Пристрій для підтримки зв’язку у мережі зв’язку навігаційної системи, елемент такої мережі, спосіб для формування даних, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи, носій інформації та сервер для здійс

1. Пристрій (R) для підтримки зв'язку у мережі зв'язку навігаційної системи, який має елемент R.1.1 перевірки, призначений для аналізу прийнятих допоміжних даних, який відрізняється тим, що також включає елемент (R.1.2) визначення, виконаний з можливістю визначати режим допоміжних даних у зазначених допоміжних даних, причому ці допоміжні дані адаптовані для використання пристроєм для здійснення позиціонування пристрою (R). 2. Пристрій (R) за п. 1, який відрізняється тим, що приймач позиціонування виконаний з можливістю приймати сигнал від щонайменше двох різних навігаційних систем. 3. Пристрій (R) за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що допоміжні дані приймаються від мережі зв'язку (Р). 4. Пристрій (R) за п. 3, який відрізняється тим, що мережа зв'язку (Р) є стільниковою мережею. 5. Пристрій (R) за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що є мобільним пристроєм зв'язку. 6. Пристрій (R) за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що допоміжні дані включають індикацію навігаційної систем, якої ці допоміжні дані стосуються, а елемент (R.1.2) визначення виконаний з можливістю аналізувати зазначену індикацію. 7. Пристрій (R) за п. 6, який відрізняється тим, що зазначена індикація навігаційної системи також включає індикацію супутника, якого ці допоміжні дані стосуються, а елемент (R.1.2) визначення виконаний також з можливістю аналізувати зазначену індикацію супутника. 2 (19) 1 3 навігаційні дані стосуються, а елемент визначення (R.1.2) виконаний також з можливістю вводити цю індикацію супутника у допоміжні дані. 14. Елемент (М) мережі за одним з пп. 9-13, який відрізняється тим, що зазначені допоміжні дані включають один або більше записів допоміжних даних. 15. Елемент (М) мережі за одним з пп. 9-14, який відрізняється тим, що запис у допоміжних даних містить щонайменше один з таких режимів: Режим 1; Режим 2; або Режим 3. 16. Елемент (М) мережі за одним з пп. 9-15, який відрізняється тим, що мережа зв'язку (Р) є стільниковою мережею. 17. Елемент (М) мережі за п. 16, який відрізняється тим, що є центром комутації мобільних пристроїв системи GSM. 18. Елемент (М) мережі за одним з пп. 9-17, який відрізняється тим, що зазначені допоміжні дані стосуються щонайменше одної з таких супутникових систем: GPS; GLONASS; Galileo; Quasi-Zenith; Космічна Аугментаційна Система; або Локально-зонна Аугментаційна Система. 19. Елемент (М) мережі за одним з пп. 9-18, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю виконаний з можливістю вибирати режим, базуючись на навігаційній системі, якої стосуються допоміжні дані, а зазначена індикація навігаційних даних також вказує вибраний режим. 20. Спосіб для формування допоміжних даних, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи, який відрізняється тим, що: визначають навігаційну систему, якої ці навігаційні дані стосуються; вибирають режим для передачі допоміжних даних; вводять індикацію навігаційної системи і вибраного режиму у допоміжні дані; і формують допоміжні дані згідно з вибраним режимом. 21. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що, крім того, додатково отримують допоміжні дані від зовнішньої служби. 22. Спосіб за п. 21, який відрізняється тим, що у зазначеному отриманні приймають від опорної станції (S1, S2) навігаційні дані щонайменше одної супутникової навігаційної системи. 23. Спосіб за пп. 20, 21 або 22, який відрізняється тим, що додатково вводять індикацію супутника у допоміжні дані. 24. Спосіб за одним з пп. 20-23, який відрізняється тим, що зазначена передача включає передачу допоміжних даних до мережі зв'язку (Р). 25. Спосіб за п. 24, який відрізняється тим, що зазначена мережа зв'язку є стільниковою мережею. 26. Спосіб за одним з пп. 20-25, який відрізняється тим, що при зазначеному формуванні допоміжних даних вибирають для допоміжних даних щонайменше один з таких режимів: 94445 4 Режим 1; Режим 2; або Режим 3. 27. Спосіб за одним з пп. 20-26, який відрізняється тим, що вибирання режиму здійснюють, базуючись на навігаційній системі, якої стосуються допоміжні дані, а зазначену індикацію навігаційних даних використовують також для індикації вибраного режиму. 