Номер патенту: 91902

Опубліковано: 10.09.2010

Автори: Сюрйарінн Ярі, Аланен Кіммо

Є ще 7 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Пристрій (R) для позиціонування, що містить елемент (R.1.1) перевірки, адаптований аналізувати прийняті допоміжні дані, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи, який відрізняється тим, що у зазначеному елементі перевірки (R.1.1), адаптованому аналізувати допоміжні дані для виявлення інформації, що стосується статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, зазначена інформація, що стосується статусу зазначених одного або більше сигналів опорних (S1, S2) станцій, включає вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої стосується сигнал, а зазначений статус вказує придатність цього сигналу для використання, причому пристрій (R) виконаний з можливістю не використовувати для позиціонування сигнал, позначений як не придатний для використання.

2. Пристрій (R) за п. 1, який відрізняється тим, що інформація стосовно статусу передається у повідомленні, яке містить поле (А.1) Цілісності Реального часу, а елемент (R.1.1) перевірки адаптовано аналізувати поле (А.1) Цілісності Реального Часу для визначення номера і ідентифікатора сигналів, позначених як не придатні для використання.

3. Пристрій (R) за п. 2, який відрізняється тим, що поле (А.1) Цілісності Реального Часу включає одне поле (А.2) для індикатора Дефектного Сигналу для кожного не придатного для використання сигналу, а елемент (R.1.1) перевірки включає елемент (R.1.2) визначення, адаптований аналізувати кількість полів (А.2) індикатора Дефектного Сигналу у полі (А.1) Цілісності Реального Часу для визначення кількості сигналів, позначених як не придатні для використання.

4. Пристрій (R) за п. 3, який відрізняється тим, що поле (А.2) індикатора Дефектного Сигналу включає зазначену вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої стосується цей сигнал.

5. Пристрій (R) за п. 4, який відрізняється тим, що зазначеній вказівці на опорну станцію (S1, S2), якої стосується сигнал, надається заздалегідь визначене значення, яке вказує, що всі сигнали одної опорної станції (S1, S2) не є придатними для використання, а зазначене поле (А.1) Цілісності Реального Часу включає лише одне поле (А.2) індикатора Дефектного Сигналу для цієї опорної станції (S1, S2).

6. Пристрій (R) за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняється тим, що зазначений елемент (R.1.2) визначення адаптовано визначати, що всі сигнали навігаційної системи є нормальними, коли перевірка показує відсутність поля (А.2) індикатора Дефектного Сигналу у полі (А.1) Цілісності Реального Часу.

7. Пристрій (R) за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що приймач позиціонування адаптовано приймати сигнали від щонайменше двох різних навігаційних систем.

8. Пристрій (R) за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що зазначена інформація стосовно статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) навігаційної системи включає вказівку на навігаційну систему, якої стосуються допоміжні дані, а елемент перевірки (R.1.1) адаптовано аналізувати зазначену вказівку на навігаційну систему.

9. Пристрій (R) за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що він є мобільним пристроєм зв'язку.

10. Елемент (М) мережі для забезпечення допоміжними даними пристрою, який містить

елемент (М.1) контролю для формування допоміжних даних, що стосуються однієї або більше опорних станцій (S1,S2) щонайменше одної навігаційної системи, який відрізняється тим, що додатково включає

елемент (М.1.1) перевірки, адаптований аналізувати статус одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) навігаційної системи для визначення придатності сигналу у позиціонуванні пристрою (R);

причому елемент (М.1) контролю адаптовано для введення для кожного сигналу, визначеного елементом перевірки як не придатного для використання у позиціонуванні пристрою (R) вказівки на непридатність для використання цього сигналу, причому така вказівка включає інформацію про цей сигнал і про опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується, як допоміжні дані.

11. Елемент (М) мережі за п. 10, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю адаптовано формувати повідомлення, яке включає поле (А.1) Цілісності Реального Часу, причому зазначене поле (А.1) Цілісності Реального Часу включає зазначену вказівку на непридатність для використання кожного сигналу, визначеного елементом (М.1.1) перевірки як не придатний для використання у позиціонуванні пристрою (R).

12. Елемент (М) мережі за п. 11, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю адаптовано формувати одне поле (А.2) індикатора Дефектного Сигналу для кожного непридатного сигналу у зазначеному полі (А.1) Цілісності Реального Часу.

13. Елемент (М) мережі за п. 12, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю адаптовано включати зазначену вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої стосується сигнал, у зазначене поле (А.2) індикатора Дефектного Сигналу.

14. Елемент (М) мережі за п. 13, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю адаптовано призначати значення вказівці на опорну станцію (S1, S2), якої стосується сигнал, яке вказує, що всі сигнали одної опорної станції (S1, S2) є не придатними, і формувати лише одне поле (А.2) індикатора Дефектного Сигналу у зазначеному полі (А.1) Цілісності Реального Часу для цієї опорної станції (S1, S2).

15. Елемент (М) мережі за будь-яким з пп. 10-14, який відрізняється тим, що також включає приймач (М.2.2) для прийому навігаційних даних щонайменше одного супутника навігаційної системи.

16. Елемент (М) мережі за будь-яким з пп. 10-15, який відрізняється тим, що він є комутаційним центром мобільних пристроїв системи GSM.

17. Елемент (М) мережі за будь-яким з пп. 10-16, який відрізняється тим, що зазначені допоміжні дані стосуються щонайменше одної з таких систем:

Глобальна Система Позиціонування;

GLONASS;

Galileo;

Супутникова система Quasi-Zenith;

Космічна Аугментаційна Система або

Локальна Зонна Аугментаційна Система.

18. Елемент (М) мережі за будь-яким з пп. 10-17, який відрізняється тим, що є елементом таких мереж:

мереж зв'язку GSM;

мереж зв'язку UMTS;

мереж зв'язку CDMA;

мереж зв'язку W-CDMA;

мереж зв'язку WLAN;

мереж зв'язку WiMax.

19. Спосіб для забезпечення допоміжними даними пристрою, який включає формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, який відрізняється тим, що додатково включає:

перевірку статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи для визначення придатності сигналу для використання у позиціонуванні пристрою (R); і

введення у допоміжні дані для кожного сигналу, перевірка якого показала його непридатність у позиціонуванні пристрою (R), вказівки на непридатність цього сигналу для використання, яка містить інформацію про цей сигнал і про опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується.

20. Спосіб використання допоміжних даних у позиціонуванні пристрою (R), який включає прийом допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, який відрізняється тим, що, крім того, включає:

- перевірку прийнятих допоміжних даних для виявлення інформації про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) навігаційної системи, причому зазначена інформація про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) включає вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується, а зазначений статус вказує придатність сигналу для використання; і

виключення сигналу, визначеного вказівкою як не придатний для використання, з сигналів, призначених для використання у позиціонуванні пристрою.

21. Машинозчитуваний носій, що містить програмний код, який придатний для формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, і який здійснює операції:

перевірки статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи для визначення придатності сигналу для використання у позиціонуванні пристрою(R); і

введення у кожний сигнал, що пройшов перевірку, вказівки, яка вказує на непридатність цього сигналу для використання і включає у допоміжні дані інформацію про сигнал і про опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується.

22. Машинозчитуваний носій, що містить програмний код, який придатний для прийому допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, і який здійснює операції:

перевірки прийнятих допоміжних даних для виявлення інформації про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) навігаційної системи, причому зазначена інформація про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) включає вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується, а зазначений статус вказує придатність сигналу для використання; і

виключення сигналу, визначеного вказівкою як не придатний для використання, з сигналів, призначених для використання у позиціонуванні пристрою (R).

23. Система для формування сигналу для доставки допоміжних даних до пристрою (R), яка має засіб для формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, яка відрізняється тим, що додатково має засіб для введення для кожного сигналу опорної станції (S1, S2), не придатної у позиціонуванні, вказівки на непридатність для використання цього сигналу, причому ця вказівка містить інформацію про сигнал і про опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується.

24. Система за п. 23, яка відрізняється тим, що вказаним сигналом є повідомлення, яке включає поле (А.1) Цілісності Реального Часу, причому зазначене поле (А.1) Цілісності Реального Часу включає одне поле (А.2) Дефектного Сигналу для кожного непридатного сигналу.

