位置隨時都有可能發(fā)生變化，因此，GPS終端設(shè)備從關(guān)機到重開機的時段內(nèi)，汽車有可能已行駛一段距離，而由于星歷具有地域性，當(dāng)汽車行駛的距離超出當(dāng)前系統(tǒng)所保存的星歷的最大有效距離時，此時GPS終端設(shè)備重開機時也不應(yīng)使用系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷進行定位，在實際使用中，星歷的最大有效距離可通過實際路面測試得出，即可通過實驗算出某一星歷自更新時刻至失效時刻汽車所運行的距離Smax，該距離Smax即為星歷的最大有效距離。實際使用時，假定星歷更新后汽車運行了距離SI，此時用戶關(guān)閉GPS終端設(shè)備，當(dāng)用戶再次重啟GPS終端設(shè)備時，汽車又運行了距離S2，此時可以比較S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系來判斷系統(tǒng)當(dāng)前存儲的星歷是否有效，若S1+S2大于Smax,則說明GPS終端設(shè)備重啟時刻，當(dāng)前保存的星歷已失效，若S1+S2小于或等于Smax,則繼續(xù)根據(jù)時效性進一步判斷。
[0014]根據(jù)GPS終端設(shè)備自帶的時鐘芯片可以分別得出星歷更新時刻TO、GPS終端設(shè)備的關(guān)機時刻Tl和重開機時刻T2，T2-T0若大于4，則系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷已超過有效時長，Τ2-Τ0若小于或等于4，則系統(tǒng)當(dāng)前保存的星歷仍有效，可直接用于定位計算；此外，通過計算Τ2-Τ1的值就可計算出GPS終端設(shè)備的關(guān)機時長，當(dāng)知道汽車運行的速度V時，就可以根據(jù)公式S2 = V* (Τ2-Τ1),計算出GPS終端設(shè)備從關(guān)機至重開機時段內(nèi)汽車運行的距離S2，根據(jù)公式S1=V*(T1-T0)可計算出GPS終端設(shè)備從最近一次星歷更新至關(guān)機時段內(nèi)汽車運行的距離SI。
[0015]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的定位方法流程，當(dāng)GPS終端設(shè)備關(guān)機后重啟時，首先比較S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系，當(dāng)S1+S2大于Smax時，則系統(tǒng)保存的星歷信息已過期，此時重新搜索衛(wèi)星定位，重新搜索衛(wèi)星定位的過程如下:(I)打開接收系統(tǒng)，重新接收衛(wèi)星的星歷，這個過程消耗比較長的時間，如果天氣不好，或受高樓阻擋，可能需要數(shù)分鐘或數(shù)十分鐘，甚至無法完整接收星歷，(2)分析接收到的衛(wèi)星的信號，根據(jù)星歷選擇合適的衛(wèi)星用于計算位置，(3)使用合適的衛(wèi)星，根據(jù)星歷和相應(yīng)的位置算法，計算當(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)；當(dāng)S1+S2小于或等于Smax時，則進一步判斷T2-T0是否大于4，若T2-T0大于4，則系統(tǒng)保存的星歷信息已過期，此時使用位置預(yù)測衛(wèi)星定位，由于衛(wèi)星運行是有一定的軌跡規(guī)律的，所以可以使用已經(jīng)過期的星歷，再結(jié)合時間等參數(shù)推算出GPS重啟時刻衛(wèi)星的運行位置，根據(jù)所述GPS重啟時刻衛(wèi)星位置重新計算出一份當(dāng)前的星歷，再根據(jù)這份當(dāng)前的星歷來定位；若T2-T0小于或等于4，則系統(tǒng)保存的星歷仍然有效，此時使用當(dāng)前保存的星歷進行定位，具體過程如下:(I)根據(jù)星歷選擇合適的衛(wèi)星用于計算位置，(2)使用合適的衛(wèi)星，根據(jù)星歷和相應(yīng)的位置算法，計算當(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)。
[0016]本發(fā)明既基于時效性又基于地域性對星歷是否有效進行判斷，以及根據(jù)不同的判斷結(jié)果使用不同的定位方法，避免了盲目使用其中一種單一的定位方式而帶來的大量時間消耗。
[0017]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種車載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟1:記錄最近一次星歷更新的時刻TO、GPS終端設(shè)備關(guān)機時刻Tl、重開機時刻T2以及汽車的運行速度V ; 步驟2:根據(jù)實際路面測試計算得出星歷從更新時刻至失效時刻的時段內(nèi)汽車所運行的距離Smax ； 步驟3:根據(jù)公式S2 = V* (T2-T1)計算出GPS終端設(shè)備從關(guān)機至重開機時段內(nèi)汽車運 行的距離S2，根據(jù)公式Sl=V* (Tl-TO)計算出GPS終端設(shè)備從最近一次星歷更新至關(guān)機時段內(nèi)汽車運行的距離SI ； 步驟4:比較S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系，若S1+S2大于Smax，則重新搜索衛(wèi)星定位，若S1+S2小于或等于Smax,則進入步驟5 ； 步驟5:判斷T2-T0是否大于星歷更新周期T，若T2-T0大于T，則使用位置預(yù)測衛(wèi)星定位，若T2-T0小于或等于T，則使用當(dāng)前保存的星歷進行定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法，其特征在于，所述使用位置預(yù)測衛(wèi)星定位的方法為:根據(jù)系統(tǒng)所保存的星歷，結(jié)合衛(wèi)星軌跡規(guī)律，推算出GPS終端設(shè)備重啟時刻的衛(wèi)星運動位置，并根據(jù)所述GPS終端設(shè)備重啟時刻的衛(wèi)星運動位置重新計算新的星歷，根據(jù)所述重新計算的新的星歷進行定位。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車載導(dǎo)航的GPS定位初始化方法，該方法首先記錄最近一次星歷更新的時刻T0、GPS終端設(shè)備關(guān)機時刻T1、重開機時刻T2以及汽車的運行速度V，并測得星歷從更新時刻至失效時刻的時段內(nèi)汽車所運行的距離Smax；分別計算出GPS終端設(shè)備從關(guān)機至重開機時段內(nèi)汽車運行的距離S2以及從最近一次星歷更新至關(guān)機時段內(nèi)汽車運行的距離S1；根據(jù)S1+S2與Smax之間的大小關(guān)系以及T2-T0與星歷更新周期T之間的大小關(guān)系分別選擇不同的定位方法。本發(fā)明既基于時效性又基于地域性對星歷是否有效進行判斷，以及根據(jù)不同的判斷結(jié)果使用不同的定位方法，避免了盲目使用其中一種單一的定位方式而帶來的大量時間消耗。
【IPC分類】G01S19/37
【公開號】CN105527638
【申請?zhí)枴緾N201410520247
【發(fā)明人】朱學(xué)科, 郭石玉, 劉洪濤
【申請人】惠州市德賽西威汽車電子股份有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2014年9月30日