28. Машинозчитуваний носій, який містить записаний на ньому програмний код для формування допоміжних даних стосовно щонайменше одної навігаційної системи, причому за цим кодом здійснюють операції: визначення системи, якої ці навігаційні дані стосуються; вибирання режиму для передачі допоміжних даних; введення індикації навігаційної системи і вибраного режиму у допоміжні дані; і формування допоміжних даних згідно з вибраним режимом. 29. Носій за п. 28, який відрізняється тим, що відповідно записаному кодові додатково отримують допоміжні дані від зовнішньої служби. 30. Носій за п. 29, який відрізняється тим, що зазначене отримання включає прийом від опорної станції (S1, S2) навігаційних даних щонайменше одної супутникової навігаційної системи. 31. Носій за одним з пп. 28, 29 або 30, який відрізняється тим, що відповідно записаному кодові додатково вводять індикацію супутника у допоміжні дані. 32. Носій за одним з пп. 28-31, який відрізняється тим, що відповідно записаному кодові додатково формують записи у допоміжних даних, базуючись на навігаційній системі, якої ці допоміжні дані стосуються. 33. Носій за одним з пп. 28-31, який відрізняється тим, що відповідно записаному кодові операція вибирання режиму для передачі допоміжних даних включає вибирання режиму, базуючись на навігаційній системі, якої ці допоміжні дані стосуються, та використання зазначеної індикації навігаційних даних як індикації вибраного режиму. 34. Носій інформації, що містить записаний на ньому сигнал для доставки допоміжних даних до пристрою (R), причому цей сигнал включає допоміжні дані, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи, а також включає індикацію навігаційної системи, якої ці допоміжні дані стосуються, і режиму, вибраного для передачі допоміжних даних, а зазначені допоміжні дані сформовані згідно з вибраним режимом. 35. Сервер (X) для обробки та формування допоміжних даних, який має елемент (М.1) контролю для формування допоміжних даних, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи, який відрізняється тим, що елемент (М.1) контролю виконаний з можливістю: вибирати режим для передач допоміжних даних; вводити індикацію навігаційної системи і вибраного режиму у допоміжні дані; і формувати допоміжні дані, що стосуються цієї навігаційної системи. 5 94445 6 36. Сервер (X) за п. 35, який відрізняється тим, що додатково має приймач (М.2.2) для прийому навігаційних даних щонайменше одної супутникової навігаційної системи. Винахід стосується навігаційних систем з підтримкою, зокрема, формату, в якому допоміжні дані розподіляються від мережі зв'язку до терміналів. Винахід також стосується пристрою, що має приймач позиціонування для виконання позиціонування, базованого на одному або більше супутниках навігаційної системи. Винахід також стосується елемента мережі, який включає передавач для передачі допоміжних даних супутника навігаційної систем до приймача. Винахід, крім того, стосується способу, комп'ютерного програмного продукту і сигналу для доставки допоміжних даних супутника навігаційної систем до приймача позиціонування. 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 (Тої) 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, системи LAAS (Локально-зонні Аугментаційні Системи), в яких використано фиксовані наземні навігаційні станції. Строго кажучи, Локальнозонні Аугментаційні Системи фактично не є супутниковими навігаційними системами, хоча ці наві гаційні станції називають "псевдо-супутниковими " або "псевдолітами". Навігаційні принципи, що використовуються у супутникових системах, можуть бути застосовані у Локально-зонних Аугментаційних Систем. 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 1575,42 МГц, який називають L1. Цю частоту також позначають як 154f0, де f0 = 10,23 МГц. Крім того, супутники передають інший зондуючий сигнал на частоті носія 1227,6 МГц, який називають L2, тобто 120f 0. 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 Доплера викликає невелику (±5 кГц) зміну частоти носія залежно від геометрії сузір'я. Цей спосіб модуляції називають CDMA (множинний доступ з кодовим розділенням каналів). 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 фор10 3 мується поліномом X + X + 1, а друга (G2) - по 7 10 9 8 94445 6 3 2 ліномом X + X + X + X + X + X + 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 1,023 МГц. Код С/А включає 1023 елементів, з кодовою епохою 1 мс. Сигнал L1, крім того, модульований навігаційною інформацією з швидкістю 50 біт/с. Навігаційна інформація включає інформацію про технічний стан супутника, його орбіту, роботу годинника тощо. У системі GPS супутники 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 20 мс, передача кожного субкадру потребує 6 с, а весь кадр передається за 30 сек.. 