Текст

1. Пристрій (R) для позиціонування, що містить елемент (R.1.1) перевірки, адаптований аналізувати прийняті допоміжні дані, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи, який відрізняється тим, що у зазначеному елементі перевірки (R.1.1), адаптованому аналізувати допоміжні дані для виявлення інформації, що стосується статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, зазначена інформація, що стосується статусу зазначених одного або більше сигналів опорних (S1, S2) станцій, включає вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої стосується сигнал, а зазначений статус вказує придатність цього сигналу для використання, причому пристрій (R) виконаний з можливістю не використовувати для позиціонування сигнал, позначений як не придатний для використання. 2. Пристрій (R) за п. 1, який відрізняється тим, що інформація стосовно статусу передається у повідомленні, яке містить поле (А.1) Цілісності Реального часу, а елемент (R.1.1) перевірки адаптовано аналізувати поле (А.1) Цілісності Реального Часу для визначення номера і ідентифікатора сигналів, позначених як не придатні для використання. 3. Пристрій (R) за п. 2, який відрізняється тим, що поле (А.1) Цілісності Реального Часу включає одне поле (А.2) для індикатора Дефектного Сигналу для кожного не придатного для використання сигналу, а елемент (R.1.1) перевірки включає елемент (R.1.2) визначення, адаптований аналізувати кількість полів (А.2) індикатора Дефектного Сигналу у полі (А.1) Цілісності Реального Часу для визначення кількості сигналів, позначених як не придатні для використання. 2 (19) 1 3 причому елемент (М.1) контролю адаптовано для введення для кожного сигналу, визначеного елементом перевірки як не придатного для використання у позиціонуванні пристрою (R) вказівки на непридатність для використання цього сигналу, причому така вказівка включає інформацію про цей сигнал і про опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується, як допоміжні дані. 11. Елемент (М) мережі за п. 10, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю адаптовано формувати повідомлення, яке включає поле (А.1) Цілісності Реального Часу, причому зазначене поле (А.1) Цілісності Реального Часу включає зазначену вказівку на непридатність для використання кожного сигналу, визначеного елементом (М.1.1) перевірки як не придатний для використання у позиціонуванні пристрою (R). 12. Елемент (М) мережі за п. 11, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю адаптовано формувати одне поле (А.2) індикатора Дефектного Сигналу для кожного непридатного сигналу у зазначеному полі (А.1) Цілісності Реального Часу. 13. Елемент (М) мережі за п. 12, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю адаптовано включати зазначену вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої стосується сигнал, у зазначене поле (А.2) індикатора Дефектного Сигналу. 14. Елемент (М) мережі за п. 13, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю адаптовано призначати значення вказівці на опорну станцію (S1, S2), якої стосується сигнал, яке вказує, що всі сигнали одної опорної станції (S1, S2) є не придатними, і формувати лише одне поле (А.2) індикатора Дефектного Сигналу у зазначеному полі (А.1) Цілісності Реального Часу для цієї опорної станції (S1, S2). 15. Елемент (М) мережі за будь-яким з пп. 10-14, який відрізняється тим, що також включає приймач (М.2.2) для прийому навігаційних даних щонайменше одного супутника навігаційної системи. 16. Елемент (М) мережі за будь-яким з пп. 10-15, який відрізняється тим, що він є комутаційним центром мобільних пристроїв системи GSM. 17. Елемент (М) мережі за будь-яким з пп. 10-16, який відрізняється тим, що зазначені допоміжні дані стосуються щонайменше одної з таких систем: Глобальна Система Позиціонування; GLONASS; Galileo; Супутникова система Quasi-Zenith; Космічна Аугментаційна Система або Локальна Зонна Аугментаційна Система. 18. Елемент (М) мережі за будь-яким з пп. 10-17, який відрізняється тим, що є елементом таких мереж: мереж зв'язку GSM; мереж зв'язку UMTS; мереж зв'язку CDMA; мереж зв'язку W-CDMA; мереж зв'язку WLAN; мереж зв'язку WiMax. 19. Спосіб для забезпечення допоміжними даними пристрою, який включає формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних 91902 4 станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, який відрізняється тим, що додатково включає: перевірку статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи для визначення придатності сигналу для використання у позиціонуванні пристрою (R); і введення у допоміжні дані для кожного сигналу, перевірка якого показала його непридатність у позиціонуванні пристрою (R), вказівки на непридатність цього сигналу для використання, яка містить інформацію про цей сигнал і про опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується. 20. Спосіб використання допоміжних даних у позиціонуванні пристрою (R), який включає прийом допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, який відрізняється тим, що, крім того, включає: - перевірку прийнятих допоміжних даних для виявлення інформації про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) навігаційної системи, причому зазначена інформація про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) включає вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується, а зазначений статус вказує придатність сигналу для використання; і виключення сигналу, визначеного вказівкою як не придатний для використання, з сигналів, призначених для використання у позиціонуванні пристрою. 21. Машинозчитуваний носій, що містить програмний код, який придатний для формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, і який здійснює операції: перевірки статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи для визначення придатності сигналу для використання у позиціонуванні пристрою(R); і введення у кожний сигнал, що пройшов перевірку, вказівки, яка вказує на непридатність цього сигналу для використання і включає у допоміжні дані інформацію про сигнал і про опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується. 22. Машинозчитуваний носій, що містить програмний код, який придатний для прийому допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, і який здійснює операції: перевірки прийнятих допоміжних даних для виявлення інформації про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) навігаційної системи, причому зазначена інформація про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) включає вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується, а зазначений статус вказує придатність сигналу для використання; і виключення сигналу, визначеного вказівкою як не придатний для використання, з сигналів, призна 5 91902 6 чених для використання у позиціонуванні пристрою (R). 23. Система для формування сигналу для доставки допоміжних даних до пристрою (R), яка має засіб для формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій (S1, S2) щонайменше одної навігаційної системи, яка відрізняється тим, що додатково має засіб для введення для кожного сигналу опорної станції (S1, S2), не придатної у позиціонуванні, вказівки на непридатність для використання цього сигналу, причому ця вказівка містить інформацію про сигнал і про опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується. 24. Система за п. 23, яка відрізняється тим, що вказаним сигналом є повідомлення, яке включає поле (А.1) Цілісності Реального Часу, причому зазначене поле (А.1) Цілісності Реального Часу включає одне поле (А.2) Дефектного Сигналу для кожного непридатного сигналу. Винахід стосується навігаційних систем з підтримкою, зокрема, формату, в якому інформація, що стосується технічного стану супутників, розподіляється від мережі зв'язку до терміналів. Винахід також стосується пристрою, що включає приймач позиціонування для виконання позиціонування на основі одного або більше супутників навігаційної системи. Винахід також стосується елемента мережі, який включає передавач для передачі допоміжних даних супутника навігаційної системи до приймача. Винахід, крім того, стосується способів доставки допоміжних даних супутника навігаційної системи до пристрою і способу використання допоміжних даних у позиціонуванні пристрою. Винахід також стосується модуля, комп'ютерного програмного продукту, сигналу, носія сигналу і сервера допоміжних даних. Однією з відомих навігаційних систем є система GPS (система глобального позиціонування), яка у даний час включає більше 20 супутників, з яких звичайно половина одночасно знаходяться у полі зору приймача. Ці супутники передають, наприклад, дані ефемерид супутника, а також дані часу супутника. Приймач, що використовується у позиціонуванні, звичайно визначає його положення обчисленням часу проходження сигналів, прийнятих приймачем одночасно від декількох супутників, що належать до системи позиціонування,і обчислює час передачі (ТоT) цих сигналів. Для