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 12 хвил. 30 с. 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. 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 8 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 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, SIS - Сигнал-уКосмосі). 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 18 сек. (тривалість перших трьох субкадрів) у добрих умовах для сигналу, щоб приймач GPS отримав копію навігаційного повідомлення з сигналу, трансляційно переданого супутником GPS. Отже, якщо немає повноцінної копії (наприклад, з попереднього сеансу) навігаційної моделі, лише щонайменше через 18 сек. 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 9 досвід користувача у різних ситуаціях, наприклад, коли користувач вимагає інформацію від служб, розташованих поблизу поточного місцезнаходження користувача. Такий тип 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. 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. 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 позиціонування. 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 у 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 мережі 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. Зрозуміло, що лише допомога GPS не буде достатньою у близькому майбутньому і має бути створений новий формат даних для забезпечення підтримки нових систем. Проблема забезпечення допоміжних даних для нових систем, а також для GPS може полегшена створенням навігаційної моделі (моделі годинника і орбіти), яка може бути використана для опису всіх супутників системи. Найпростішим рішенням є використання власного формату навігаційного повідомлення формат для кожної з систем і використання цього формату. Однак, це призведе до широкої різноманітності повідомлень (різних форматів повідомлення для кожної системи), що робить вирішення цієї задачі проблематичним. Більше того, власний формат може виявитись несумісним з стільниковими стандартами. Отже у кінцевому рішенні різноманітні формати не є потрібними. Складності розробки спільного формату включають, по-перше, індексацію супутників. Індекс 94445 10 супутника використовується для зв'язування навігаційної моделі з конкретним супутником. Проблемою є те, що кожна система використовує власний 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. Другим ускладненням є модель годинника. Ця модель для будь-якої системи визначається співвідношенням: де tсистем - системний час (наприклад, час GPS) у момент t, tsv(t) час супутнику у момент t, tеталон еталонний час моделі і аi (і = 0,1або 2) - коефіцієнти моделі 0-го, 1-го і 2-го порядку. Релятивістська корекція не показана. Оскільки це рівняння є однаковим для кожної системи, проблемою побудови узагальненої моделі є знайти такі кількості біт і масштабні коефіцієнти, які відповідають (1) межам значень для кожної системи і (2) вимогам до точності (або розрізненню) кожної системи. Третьою проблемою є орбіта моделі. Кожна система має власний формат (за винятком GPS і Galileo, які мають однаковий формат). GPS і Galileo використовують кеплерівський набір параметрів орбіти: 6 параметрів орбіти, 3 членів лінійної корекції і 6 членів гармонічної гравітаційної корекції. На відміну від GPS і Galileo навігаційна модель GLONASS містить лише інформацію про 11 положення, швидкість і прискорення супутника у даний момент. Ця інформація може бути використана (вирішенням проблеми початкових значень для рівнянь руху) для прогнозування положення супутника у певний момент. SBAS використовує формат, у певному сенсі подібний до формату GLONASS, згідно з яким навігаційне повідомлення включає інформацію про положення, швидкість і прискорення супутника у системах ECEF (Геоцентрична фіксована координатна система) у даний момент. Ці дані використовуються для прогнозування положення супутника простою екстраполяцією, що відрізняє її від GLONASS, де рівняння руху інтегруються у часі. Оскільки QZSS ICD ще не існує, її формат навігаційного повідомлення відсутній. Одна, існують документи, які свідчать, що сигнал QZSS є сумісним або з ефемеридами типу GPS, або з трансляційними повідомленнями типу SBAS. Отже, для забезпечення сумісності нового формату з GPS і