позиціонування приймач звичайно має прийняти сигнали щонайменше чотирьох супутників, що знаходяться у полі зору, для обчислення положення. Іншою, вже введеною у дію, є російська навігаційна система GLONASS (Глобальная Навигационная Спутниковая Система). У майбутньому з'являться інші навігаційні системи окрім GPS і GLONASS. У Європі розробляють систему Galileo, яка буде введена у дію через декілька років. Розробляються також Космічні Аугментаційні Системи SBAS (Широкозонна Аугментаційна Система WAAS, Європейська Геостаціонарна Навігаційна Система з Перекриттям EGNOS, Аугментаційна Навігаційна Система з підтримкою GPS - GAGAN). Більш поширеними стають LAAS (Локальні Зонні Аугментаційні Системи), в яких використано фіксовані наземні навігаційні станції. Строго кажучи, Локальні Зонні Аугментаційні Системи фактично не є супутниковими навігаційними системами, хоча ці навігаційні станції називають "псевдо-супутниковими " або "псев долітами". Навігаційні принципи, що використовуються у супутникових системах, можуть бути застосовані у Локальних Зонних Аугментаційних Системах. Сигнали псевдоліту можуть бути прийняті стандартним приймачем Глобальної Навігаційної Супутникової Системи (GNSS). Більше того, у Японії розробляють власну комплементарну систему GPS (Супутникова Система Quasi-Zenith QZSS). Супутникові навігаційні системи, включаючи системи, що використовують псевдо-супутники, можуть бути загалом названі Глобальними Навігаційними Супутниковими Системами (GNSS). У майбутньому, можливо, з'являться приймачі позиціонування, здатні виконувати операції позиціонування, використовуючи одночасно або почергово, більш, ніж одну навігаційну систему. Такі гібридні приймачі можуть перемикатись з першої системи на другу систему, якщо, наприклад, сила сигналів першої системи знижується нижче певної межі, або якщо недостатньо супутників першої системи знаходяться у полі зору, або якщо сузір'я видимих супутників першої системи не є придатним для позиціонування. Одночасне використання різних систем породжує проблему важких умов, наприклад, у міських зонах, де у полі зору може бути занадто мало супутників. У таких випадках навігація, базована на лише одній системі, є практично неможливою внаслідок низької доступності сигналів. Однак, гібридне використання різних навігаційних систем дозволяє здійснювати навігацію у важких для сигналу умовах. Кожний супутник системи GPS передає зондуючий сигнал на частоті носія 1575,42МГц, який називають L1. Цю частоту також позначають як 154f0, де f0=10,23МГц. Крім того, супутники передають інший зондуючий сигнал на частоті носія 1227,6МГц, який називають L2, тобто 120f0. На супутнику модуляція цих сигналів здійснюється щонайменше однією псевдорандомізованою послідовністю. Ця послідовність є різною для кожного супутника. Результатом такої модуляції є модульований кодом широкосмуговий сигнал. Використаний спосіб модуляції дозволяє приймачу розрізняти сигнали, передані з різних супутників, хоча їх частоти носія, використані для передачі, є, по суті, однаковими. Ефект Допплера викликає невелику (±5кГц) зміну частоти носія залежно від геометрії сузір'я. Цей спосіб модуляції називають CDMA (множинний доступ з кодовим розділенням кана 7 лів). На кожному супутнику для модулювання сигналу L1 використовується псевдопослідовність, наприклад, так званий код С/А (код грубого отримання), який належить до родини кодів Голда. Кожний супутник GPS передає сигнал, використовуючи індивідуальний код С/А. Коди формуються як сума за mod 2 двох 1023-бітових бінарних послідовностей. Перша бінарна послідовність G1 формується поліномом X10+X3+1, а друга (G2) - поліномом X10+X9+X8+X6+X3+X2+1 таким чином, що затримки є різними для супутників. Таке рішення дозволяє отримувати різні коди С/А одним генератором кодів. Отже, коди С/А є бінарними кодами з швидкістю передачі елементів сигналу у системі GPS 1,023МГц. Код С/А включає 1023 елементів, з кодовою епохою 1мс. Сигнал L1, крім того, модульований навігаційною інформацією з швидкістю 50біт/с. Навігаційна інформація включає інформацію про технічний стан супутника, його орбіту, роботу годинника тощо. У системі супутники GPS передають навігаційні повідомлення, які включають дані ефемерид і дані часу, що використовуються у приймачі позиціонування для визначення положення супутника у даний момент. Дані ефемерид і дані часу передаються у кадрах, розділених на субкадри. Фіг.6 містить приклад структури FR такого кадру. У системі GPS кожний кадр включає 1500 біт, розділені на 5 субкадрів по 300 біт кожний. Оскільки передача одного біту триває 20мс, передача кожного субкадру потребує 6с, а весь кадр передається за 30с. Субкадри мають нумерацію від 1 до 5. У кожному субкадрі, наприклад, 1, передані дані часу вказують момент передачі субкадру, а також інформацію про девіацію годинника супутника відносно часу системи GPS. Субкадри 2 і 3 використовують для передачі даних ефемерид. Субкадр 4 містить іншу системну інформацію, наприклад, координований універсальний час (UTC). Субкадр 5 призначено для передачі даних альманаху на всіх супутниках. Вміст цих субкадрів і кадрів називають навігаційним повідомленням GPS, яке включає 25 кадрів або 125 субкадрів. Тривалість навігаційного повідомлення становить 12хв. 30с. У системі GPS час виміряється у сек. від початку тижня, причому моментом початку тижня є північ між суботою та неділею Кожний субкадр, що має бути переданий, містить інформацію на момент тижня GPS, коли був переданий цей субкадр. Отже, дані часу вказують момент передачі певного біту, тобто у системі GPS це момент передачі останнього біту субкадру. У супутниках час виміряється прецизійними атомними хронометрами. Незважаючи на це, операції кожного супутника контролюються центром контролю системи GPS (не показаним), і, наприклад, виконуються порівняння часів для виявлення хронометричних відхилень у супутниках і передача цієї інформації на супутник. Під час їх операцій супутники ведуть моніторинг технічного стану їх обладнання. Супутники можуть використовувати, наприклад, так звані операції самоконтролю для виявлення і доповідання про можливі порушення функцій обладнан 91902 8 ня. Помилки і порушення функцій можуть бути миттєвими або тривалими. На основі даних про технічний стан деякі з порушень можуть бути компенсовані або інформація, передана несправним супутником, може бути ігнорована Несправний супутник встановлює флаг у полі стану супутника у навігаційному повідомлені, який вказує на відмову супутника. Можливо також, щоб Сегмент Контролю супутника у навігаційній системі виявляв ненормальності в операціях супутника або його сигналах. Сегмент Контролю може також встановити показник поганого стану для такого супутника. Ця індикація може також бути встановлена, якщо супутник проходить тестування або під час виконання корекції орбіти супутника. Виявляти ненормальності у роботі супутника можна також, аналізуючи сигнали, передані ним. Наприклад, станції спостереження можуть виконувати вимірювання відхилень псевдодальності і, якщо залишкові похідні обчисленого відхилення перевищують заздалегідь визначений поріг, станція спостереження визначає, що супутник не працює належним чином. Іншим варіантом є порівняння точності даних ефемерид, переданих супутником, з опорними даними. Кількість супутників, їх орбітальні параметри, структура навігаційних повідомлень тощо можуть бути різними у різних навігаційних системах. Таким чином, операційні параметри приймача позиціонування GPS можуть бути не придатними у приймачі позиціонування іншої супутникової системи. З іншого боку, щонайменше принципи побудови Galileo вказують на наявність деякої схожості систем GPS і Galileo, тобто щонайменше приймач Galileo зможе використовувати сигнали супутників GPS для позиціонування. Пристрої позиціонування (або приймачі позиціонування), тобто пристрої, здатні виконувати позиціонування на основі сигналів, переданих у навігаційній системі, не завжди можуть прийняти достатньо сильні сигнали від необхідної кількості супутників. Наприклад, може статись, що тривимірне позиціонування має виконуватись пристроєм, який не може приймати сигнали від 4 супутників. Це може статись у приміщення, у міському довкіллі тощо. Були розроблені способи і системи для мереж зв'язку, які забезпечують позиціонування у важких умовах проходження сигналу. Якщо мережа зв'язку лише забезпечує навігаційну допоміжну модель для приймача, то це не усуває необхідності мати мінімум три сигнали для двовимірного позиціонування або чотири сигнали для тривимірного позиціонування. Однак, якщо мережа надає, наприклад, барометричні допоміжні дані, які можуть бути використані для визначення висоти, то трьох супутників буде достатньо для тривимірного позиціонування за умови, що приймач позиціонування має доступ до барометричних вимірювань (наприклад, від вбудованого барометра). Ці так звані підтримані навігаційні системи використовують інші системи зв'язку для передачі інформації, що стосується супутників, до пристроїв позиціонування. Відповідно, такі пристрої позиціонування, здатні приймати і використовувати допоміжні дані, можуть бути названі підтриманими приймачами 9 GNSS, або більш загально, підтриманими пристроями позиціонування. Наразі лише допоміжні дані, що стосуються супутників GPS, можуть бути надані підтриманим приймачам GNSS у мережах CDMA, GSM і WCDMA (широкосмуговий множинний доступ з кодовим розділенням). Формат таких допоміжних даних є близьким до параметрів навігаційної моделі GPS, визначеної у GPS-ICD-200 SIS (ICD - Документ контролю Інтерфейсу). Ця навігаційна модель включає модель годинника і орбітальну модель. Більш точно, модель годинника використовується для віднесення часу супутника до системного часу, у даному випадку часу GPS. Орбітальна модель використовується для обчислення положення супутника у даний момент. Ці дані є суттєвими для здатності супутника до навігаційних функцій. Доступ до допоміжних даних може значно впливати на роботу приймача позиціонування. У системі GPS потрібно 18с. (тривалість перших трьох субкадрів) у добрих умовах для сигналу, щоб приймач GPS отримав копію навігаційного повідомлення з сигналу, широкомовно переданого супутником GPS. Отже, якщо немає повноцінної копії (наприклад, з попереднього сеансу) навігаційної моделі, лише щонайменше через 18с супутник GPS може бути використаний для обчислення положення. Для приймачів AGPS (підтримана GPS) стільникова мережа, наприклад, GSM або UMTS (Універсальна Мобільна телекомунікаційна Система) надсилає до приймача копію навігаційного повідомлення, і тому приймач може не отримувати дані з широкомовлення супутника, але може отримати їх безпосередньо від стільникової мережі. Час для першої фіксації (TTFF) може бути знижений до менш, ніж 18 сек. Таке прискорення може бути важливим, наприклад, при позиціонуванні невідкладного виклику. Це також поліпшує досвід користувача у різних ситуаціях, наприклад, коли користувач вимагає інформацію від служб, розташованих поблизу поточного місцезнаходження користувача. Такі типи Локального Обслуговування (LBS) використовують у вимозі визначення місцезнаходження користувача. Отже, затримка у визначенні місцезнаходження може затримати відповідь від LBS до користувача. Крім того, у важких умовах проходження сигналу використання допоміжних даних може бути лише варіантом навігації, тому що зниження рівня потужності сигналу може унеможливити для приймача GNSS отримати копію навігаційного повідомлення. Однак, коли навігаційні дані надходять до приймача від зовнішнього джерела (наприклад, стільникової мережі), навігація відновлюється. Ця обставина може бути важливою в умовах приміщення, а також у міському довкіллі, де рівні сигналу можуть сильно змінюватись внаслідок наявності будинків і інших перепон, які послаблюють сигнали супутників. Коли мобільний термінал, що має підтриманий приймач позиціонування, вимагає допоміжні дані, мережа надсилає до мобільного терміналу одну навігаційну модель для кожного супутника, що знаходиться у полі зору цього приймача позиціо 91902 10 нування. Формат допоміжних даних визначено різними стандартами. Використання Control Plane включає RRLP (Протокол радіоресурсу для служби місцезнаходження) у GSM, RRC (Контроль радіоресурсів) у W-CDMA і IS-801,1/IS-801.A in CDMA. Інформаційні елементи допоміжних даних, що передаються широкомовленням, визначено у стандарті TS 44,035 для GSM. Крім того, є користувацьке Планове рішення ОМА SUPL 1,0 і різні рішення для мереж CDMA. Спільним фактором для усіх цих рішень є те, що вони підтримують лише GPS. Однак, з введенням у дію Galileo всі стандарти мають бути модифіковані для забезпечення сумісності з Galileo. У публікації WO 02/67462 описано допоміжні інформаційні повідомлення для GPS у стільникових мережах зв'язку і способи передачі допоміжних даних GPS у стільникових мережах. Навігаційні системи індексують супутники для встановлення супутника, якого стосується інформація. Це називають індексацією супутників. Індекс супутника використовується для ідентифікації навігаційної моделі у даному супутнику. Кожна навігаційна система має свій спосіб індексації. GPS індексує супутники (SV - космічний транспортний засіб), базуючись на показниках PRN (псевдовипадковий шум). Показник PRN може бути ідентифікований розширеним кодом CDMA, що використовується супутниками. У Galileo використовується 7-бітове поле (1128) для ідентифікації супутника. Номер може бути ідентифікований кодом PRN супутника. У GLONASS використовується 5-бітове поле для характеризації супутників. Номер може бути ідентифікований через положення супутника в орбітальних планах (це положення називають "щілина"). На відміну від інших систем, GLONASS використовує FDMA (Множинний доступ з Частотним Розділенням) для розширення спектра широкомовлення супутника. Тут також використовується розширений код CDMA. Отже, існує таблиця, яка відображає номер щілини супутника для визначення частоти широкомовлення. Ця таблиця має бути включена у будь-який формат допоміжних даних. Системи SBAS використовують показники PRN, подібні до GPS, але з зсувом 120. Отже, перший супутник системи SBAS має номер 120. Оскільки QZSS SIS ICD не є доступними, детальна інформація про індексацію супутників у системі відсутня. Однак, оскільки ця система є доповненням GPS, формати, сумісні з GPS мають бути сумісними з QZSS. Псевдоліти (LAAS) є найбільш проблематичними у тому, що стосується індексації. Наразі не існує стандарту для індексації псевдолітів, однак, ця індексація має бути щонайменше близькою до типу індексації GPS, оскільки тут використано PRN типу GPS. Отже, якщо визначення дальності індексованого супутника є достатнім, стає можливим описати передавачі LAAS індексацією супутників типу GPS. Крім цих даних (індексація, модель годинника і орбітальна модель), навігаційна модель має включати інформацію про опорний час моделі (TОПОРН) 11 у моделі годинника, подібно до часової відмітки для орбітальної моделі, період дійсності моделі, надання даних (для розрізнення комплектів даних моделі), стан SV (вказує придатність або непридатність даних від SV). Існуюче поле технічного стану супутника потребує модифікації, оскільки у майбутньому GPS (і інші системи) передаватимуть не лише один сигнал, але різні сигнали на різних частотах. Може статись, що один з цих сигналів є непридатним, але інші є нормальними. Тоді дані про технічний стан супутника мають вказувати тип порушення функцій. Система GPS може лише повідомляти про порушення функцій певним сигналом (без уточнення типу порушення), тобто лише вказувати про вихід з ладу без будь-яких уточнень. Задачею винаходу є створення способу і пристрою, які замість повідомлення про вихід з ладу певного супутника передбачають наявність списку конкретних дефектних сигналів, які передає даний супутник. Для випадку, коли весь супутник виходить з ладу, запроваджено спеціальне значення, яким помічається будь-який дефектний сигнал для цього конкретного супутника. Таке рішення може бути використане щонайменше у GPS, Galileo, GLONASS, SBAS, LAAS і QZSS. Передбачається можливість застосування цього рішення у майбутніх системах. Згідно з першим аспектом винаходу, запропоновано пристрій, який має елемент перевірки, призначений аналізувати прийняті допоміжні дані, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи, і відрізняється тим, що у зазначеному елементі перевірки, призначеному аналізувати допоміжні дані для виявлення інформації, що стосується статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій навігаційної системи, зазначена інформація стосовно статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій включає вказівку на опорну станцію, якої стосується сигнал, а зазначений статус вказує придатність сигналу для використання, причому пристрій адаптовано не використовує для позиціонування сигнали, позначені як непридатні для використання. Згідно з другим аспектом винаходу, запропоновано елемент мережі, який включає елемент контролю для формування допоміжних даних, що стосуються однієї або більше опорних станцій щонайменше однієї навігаційної системи; і відрізняється тим, що цей елемент мережі, крім того, включає: - елемент перевірки, призначений аналізувати статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій навігаційної системи для визначення придатності сигналу для використання у позиціонуванні пристрою; причому елемент контролю пристосовано для введення у кожний сигнал, визначений елементом перевірки як непридатний для використання у позиціонуванні пристрою, вказівки на непридатність для використання цього сигналу, яка включає у допоміжні дані інформацію про цей сигнал і про опорну станцію, якої цей сигнал стосується. Згідно з третім аспектом винаходу запропоно 91902 12 вано систему, яка має у складі: - елемент мережі, що включає: - елемент контролю для формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи, і - передавальний елемент для передачі допоміжних даних у мережу зв'язку; - пристрій, який включає: - приймач позиціонування для виконання позиціонування на основі одного або більше сигналів, переданих опорною станцією зазначеної щонайменше одної супутникової навігаційної системи; - приймач для прийому зазначених допоміжних даних від мережі зв'язку; і - елемент перевірки, призначений аналізувати прийняті допоміжні дані; і відрізняється тим, що елемент мережі системи, крім того, включає елемент перевірки, призначений аналізувати прийняті навігаційні дані для виявлення інформації про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій навігаційної системи, причому зазначена інформація про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій включає вказівку на опорну станцію, якої цей сигнал стосується, а зазначений статус вказує придатність для використання цього сигналу; де елемент (М.1) контролю адаптовано для введення у кожний сигнал, визначений елементом (М.1.2) перевірки як непридатний для використання у позиціонуванні пристрою (R), вказівки на непридатність для використання цього сигналу, яка включає у допоміжні дані інформацію про цей сигнал і про опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується, а зазначений елемент (R.1.1) перевірки пристрою (R) адаптовано аналізувати допоміжні дані для виявлення інформації про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) навігаційної системи, причому зазначена інформація про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій (S1, S2) включає вказівку на опорну станцію (S1, S2), якої цей сигнал стосується, а зазначений статус вказує на придатність для використання цього сигналу, причому пристрій (R) адаптовано не використовувати у позиціонуванні сигнал, позначений як непридатний. Згідно з четвертим аспектом винаходу запропоновано модуль, який включає елемент, адаптований аналізувати прийняті допоміжні дані і відрізняється тим, що зазначений елемент перевірки призначено аналізувати допоміжні дані для виявлення інформації про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи, причому зазначена інформація про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій включає вказівку на опорну станцію, якої цей сигнал стосується, а зазначений статус вказує на придатність для використання цього сигналу, і модуль, крім того, має вихід для передачі до приймача позиціонування вказівки на сигнал, не придатний для використання. 13 Згідно з п'ятим аспектом винаходу запропоновано спосіб передачі допоміжних даних до пристрою, який включає формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи, і відрізняється тим, що, крім того, включає: перевірку статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи для визначення придатності сигналу для використання у позиціонуванні пристрою; і введення для кожного сигналу, перевірка якого показала його непридатність у позиціонуванні пристрою (R), вказівки на непридатність цього сигналу для використання, яка містить інформацію про цей сигнал і про опорну станцію, якої цей сигнал стосується. Згідно з шостим аспектом винаходу запропоновано спосіб використання допоміжних даних у позиціонуванні пристрою, який включає прийом допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи, і відрізняється тим, що, крім того, включає: перевірку прийнятих допоміжних даних для виявлення інформації про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій навігаційної системи, причому зазначена інформація про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій включає вказівку на опорну станцію, якої цей сигнал стосується, а зазначений статус вказує придатність сигналу для використання; і виключення сигналу, визначеного вказівкою як не придатний для використання, з сигналів, призначених для використання у позиціонуванні пристрою. Згідно з сьомим аспектом винаходу, запропоновано комп'ютерний програмний продукт, який включає комп'ютерну програму, що містить придатні для виконання комп'ютером інструкції для формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи, і відрізняється тим, що комп'ютерна програма, крім того, включає інструкції для: перевірки статусу зазначених одного або більше сигналів опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи для визначення придатності сигналу для використання у позиціонуванні пристрою; і введення у кожний сигнал, перевірка якого показала його непридатність у позиціонуванні пристрою, вказівки, яка вказує на непридатність цього сигналу для використання і включає у допоміжні дані інформацію про цей сигнал і про опорну станцію, якої цей сигнал стосується. Згідно з восьмим аспектом винаходу, запропоновано комп'ютерний програмний продукт, який включає комп'ютерну програму, що містить придатні для виконання комп'ютером інструкції для прийому допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи, і відрізняється тим, що, крім того, включає: перевірку прийнятих допоміжних даних для 91902 14 виявлення інформації про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій навігаційної системи, причому зазначена інформація про статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій включає вказівку на опорну станцію, якої цей сигнал стосується, а зазначений статус вказує придатність сигналу для використання; і виключення сигналу, визначеного вказівкою як не придатний для використання, з сигналів, призначених для використання у позиціонуванні пристрою. Згідно з дев'ятим аспектом винаходу, для доставки допоміжних даних до пристрою запропоновано сигнал, який включає допоміжні дані, що стосуються одної або більше опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи, і який відрізняється тим, що, крім того, включає для кожного сигналу опорної станції, не придатного у позиціонуванні, вказівку на непридатність цього сигналу для використання, яка включає інформацію, про цей сигнал і про опорну станцію, якої цей сигнал стосується. Згідно з десятим аспектом винаходу, запропоновано носій сигналу для доставки допоміжних даних до пристрою, який включає допоміжні дані, що стосуються одної або більше опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи, і відрізняється тим, що, крім того, включає для кожного сигналу опорної станції, не придатного у позиціонування, вказівку на непридатність цього сигналу для використання, яка включає інформацію про цей сигнал і про опорну станцію, якої цей сигнал стосується. Згідно з одинадцятим аспектом винаходу, запропоновано сервер допоміжних даних, який включає: елемент контролю для формування допоміжних даних, що стосуються одної або більше опорних станцій щонайменше одної навігаційної системи; і передавальний елемент для передачі цих допоміжних даних у мережу зв'язку; і який відрізняється тим, що сервер допоміжних даних, крім того, включає: елемент перевірки, призначений аналізувати статус зазначених одного або більше сигналів опорних станцій навігаційної системи для визначення придатності сигналу для використання у позиціонуванні пристрою; причому елемент контролю призначено для введення у кожний сигнал, визначений елементом перевірки як непридатний для використання у позиціонуванні пристрою, вказівки на непридатність для використання цього сигналу, яка включає у допоміжні дані інформацію про цей сигнал і про опорну станцію, якої цей сигнал стосується. Винахід має ряд переваг порівняно з існуючими рішеннями, а саме, передбачає визначення як непридатного лише одного сигналу, а інші передані сигнали вважаються придатними і використовуються, завдяки чому може бути поліпшене обслуговування А-GNSS. Далі наведено детальний опис винаходу з посиланнями на креслення, в яких: Фіг.1 - спрощена загальна схема системи, в 15 якій може бути використаний винахід; Фіг.2 - спрощена блок-схема опорного приймача навігаційної системи згідно з типовим втіленням винаходу; Фіг.3 - спрощена блок-схема елемента мережі згідно з типовим втіленням винаходу; Фіг.4 - спрощена блок-схема пристрою згідно з типовим втіленням винаходу; Фіг.5 - типове втілення винаходу; і Фіг.6 - приклад структури кадру, що використовується у системі GPS. Фіг.1 містить приклад системи 1, яка може бути використана для позиціонування пристрою R. Система 1 включає опорні станції S, наприклад, супутники S1 першої навігаційної системи, наприклад, GPS, і супутники S2 другої навігаційної системи, наприклад, GLONASS. Слід відзначити, що згадані GPS і GLONASS є лише необмежуючими прикладами; можуть бути використані інші опорні станції S (наприклад, псевдоліти системи LAAS). Кількість опорних станцій може бути більшою за кількість показаних Фіг.1. Навігаційні системи включають одну або більше наземних станцій G, які керують операціями супутників S1, S2 навігаційних систем 2, 3, відповідно. Наземна станція G може, наприклад, визначати відхилення орбіт супутників і точність годинників супутників (не показаних). Якщо наземна станція G визначає потребу коригувати орбіту або годинник супутника