SBAS, орбіти QZSS можуть бути описані з використанням формату GPS. LAAS вимагає, щоб орбіта моделі була здатна описувати об'єкти, станціонарні у кадрі ECEF (геоцентрична фіксована система координат). Крім того, псевдоліти мають доволі суворі вимоги до їх положення, а саме з розрізненням приблизно 5 мм у деяких випадках. На додаток до цих вимог (індексація, моделі годинника і орбіти), навігаційна модель має включати інформацію про еталонний час моделі (tеталон у моделі годинника, однакові часові відмітки є необхідними для моделі орбіти), період дійсності моделі, надання даних (для забезпечення розрізнення між наборами даних моделі) і технічний стан супутника (вказує, чи є придатними для використання навігаційні дані від супутника). Майже всі системи мають власні способи репрезентації цих параметрів. Вимоги до меж і точності є різними для різних систем. Крім того, існуюче поле технічного стану супутника потребує модифікації, оскільки у майбутньому GPS (і інші системи) передаватимуть не один сигнал, а різні сигнали на різних частотах. Отже, новий формат допоміжних даних має брати до уваги специфіку параметрів систем, а також межі параметрів і вимоги до точності. Нарешті, проблемою існуючого формат допоміжних даних є те, він пристосований лише для одного набору навігаційних даних, призначеного для даного супутника. Це означає, що, коли навігаційну модель оновлюють, термінал має бути забезпечений новим набором даних. Однак, зараз вже є комерційні служби, які забезпечують навігаційні дані, дійсні протягом 5 -10 днів. Тривалість дійсності навігаційної моделі не збільшується, але служба надсилає декілька наборів навігаційних даних для одного супутника. У підтриманій GNSS це є перевагою, оскільки користувач приймає всі допоміжні дані на наступну пару тижнів одним завантаженням. Отже, новий формат допоміжних даних має бути здатен підтримувати ці довготермінові корекції орбіти у поточних моделях. Досі ця проблема не мала рішення, оскільки розподілення допоміжних даних було обмежено системою GPS і мережею CDMA. 94445 12 Рішенням для розподілення допоміжних даних до терміналів є отримання навігаційної моделі для GPS від супутника безпосередньо і трансляційно, модифікація цих даних і розподілення їх до терміналів у мереж згідно з діючими стандартами. Винахід включає узагальнену навігаційну модель, яка може бути використана для характеризації поведінки годинника супутника і його орбіти у більш, ніж одній навігаційній системі. Така узагальнена навігаційна модель може бути використана щонайменше з GPS, Galileo, GLONASS, SBAS, LAAS і QZSS. Передбачено також резерв для ще невідомих майбутніх систем. Проблема індексації вирішується розширенням поля індексу супутника таким чином, що старші біти поля визначають навігаційну систему (GPS, Galileo, GLONASS, SBAS, LAAS, QZSS або інша майбутня система) і а нижчий біт дає індекс супутника системи у власному форматі. Поле буде називатись Індекс SS, тобто, відповідно, "Система і Супутник". Для GLONASS передбачено спеціальний додаток, який дозволяє відображати індекс SS на частоту широкомовлення (або канал) супутника. Проблему моделі годинника вирішено вибором таких кількості біт і масштабних коефіцієнтів для коефіцієнтів моделей годинника І систем, які можуть бути описані за допомогою узагальненої моделі годинника. Однак, винахід не виключає використання різних моделей годинника для кожної системи. Проблему моделі орбіти вирішено введенням багато режимної моделі. Режимами моделі є, наприклад, Режим 1: кеплерівська модель; Режим 2: положення у координатах ECEF; і Режим 3: положення, швидкість й прискорення у координатах ECEF. Можуть бути додані інші режими, якщо виникне потреба. Прикладом втілення цієї ідеї є те, що старший біт індексу SS (тобто системи) визначає режим моделі. Однак, для визначення режиму моделі можуть бути застосовані і інші способи, наприклад, індикація режиму моделі через індексацію режиму. Режими є взаємовиключаючими. Довготермінові узгодження орбіт не потребують нічого особливого. Еталонний час і період дійсності точно визначають, коли модель може бути використана. Якщо є довготермінові дані, мережа забезпечує термінал цими даними і обов'язком терміналу є зберігання і обробка багатьох наборів навігаційних даних для одного супутника (або індексу SS). Однак, якщо навігаційна модель базується не на трансляційній моделі, а на довготермінових даних, це може бути зазначено, наприклад, у полі Надання Даних, хоча можливими є і інші рішення. Згідно з першим аспектом винаходу, запропоновано пристрій, який має у складі: а приймач позиціонування для виконання позиціонування на основі одного або більше сигналів щонайменше одної супутникової навігаційної системи; - приймач для прийому допоміжних даних, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи; і 13 - елемент перевірки, призначений аналізувати прийняті допоміжні дані; і відрізняється тим, що, крім того, включає - а елемент визначення, адаптований визначати режим допоміжних даних у зазначених допоміжних даних, адаптованих для використання приймачем позиціонування для виконання позиціонування пристрою. Згідно з другим аспектом винаходу, запропоновано елемент мережі, який має у складі: - елемент контролю для формування допоміжних даних, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи; і передавальний елемент для передачі цих допоміжних даних у мережу зв'язку; і відрізняється тим, що є адаптованим: - вибирати режим для передачі допоміжних даних; вводити індикацію навігаційної системи і вибраного режиму у допоміжні дані; і - будувати допоміжні дані згідно з вибраним режимом. Згідно з третім аспектом винаходу, запропоновано систему, яка має у складі: - елемент мережі, який включає: - елемент контролю для формування допоміжних даних, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи; і - передавальний елемент для передачі допоміжних даних до мережі зв'язку; - пристрій, який включає: - приймач позиціонування для виконання позиціонування на основі одного або більше сигналів зазначеної щонайменше одної супутникової навігаційної системи; - приймач для прийому допоміжних даних від елемента мережі; і - елемент перевірки, адаптований аналізувати прийняті допоміжні дані; і відрізняється тим, що елемент контролю адаптовано: - вибирати режим для передачі допоміжних даних; - вводити індикацію навігаційної системи і вибраного режиму у допоміжні дані; і - будувати допоміжні дані згідно з навігаційною системою; причому цей пристрій, крім того, включає: - елемент визначення, адаптований визначати режим допоміжних даних у зазначених допоміжних даних, адаптованих для використання приймачем позиціонування для виконання позиціонування пристрою. Згідно з четвертим аспектом винаходу, запропоновано модуль для пристрою, що має у складі приймач позиціонування для виконання позиціонування на основі одного або більше супутників навігаційною системи, а зазначений модуль має у складі: - приймальний елемент для прийому допоміжних даних, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи; - елемент перевірки, адаптований аналізувати прийняті допоміжні дані; який відрізняється тим, що модуль, крім того, включає: 94445 14 - елемент визначення, адаптований визначати режим допоміжних даних у зазначених допоміжних даних, і - вихід для передачі індикації режиму допоміжних даних до приймача позиціонування, причому зазначені допоміжні дані є адаптованими для використання приймачем позиціонування для виконання позиціонування пристрою. Згідно з п'ятим аспектом винаходу, запропоновано спосіб передачі допоміжних даних до пристрою, який включає: - формування допоміжних даних, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи; і - передачу цих допоміжних даних до пристрою; і відрізняється тим, що, крім того, включає: - визначення навігаційної системи, якої ці навігаційні дані стосуються; - обрання режиму для передачі допоміжних даних; - введення індикації навігаційної системи і вибраного режиму у допоміжні дані; і - побудову допоміжних даних згідно з вибраним режимом. Згідно з шостим аспектом винаходу запропоновано комп'ютерний програмний продукт, який включає комп'ютерну програму, що містить придатні для виконання комп'ютером інструкції для: - формування допоміжних даних, які стосуються щонайменше одної навігаційної системи; і - передачі допоміжних даних до пристрою; і відрізняється тим, що ця комп'ютерна програма, крім того, включає придатні для виконання комп'ютером інструкції для: - визначення системи, якої ці навігаційні дані стосуються; - обрання режиму для передачу допоміжних даних; - введення індикації навігаційної системи і вибраного режиму у допоміжні дані; і - побудови допоміжних даних згідно з вибраним режимом. Згідно з сьомим аспектом винаходу, запропоновано сигнал для доставки допоміжних даних до пристрою, який включає допоміжні дані, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи; і відрізняється тим, що, крім того, включає