S1, S2, вона передає сигнал (або сигнали) керування до супутника S1, S2, який виконує операцію корекції, базуючись на сигналах керування. Інакше кажучи, наземна станція належить до так званого Наземного Сегменту навігаційної системи. Протягом цієї операції супутники S1, S2 ведуть моніторинг стану їх обладнання. Супутники S1, S2 можуть використовувати, наприклад, операції самоконтролю для виявлення і сповіщення про можливі порушення функцій обладнання. Помилки і порушення функцій можуть бути миттєвими або тривалими. На основі даних про технічний стан деякі з порушень можуть бути компенсовані або інформація, передана несправним супутником, може бути ігнорована. Супутник S1, S2, в якому порушені функції, встановлює флаг у полі стану супутника навігаційного повідомлення, який вказує на порушення у супутнику. Супутник S1, S2 може також вказувати у навігаційному повідомлені сигнал або сигнали, які не є нормальними. Наземна станція G також може виявляти ненормальність функціонування деяких супутників і встановлювати вказівку про порушення у сигналах певного супутника. Ця вказівка може бути потім передана до мережі зв'язку Р у навігаційному повідомленні. У цьому (не обмежуючому) прикладі втілення мережа зв'язку Р є мережею GSM і елемент М мережі, що має зв'язок з опорним приймачем С.2, є Обслуговуючим центром Місцезнаходження Мобілів (SMLC) мережі GSM. Опорний приймач С.2 може передавати допоміжні дані до елементу М мережі, який зберігає ці дані у пам'яті М.4 (Фіг.3) для передачі до пристрою R, коли пристрій R потребуватиме допоміжних даних для виконання підтриманої операції позиціонування. Можна також передавати допоміжні дані від елемента мережі М 91902 16 до пристрою R до виникнення такої потреби. Наприклад, пристрій R може вимагати допоміжні дані всіх видимих супутників і зберігати навігаційні дані у пам'яті R.4 пристрою R для майбутнього використання. Елемент М мережі може також бути елементом SMLC мережі GSM, як окремим елементом мережі (наприклад, МСС) або бути функціонально інтегрованим у базову станцію В (BSC - контролер базової станції), яка виконує функції підтримки служби місцезнаходжень. SMLC виконує загальну координацію і створює розклади використання ресурсів, потрібних для виявлення місцезнаходження пристрою R. Він також обчислює остаточну оцінку місцезнаходження і оцінює отриману точність. SMLC може контролювати кількість Вузлів Вимірювання Місцезнаходження (LMU) для отримання радіоінтер-фейсних вимірювань для виявлення або допомоги у виявленні місцезнаходження абонентів мобільних станцій у зоні, яку він обслуговує. Головні елементи втілення опорного приймача С.2 розглядаються на Фіг.2. Цей розгляд стосується як опорного приймача С першої навігаційної системи, так і опорного приймача С" другої навігаційної системи, хоча практичні реалізації можуть бути різними. Опорний приймач С.2 включає контролер С.1 для контролю операцій опорного приймача С.2. Контролер С.1 включає, наприклад, процесор, мікропроцесор, процесор цифрових сигналів (DSP) або їх комбінацію. У контролері С.1 можуть бути використані більш, ніж один процесор, мікропроцесор, DSP, тощо. Приймач С.2.2 призначено приймати сигнали від супутників S1, S2 навігаційної системи. Опорний приймач С.2, крім того, включає комунікаційний блок С.3 для зв'язку, прямого або непрямого, з елементом М мережі зв'язку Р. Блок С.3 включає передавач С.3.1 для передачі сигналів до елемента М мережі і, якщо необхідно, до приймача С.3.2 для прийому сигналів, переданих елементом мережі М до опорного приймача С.2. Опорний приймач С.2 може також включати пам'ять С.4 для зберігання даних і програмного забезпечення (комп'ютерного програмного коду). Фіг.3 ілюструє структуру типового втілення елемента М мережі. Елемент М мережі включає контролер М.1, який може бути побудований з процесора, мікропроцесор, процесора DSP або їх комбінації. Зрозуміло, що він може мати декілька процесорів, мікропроцесорів, DSP тощо. У контролері М.1 елемент М мережі може мати зв'язок з елементом мережі С.2 через перший комунікаційний блок М.2. Перший комунікаційний блок М.2 включає приймач М.2.2 для прийому сигналів від опорних приймачів С.2 навігаційної системи. Перший комунікаційний блок М.2 може також включати передавач М.2.1 для передачі, наприклад, повідомлень до опорного приймача С.2 навігаційної системи. Елемент М мережі, крім того, включає другий комунікаційний блок С.3 для зв'язку з базовими станціями В або іншими пунктами доступу мережі зв'язку Р. Другий комунікаційний блок М.3 включає передавач М.3.1 для передач сигналів до базових станцій В і приймач М.3.2 для прийому сигналів, 17 переданих базовими станціями В до елемента М мережі. Елемент М мережі також включає пам'ять М.4 для зберігання даних і програмного забезпечення (комп'ютерного програмного коду). Елемент М мережі отримує допоміжні дані від широкомовних передач супутника, використовуючи опорний приймач С.2, або від іншого зовнішнього джерела, наприклад, від сервера X допоміжних даних, призначеного збирати і передавати таку інформацію до мереж зв'язку. Сервер X допоміжних даних включає елементи, подібні елементам мережі М в операціях, що стосуються прийому навігаційних даних, формування і передачі допоміжних даних (тобто приймач М.2.2, контролер М.1, передавач М.3.1, пам'ять М.4). Сервер X допоміжних даних може також включати елементи опорного приймача С.2. Сервером X допоміжних даних є, наприклад, сервер комерційних послуг провайдера, від якого можна вимагати допоміжні дані, можливо, за плату. Опорний приймач С.2 не обов'язково є окремим пристроєм, розташованим поза мережею зв'язку Р, і може бути частиною елемента М мережі. В іншому типовому втіленні сервер X допоміжних даних X може також аналізувати сигнали прийняті опорним приймачем С.2 (який може також бути частиною сервера X допоміжних даних) і визначати, чи сигнал/супутник є функціонально нормальними. Фіг.4 містить спрощену блок-схему пристрою R згідно з типовим втіленням винаходу. Пристрій R включає один або більше приймачів позиціонування R.3 для прийому сигналів від опорних станцій S1, S2 одної або більше навігаційних систем. Тут можуть бути використані по одному приймачу R.3 позиціонування для кожної навігаційної системи, яку підтримує пристрій R, або може бути використаний один приймач R.3 позиціонування для вико 91902 18 нання позиціонування на основі сигналів більш, ніж одної навігаційної системи. Пристрій R також включає контролер R.1 для контролю операції пристрою R. Контролер R.1 може бути побудований з процесора, мікропроцесора процесора DSP або їх комбінації. Зрозуміло, що можуть бути використані більш, ніж один процесор, мікропроцесор, DSP тощо. Приймач R.3 позиціонування може також включати елемент контролю R.3.1 (наприклад, процесор, мікропроцесор і/або DSP) або використовувати контролер пристрою R у позиціонуванні. Деякі операції позиціонування можуть виконуватись елементом контролю R.3.1 приймача R.3 позиціонування, а деякі інші операції позиціонування - контролером R.1 цього пристрою. Пристрій R може мати зв'язок з базовою станцією В мережі зв'язку Р через комунікаційний блок R.2, який включає приймач R.2.2 для прийому сигналів від базової станції В мережі зв'язку Р. Комунікаційний блок М.2 також включає передавач R.2.1 для передачі повідомлень до базової станції В мережі зв'язку Р. Дані і програмне забезпечення можуть зберігатись у пам'яті R.4 пристрою. Пристрій R також має користувацький інтерфейс R,5 (UI), який включає, наприклад, дисплей R.5.1, клавіатуру R.5.2 і аудіозасоби R.5.3, наприклад, мікрофон і гучномовець. Пристрій R може мати декілька користувацьких інтерфейсів. Пристрій R є, наприклад, мобільним пристроєм зв'язку, призначеним підтримувати зв'язок з мережею зв'язку Р. Користувацький інтерфейс R.5 може бути спільним для мобільного пристрою зв'язку і приймача R.3 позиціонування. Далі розглядається необмежуючий приклад полів Цілісності Реального часу в інформаційному елементі (див. табл. 1) Таблиця 1 містить відповідно кількості біт. Згідно з винаходом, ці поля призначено для використання у передачі даних про технічний стан супутника до пристрою R. Таблиця 1 Параметр UTC Bad_SSS_ID Масштабний коМежі Одиниці ефіцієнт наступне поле з'являється одноразово у кожному повідомленні 32 1 0-(232-1) сек. наступне поле з'являється одноразово у кожному сигналі (NBS разів) 14 1 Кількість біт Поле Цілісності Реального часу інформаційного елемента допоміжних даних GNSS містить параметри, які у реальному часі визначають статус сузір'їв GNSS Призначена спочатку для недиференційних застосувань Цілісність Реального часу сузір'я супутників є дуже важливою, оскільки не існує диференційної корекції даних, завдяки якій пристрій R може визначати повноцінність кожного сигналу супутника. Дані Цілісності Реального часу супутника сигналізують про можливі ненормальності в операціях супутників сузір'їв GNSS для пристрою R у реальному часі або майже у реальному часі. Елемент М мережі завжди передає поля Цілісності Реального часу з поточним списком дефектних сигналів для будь-яких спроб позиціонування A-GNSS і кожного разу, коли надсилаються допо Вкл. М С міжні дані A-GNSS. Якщо кількість дефектних сигналів (NBS) є нульовою, ці поля відсутні. Коли Розширені Опорні IE включено у вимірювання положення RRLP, вимогу повідомлення або у допоміжне повідомлення RRLP, то MS інтерпретує відсутність поля Цілісності Реального часу у допоміжних даних від SMLC як відсутність дефектних сигналів. Якщо Розширені Опорні IE відсутні, така інтерпретація має місце тоді, коли допоміжні дані забезпечуються елементом М мережі після попередньої вимоги пристрою R для Цілісності Реального часу. Поле UTC вказує час UTC (Універсальний час, Координований), коли список складається. Значення NBS вказує кількість ідентифікаторів SSS ID, які пристрій R має не використовувати у 19 91902 цей час для фіксації положення. Це значення NBS визначається з списку ідентифікаторів Bad_SSS. Поле ідентифікатора Bad_SSS використовується, щоб надавати системі ідентифікатор індексу супутника SSS, SV/Slot і сигналу супутника, який працює ненормально. Оскільки ця вказівка містить інформацію про супутникову систему, поле ідентифікатора Bad_SSS може бути взагалі використане, щоб вказувати різні позиціонувальні сигнали від різних супутників і різних супутникових систем. Ідентифікатор SSS є 14-бітовим полем, розділеним на 3 субполя: - перші три біти утворюють поле ідентифікатора системи, яке містить ідентифікаційний номер супутникової системи; - наступні 6 біт утворюють поле ідентифікатора SV/щілини, яке містить індекс супутника у системі і - останні 5 біт утворюють поле ідентифікатора сигналу, яке містить ідентифікаційний номер сигналу позиціонування Бітова маска для ідентифікатора SSS має вигляд: Ідентифікатор систем ID (3 біти, межі 0..7):----------------------ххх Ідентифікатор SV/щілини (6 біт, межі 0..63): -----------------хххххх Ідентифікатор сигналу ID (5 біт, межі 0..31):----------- ххххх 20 Ідентифікатор системи ID визначає супутникову систему, до якої належать супутник і сигнал. У поточній версії цього інтерфейсу підтримуються системи GPS, Galileo і SBAS, GLONASS, QZSS і LAAS (псевдоліт). Таблиця 2 містить відповідність між системою і значенням у полі ідентифікатора системи is depicted. Таблиця 2 Ідентифікатор системи GPS SBAS (наприклад,WAAS) Galileo GLONASS QZSS LAAS Резерв Резерв Індикація 0 1 2 3 4 5 6 7 Ідентифікатором SV є індексний номер супутника у супутниковій системі і має межі 0-63. Значення ідентифікатора SV у цих межах починається з 0 для кожної супутникової системи. Фактичний номер PRN для супутника може бути отриманий складанням зсуву супутникової системи зі значенням ідентифікатора SV. Зсуви наведено у табл. 3. Таблиця 3 Системи GPS SBAS Galileo GLONASS QZSS LAAS Параметр зсуву індексу SV BASE GPS SV BASE SBAS SV BASE GAI II FO SV BASE GLONASS SV BASE QZSS SV BASE LAAS У випадку GLONASS ідентифікатор SV стосується номера щілини орбіти конкретного супутника. Однак, можна також використовувати інші, відмінні від наведених вище, засоби надання інформації стосовно дефектності сигналів. Ідентифікатор сигналу стосується одного супутникового сигналу позиціонування від різних сигнальних виходів супутника. В ідентифікаторі сигналу використовується будь-яке значення, коли певний супутник вибрано без вказування будьякого сигналу. Це є необхідним, наприклад, в інформаційному елементі цілісності реального часу, сповіщається порушення цієї цілісності у супутнику, а не порушення у певному сигналі. Таблиця 4 Ідентифікатор сигналу Будь-який GPS L1 СА GPS І_2С(дані) GPS L2C (пілот) GPS І_5(дані) Індикація 0 1 2 3 4 GPS L5 (пілот) GALILEO Ш-В(дані) GALILEO L1-C (пілот) GALILEO Е5А(дані) GALILEO E5A (пілот) GALILEO Е5В(дані) GALILEO E5B (пілот) GLONASS L1 GLONASS L2C Резерв Значення 1 120 1 1 TBD TBD 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14-31 Допоміжне повідомлення з даними для навігаційної системи містить також інші поля і інформаційні елементи, відмінні від інформаційних елементів цілісності реального часу. Для винаходу, однак, це не важливим і далі не буде розглядатись. Коли виникає необхідність передати до навігаційної системи повідомлення з допоміжними даними у мережі зв'язку, наприклад, від елемента М мережі до пристрою R, інформацію відображають в одному або більше повідомленнях, придатних для передачі у цій мережі зв'язку. Наприклад, У мережі GSM є певна процедура доставки повідом 21 91902 лень (Протокол LCS радіоресурсу - RRLP), адаптована для передачі інформації стосовно місцезнаходження. Ця процедура визначена у стандарті 3GPP TS 44.031, де визначено формат обміну підтриманими даними GPS між елементом М мережі і пристроєм R. Згідно з винаходом, це рішення може бути використане для надсилання більш загальних даних стосовно технічного стану пристрою R. В елементі М мережі наявна навігаційна інформація, наприклад, корекція DGPS/DGNSS, ефемериди, корекція годинника і дані альманаху розміщуються у відповідних полях повідомлень з допоміжними даними, ефемерид, корекція годинника, альманах і Інші дані, що стосуються певного супутника, отримуються з навігаційного повідомлення цього супутника або від зовнішньої служби X. Це повідомлення приймає опорний приймач С або опорний приймач у зовнішньому службовому модулі X. Допоміжні дані повідомлення включають елемент Контролю Шифрування для визначення, чи є інформація шифрованою, Елемент шифрування серійного номера і Елемент Інформаційних 22 даних. Елемент Інформаційних даних (IE даних) несе навігаційну інформацію. Ці елементи розміщені у табл. 5. Допоміжні дані повідомлення, наприклад, побудовані таким чином, що вони укладаються у повідомлення фіксованої довжини, але не обов'язково заповнюють усе повідомлення. Вони можуть містити три групи даних: корекція DGPS/DGNSS, ефемериди і корекція годинника, альманах і інші дані. Якщо фіксована довжина повідомлення містить менше інформаційних елементів, ніж наявна кількість біт, решта повідомлення доповнюється заповнюючими бітами. Звичайно між елементами не передбачають невизначених резервних біт. У типовому втіленні для передачі допоміжного повідомлення використовують широкомовний канал, наприклад, СВСН в якому використовують сервіс SMSCB DRX. Одне SMSCB повідомлення має фіксовану довжину інформаційних даних з 82 октетів, а максимальна довжина допоміжних даних GPS становить 82 октетів. Пристрій R може ідентифікувати повідомлення LCS SMSCB ідентифікаторами повідомлення, визначеними у 3GPP TS 23.041. Таблиця 5 Параметр Контроль Шифр Так/Ні шифру Флаг ключа шифру Серійний номер шифрування Дані Біт 1 1 16 638 Розрізн. Фіг.5 містить приклад допоміжного повідомлення згідно з типовим втіленням винаходу. Це повідомлення включає поле А.1 Цілісності Реального часу, яке містить включає поле часу А.1.1 (UTC) і одне або більше полів А.2 для вказівок дефектного сигналу згідно з кількістю сигналів про поганий технічний стан, які мають бути надані до пристрою R. Поле А.2 для вказівок дефектного сигналу містить інформацію про супутник, якому належить дефектний сигнал (А.2.2), про систему до якої належить цей супутник (А.2.1) індикацію сигналу (А.2.3), який виявився дефектним. У цьому втілені допоміжне повідомлення не містить прямих даних про кількість дефектних сигналів, але вона може бути отримана з полів А.2 індикації кількості дефектних сигналів, включених у повідомлення. Далі розглядається приклад ситуації з використанням формату допоміжного повідомлення згідно з винаходом. Елемент мережі має область зберігання М.4.1 у пам'яті М.4 для зберігання навігаційних даних, прийнятих опорним приймачем С.2. Якщо відсутні збережені навігаційні дані, наприклад, від супутників першої навігаційної системи, контролер М.1 елемента мережі формує повідомлення-запит (не показане) і передає його до першого комунікаційного блоку М.2 елемента мережі. Передавач М.2.1 виконує протокольний обмін даними (якщо потрібно) і передає повідомлення до опорного приймача С першої навігаційної системи. Приймач С.3.2 комунікаційного блоку першого опорного приймача С приймає повідомлення, робить протокольне перетворення (якщо потрібно) і передає повідомлення до контролера Межі 0-1 0-1 0-65535 Одиниці Появи 1 1 1 Присутність М М С М С.1 опорного приймача С. Контролер С.1 аналізує повідомлення і визначає, що воно є вимогою передачі навігаційних даних до елемента М мережі. Якщо пам'ять С.4 містить потрібні навігаційні дані, вони можуть бути передані до елемента М мережі, якщо до цього існувала потреба оновити навігаційні дані. Після оновлення навігаційних даних контролер С.1 опорного приймача формує повідомлення, яке містить навігаційні дані і передає їх передавача С.3.1 другого комунікаційного блоку першого опорного приймача С. Контролер С.1 також виявляє наявність супутників, що не функціонують належним чином, після чого аналізує сигнали від таких супутників, щоб