індикацію навігаційної системи, якої ці допоміжні дані стосуються, і режиму, вибраного для передачі допоміжних даних; причому зазначені допоміжні дані побудовано згідно з вибраним режимом. Згідно з восьмим аспектом винаходу, запропоновано носія сигналу для доставки допоміжних даних, який включає допоміжні дані, що стосуються щонайменше одної супутникової навігаційної системи; і відрізняється тим, що цей сигнал, крім того, включає - індикацію навігаційної системи, якої ці допоміжні дані стосуються, і режиму, вибраного для передачі допоміжних даних; причому зазначені допоміжні дані побудовано згідно з вибраним режимом. Згідно з дев'ятим аспектом винаходу, запропоновано сервер допоміжних даних, який має у складі: 15 - елемент контролю для формування допоміжних даних, що стосуються щонайменше одної навігаційної системи; і передавальний елемент для передачі цих допоміжних даних до мережі зв'язку; і відрізняється тим, що елемент контролю адаптовано: - вибирати режим для передачі допоміжних даних; - вводити індикацію навігаційної системи і вибраного режиму у допоміжні дані; і - будувати допоміжні дані згідно з вибраним режимом. Винахід має деякі переваги порівняно з існуючими рішеннями. Формат згідно з винаходом є придатним для багатьох стільникових стандартів і для ряду систем GNSS. Ці характеристики роблять винахід дуже привабливим рішенням. Оскільки такі глобальні рішення знижують витрати на втілення. Це стосується також виробників телефонів і операторів мереж зв'язку і, можливо, провайдерів комерційного обслуговування допоміжних даних. Існуючі RRLP і RRC лише включають можливість забезпечити допоміжний приймач GPS допоміжними даними GPS, але виключають можливість підтримки Galileo, GLONASS, SBAS, LAAS або QZSS. Це є суттєвою вадою і може бути скориговано використанням винаходу. Оскільки допоміжні дані Galileo майже напевно будуть включені у RRLP і RRC, виникає можливість зробити цей формат якомога загальним для можливою підтримки також майбутніх систем. Далі наведено детальний опис винаходу з посиланнями на креслення, в яких: фіг. 1 - спрощена загальна схема системи, в 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, 94445 16 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 С у навігаційному повідомленні. У цьому (не обмежуючому) прикладі втілення мережа зв'язку С є мережею GSM і елемент М мережі, що має зв'язок з опорним приймачем С,С" 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 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 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 включає контролер С.1 для контролю операцій опорного приймача С. Контролер С.1 включає, наприклад, процесор, мікропроцесор, процесор цифрових сигналів (DSP) або їх комбінацію. У контролері С.1 можуть бути 17 використані більш, ніж один процесор, мікропроцесор, DSP, тощо. Приймальний блок С.2 включає приймач С 2 2 для прийому сигналів від супутників SI, S2 навігаційної системи. Опорний приймач С, крім того, включає комунікаційний блок С.З для зв'язку, прямого або непрямого, з елементом М мережі зв'язку Р. Блок С.З включає передавач С.3.1 для передачі сигналів до елемента М мережі і, якщо необхідно, до приймача С.З.2 для прийому сигналів, переданих елементом мережі М до опорного приймача С Опорний приймач С може також мати 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 опорним приймачем С через перший комунікаційний блок М.2. Перший комунікаційний блок М.2 включає приймач М.2.2 для прийому сигналів від опорних приймачів С навігаційної системи. Перший комунікаційний блок М.2 може також включати передавач М.2.1 для передачі, наприклад, повідомлень до опорного приймача С навігаційної системи. Елемент М мережі, крім того, включає другий комунікаційний блок С.З для зв'язку з базовими станціями В або іншими пунктами доступу мережі зв'язку Р. Другий комунікаційний блок М.З включає передавач М.3.1 для передач сигналів до базових станцій В і приймач М.З.2 для прийому сигналів, 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 трансляційних передач супутника, використовуючи опорний приймач С, 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. Сервером X допоміжних даних є, наприклад, сервер комерційних послуг провайдера, від якого можна вимагати допоміжні дані, можливо, за плату. 