визначити, чи є будь-які нормальні сигнали, які можуть бути прийняті від цих супутників. Наприклад, контролер С.1 може виконати вимірювання залишків псевдодальності і, якщо залишкові похідні від обчислених залишків перевищують заздалегідь визначений поріг, контролер С.1 визначає, що цей супутник не функціонує належним чином. В іншому варіанті здійснюється порівняння точності даних ефемерид, переданих супутником, з опорними даними. Якщо перевірка показує наявність щонайменше одного нормального сигналу від цього супутника, контролер С.1 вводить помітку для кожного дефектного сигналу цього супутника у допоміжні дані повідомлення. Однак, перевірка показує дефектність усіх сигналів від супутника, для цього супутника може бути сформоване спеціальне значення вказівки. У такому випадку існує поле лише одного показника 23 Дефектного Сигналу, що стосується цього супутника, у повідомленні з допоміжними даними. Передавач С.3.1 передає (після протокольного перетворення, якщо необхідно) навігаційні дані до елемента М мережі. Приймач М.2.2 цього елемента мережі приймає повідомлення, виконує протокольне перетворення (якщо необхідно) і передає повідомлення до контролера М.1 елемента мережі або надсилає навігаційні дані, прийняті у повідомлення, безпосередньо у пам'ять М.4 елемента мережі. Ця пам'ять може включати певні області (М.4.1, М.4.2, Фіг.3) для зберігання навігаційних даних супутників різних навігаційних систем, тобто дані зберігаються в області, зарезервованій для навігаційної системи, від якої були прийняті навігаційні дані. Допоміжні дані можуть бути передані до пристрою R за вимогою або широкомовною передачею, наприклад, у каналі контролю мережі зв'язку Р. У системі GSM визначено формат Широкомовної передачі Допоміжних даних для GPS, який може бути використаний у таких широкомовних передачах для GPS. Для допоміжних даних повідомлення використовується формат, визначений у винаході. Наприклад, контролер М.1 елемента М мережі перевіряє, чи є будь-які індикатори дефектного сигналу, і, якщо ця перевірка показує наявність щонайменше одного дефектного сигналу, контролер М.1 формує поле А.1 Цілісності Реального часу і вводить його у вказівку на Дефектний Сигнал для дефектних сигналів/супутників. Далі контролер М.1 будує повідомлення з допоміжними даними, які включають поле А.1 Цілісності Реального часу, для передачі до пристрою R. Слід відзначити, що визначення часу у цьому форматі допоміжних даних є відмінним від поточного часу GPS. Як уже відзначалось вище, наприклад, час GPS оновлюється кожного тижня. Нове визначення часу не має такої циклічності. Втім, спосіб визначення часу не є суттєвим для винаходу. Контролер може переглядати навігаційні дані першої навігаційної системі, збережені у першій області М.4.1, для формування інших повідомлень з допоміжними даними для передачі, за необхідності, інших навігаційних даних. Після формування повідомлення з допоміжними даними воно може бути передане до мережі зв'язку. Контролер М.1 передає дані у повідомленні з допоміжними даними з області М.4.3 зберігання до другого комунікаційного блоку М.3 елемента мережі. Передавач М.3.1 цього комунікаційного блоку елемента М мереж виконує належні операції формування сигналів з допоміжними даними для передачі і передає ці сигнали до мережі зв'язку Р. Ці сигнали приймаються приймачем R.2.2 комунікаційного блоку пристрою R. Приймач R.2.2 демодулює дані з прийнятих сигналів і, наприклад, передає ці дані до контролера R.1 пристрою R. Контролер R.1 зберігає дані у пам'яті R.4 пристрою R і аналізує ці (R. 1.1) допоміжні дані. Аналіз включає визначення (R.1.2) поля А.2 вказівки на Дефектний Сигнал (якщо воно є). Як уже відзначалось, пристрій R може визначити номери дефектних сигналів з номерів полів А.2 показника Дефектного 91902 24 Сигналу, включених у повідомлення. Вказівки на дефектні сигнали можуть бути передані до приймача позиціонування R.3, наприклад, через лінію R.1.3 виходу контролера R.1. Контролер R.1 може бути також використаний в операціях позиціонування, де він не обов'язково має передавати дані (вказівки на дефектні сигнали і/або номери таких сигналів) до приймача R.3 позиціонування і може використовувати дані, збережені у пам'яті R.4. Пам'ять R.4 може включати область R.4.1 для зберігання навігаційних даних прийнятих у повідомленні з допоміжними даними, а також вказівок на дефектні сигнали. Навігаційні дані іноді можуть також бути прийняті від супутників з демодуляцією прийнятих сигналів супутників. Коли допоміжні дані походять від записів допоміжних даних, вони можуть бути збережені у пам'яті і використані у позиціонуванні. Наприклад, коли приймач R.3 позиціонування може лише демодулювати сигнали від одного або двох супутників, він може використати допоміжні дані для позиціонування за звичайною процедурою. Коли R.3 приймач позиціонування має потребу у використанні допоміжних навігаційних даних одного або більше супутників, він також аналізує інформацію, що стосується поля цілісності реального часу, для визначення, чи є будь-які сигнали від супутника, що не функціонує належним чином, і намагається використати інші сигнали/супутники. Пристрій R може виконувати позиціонування з певним інтервалом або при виконанні заздалегідь визначених умов, які можуть включати, наприклад, одну або більше таких ситуацій: користувач ініціює виклик, наприклад, аварійного центру; користувач вибирає операцію позиціонування з меню пристрою R; пристрій R і мережа зв'язку Р виконують передачу зв'язку до іншої комірки мережі зв'язку Р; мережа зв'язку Р надсилає вимогу позиціонування до пристрою R тощо. Може статись, що мережа зв'язку, наприклад, елемент М мережі вимагає від пристрою R виконати позиціонування. Така вимога може бути надіслана з використанням механізму доставки повідомлень RRLP. Відповідь також може бути надіслана через цей механізм. Коли має бути виконане позиціонування, приймач R.3 позиціонування або контролер R.1 пристрою може перевірити, чи є достатньо поточних навігаційних даних, що зберігаються у пам'яті R.4. Якщо деякі навігаційні дані не є поточними (тобто є застарілими більш, ніж на зумовлений час) або деякі необхідні навігаційні дані є відсутніми, пристрій може сформувати і надіслати вимогу повідомлення до мережі зв'язку Р, наприклад, до базової станції В, яка пересилає цю вимогу до елемента М мережі. Елемент М мережі отримує потрібні навігаційні дані і формує повідомленнявідповідь, яке потім передається через обслуговуючу базову станцію В до пристрою R. Приймач R.2.1 комунікаційного блоку R.2 пристрою приймає і демодулює повідомлення-відповідь для отримання навігаційних даних, які зберігаються, наприклад, в області R.4.1 навігаційних даних у пам'яті R.4. 25 Слід відзначити, що зазначене навігаційне допоміжне повідомлення містить різні параметри (зокрема, toe_MSB, належний інтервал, IOD, toc, TGD, toe, r0, r1), які є важливими для належного функціонування навігаційної моделі, але не є суттєвими для винаходу. Наприклад, опорний час для моделі може бути наданий різними шляхами (поточний час, toe_MSB, toc і toe), але їх зміни не впливають на функцію передачі показників технічного стану SV. Параметри, не суттєві для винаходу, наведено лише для повноти опису. Слід також зазначити, що фактичні підрахунки бітів і масштабні коефіцієнти можуть бути змінені, якщо з'являються нові специфікації або уточнення. Такі зміни не є суттєвими для концепцій винаходу, наприклад, не є важливим додаткове розрізнення компонентів швидкості. Наприклад, спосіб індек 91902 26 сації ідентифікатора SS, який наразі використовується у стандартах, дозволяє розрізняти лише супутники GPS. Запропонований ідентифікатор SS містить інформацію про систему і супутник, яка може бути розміщена у тому ж полі, хоча це й не є необхідним (за умови, що система визначена в іншому полі). Отже, прості модифікації полів також не є важливими. Мережа зв'язку Р може бути безпровідною, провідною або комбінованою. Деякі не обмежуючі приклади мереж зв'язку були наведені вище, і до них можна додати мережі WLAN і WiMax. Операції різних елементів системи можуть здебільшого бути реалізовані програмно, тобто контролерами елементів, що працюють базуючись на комп'ютерних інструкціях. Деякі операції або їх частини можуть бути реалізовані схемно. 27 91902 28 29 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 91902 Підписне 30 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method and device for navigation systems

Автори англійською

Alanen Kimmo, Siuriarinn Yari

Назва патенту російською

Способ и устройство для навигационных систем

Автори російською

Аланен Киммо, Сюрйаринн Яи

МПК / Мітки

МПК: G01S 5/14, G01S 1/00

Мітки: спосіб, пристрій, навігаційних, систем

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/15-91902-sposib-i-pristrijj-dlya-navigacijjnikh-sistem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і пристрій для навігаційних систем</a>

Подібні патенти