94445 18 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 виконання 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 С 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 формату полів допоміжних даних (табл. 1 і фіг. 5). Проблеми моделі орбіти були вирішені застосуванням багаторежимної моделі. Режимами моделі є щонайменше Режим 1: кеплерівська модель, придатна для щонайменше систем GPS, Galileo і QZSS; Режим 2: положення у координатах ECEF, придатний для щонайменше системи LAAS систем; і Режим 3: положення, швидкість і прискорення у координатах ECEF, придатний щонайменше для систем GLONASS, SBAS і QZSS. Для майбутніх систем і для інших втілень винаходу можуть бути передбачені більш, ніж 3 режими. 19 94445 20 21 Таблиця 1 містить приклади полів і різних режимів (1, 2 і 3). інформація у Таблиці може бути розділена на 6 секцій. Перша секція містить одне поле toe_MSB, яке визначає 12 найбільш значущих біт (MSB) часу ефемериди toe і еталонного часу для моделі годинника toc, даного у часі UTC Time (Універсальний координований час). Пристрій R має ураховувати можливу циклічність відліку часу ефемериди toe і еталонного часу для моделі годинника після прийому навігаційної моделі. Час ефемериди toe і еталонний час для моделі годинника toc мають інтервал приблизно 1,7 тижн. Друга секція стосується індикації супутника і формату і є дійсною одноразово для кожного режиму у допоміжному повідомленні (фіг. 5). Перше поле другої секції містить Ідентифікацію SSJD системи і супутника., яка використовується для визначення різних супутників і супутникових систем і у даному прикладі міститься у 9-бітовому полі, розділеному на 2 субполя. Перше субполе (Ідентифікатор системи) містить ідентифікаційний номер супутникової системи, а друге субполе (Ідентифікатор SV/щілини) містить індекс супутника у систем, якому відповідають навігаційні дані. Бітові маски для Ідентифікації SSJD системи і супутник у цьому прикладі є такими: Ідентифікатор системи (3 біти, значення 0 -7) ххх— Ідентифікатор SV/щілини (6 біт, значення 0 63) —хххххх 6 Значення 63 (=2 -1) інтервалу узгодження відповідає нескінченному інтервалу для Навігаційної Моделі даного супутника. Четверте поле другої секції містить технічний стан супутника. Цей параметр дає інформацію, про поточний технічний стан супутника. Значення у цьому полі для системи GNSS визначено, наприклад, у ICD-GPS-200). П'яте поле другої секції містить Надання даних, тобто ідентифікатор Навігаційної Моделі. Для, наприклад, трансляційної ефемерид GPS, 10 молодших біт (LSB) IOD містять індекс IODC згідно з GPS-ICD-200. МСВ для IOD встановлюється, якщо Навігаційна Модель не базується на будь-якій трансляційній ефемериді, а базується на довготерміновому узгодженні, яке забезпечується джерелом, зовнішнім до навігаційної системи. Третя секція стосується Моделі годинника супутник. Перше поле третьої секції містить toc, який 94445 22 Отже, три старші біти вказують супутникову систему, а останні 6 біт - супутник. Ідентифікатори систем наведено таблиці 2. Ідентифікатором SV/щілини є індекс супутника у трансляційній навігаційній моделі. Друге поле другої секції містить Індекс частоти носія. Цей параметр є індексом частотного каналу GLONASS (дає відповідність індексу супутника, що показує його щілину на орбіті і частоти навігаційного сигнал). Ця відповідність включена у трансляційний альманах GLONASS). Цей індекс має значення 0 для будь-якої іншої системи. Значення у цьому полі -[-7 --13]. Третє поле другої секції містить інтервал узгодження. Це поле визначає період дійсності навігаційної моделі, який становить 0,125 - 448 год.. Цей параметр наведено у форматі з плаваючою комою у таблиці 3. відповідає наймолодшим бітам еталонного часу для моделі годинника. 12 МСВ включені у першу секцію у полі toe_MSB. Друге af0, третє af1 і четверте аf2 поля третьої секції містять коефіцієнти моделі годинника 2-го, 1-го і 0-го порядків. П'яте поле третьої секції містить TGD, що вказує групову затримку обладнання між трансляційними передачами L1 і L2. Ці параметри визначено для систем GPS і GLONASS. Четверта секція стосується першого режиму, тобто використанню кеплерівських параметрів у Навігаційних Моделях супутників. Навігаційна модель з використанням кеплерівських параметрів визначена для GPS у GPS-ICD200. Цей набір параметрів використовується у Режимі 1, тобто з допоміжними даними, що стосуються супутників систем GPS і Galileo. Пояснення для параметрів моделі наведено у таблиці 4. 23 94445 24 Кеплерівські параметри є власним форматом для GPS і Galileo. Однак, власний формат для GLONASS і SBAS відрізняється від формату, що використовується GPS і Galileo. Хоча можна використовувати історію даних про орбіти для перетворення формату GLONASS і SBAS у модель орбіти типу GPS/Galileo, зручніше дозволити включення власного формату трансляційної моделі орбіти GLONASS і SBAS в узагальнену модель. Це є зручнішим також з точки зору LAAS, оскільки репрезентація стаціонарного об'єкту кеплерівськими параметрами потребує додання значної кількості біт до параметрів і Q., якщо псевдоліти треба тримати суттєво стаціонарними. Крім того, кепле рівські параметри можуть визначати лише положення об'єкту з точністю декількох см. Однак, для псевдолітів необхідно мати розрізнення менше 1 см, щоб отримати найкраще навігаційне рішення. Використання власного формату GLONASS/SBAS у моделі дозволяє репрезентувати положення передавача LAAS у простих ECEF-координатах без додаткових перетворень формату. П'ята секція стосується другого і третього режимів, якими є Використання ECEF-координат у навігаційних моделях супутників. Цей набір параметрів використовується у режимі 2 (тобто для LAAS) і режимі З (тобто для GLONASS і SBAS). Кількість старших біт (MSB) у полі положення, вибрана такою, що відповідає вимогам GLONASS і SBAS до меж. Однак, ця кількість достатня також для репрезентування орбіт QZSS. З іншого боку, кількість LSB відповідає вимогам до розрізнення LAAS (3,9 мм). Шоста секція стосується точності моделі положення супутника (два поля). Перше поле містить параметр г0, а друге - параметр r1. Ці параметри можуть бути використані для опису розширення помилки навігаційної моделі у часі (Error(t) = ro + rv(t- tопорна). 25 94445 26 Для параметра r0 GPS використовується URA (Точність Меж для користувача) згідно з GPS-ICD200. Якщо потрібно передати повідомлення з допоміжними даними навігаційної систем у мережі зв'язку, наприклад, від елемента М мережі до пристрою R, ця інформація відображається в одне або більше повідомлень мережі зв'язку. Наприклад, у мережі GSM існує певна процедура доставки повідомлень (Радіоресурсний Протокол LCSRRLP) для передачі інформації про місцезнаходження, визначена у стандарті 3GPP TS 44.031, який визначає формат підтримки GPS обміном даними між елементом М мережі і пристроєм R. Згідно з винаходом, таке рішення може бути використане для надсилання більш узагальнених даних про технічний стан до пристрою R. Елемент М мережі має навігаційну інформацію, наприклад, корекцію DGPS, ефемериду і корекцію годинника, а дані альманаху розміщено у відповідному полі повідомлення з допоміжними даними. Ефемерида, корекція годинника, альманах і інші дані, що стосуються конкретного супутника, отримуються від супутника у навігаційному повідомлені цього супутник або від зовнішнього джерела X. Повідомлення приймається опорним приймачем С або опорним приймачем у зовнішньому службовому модулі X. Повідомлення з до поміжними даними включає елемент Контролю Шифру, який визначає, шифрованою є інформація або ні, елемент серійного Номера Шифрування, і елемент Інформаційних Даних (IE даних), який несе навігаційну інформацію. Ці елементи наведено у Таблиці 6. Повідомлення з допоміжними даними побудоване таким чином, що воно лягає у повідомлення фіксованої довжини, не обов'язково займаючи все повідомлення. Воно може містити три набори даних: корекція DGPS, ефемерида і корекція годинника, альманах і інші дані. Якщо повідомлення фіксованої довжини містить менше інформаційних елементів, ніж його кількість біт, решта повідомлення заповнюється заповнюючими бітами. Між елементами не може бути невизначених біт. У типовому втілені для передачі допоміжного повідомлення використовують трансляційний канал, наприклад, СВСН (Контрольний Канал Трансляції), в якому використовують сервіс SMSCB DRX (Трансляційне обслуговування комірок Короткими повідомленнями, Переривчастий Прийом). 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. Фіг. 5 містить приклад допоміжного повідомлення згідно з типовим втіленням винаходу, яке включає toe_MSB, тобто 12 старших біт (MSB) часу toe ефемериди і еталонний час для моделі годинника toc як Час UTC. Після цього параметра йдуть записи А.2 допоміжних даних (ADATA1, ADATA2,..., ADATAn). Кожний запис допоміжних даних А.2 містить допоміжні дані, що стосуються одного супутника S1, S2 навігаційної системи. Наприклад (але без обмеження), перший і другий запис даних повідомлення можуть містити допоміжну інформацію двох супутників системи GPS, а третій запис даних повідомлення може містити допоміжну інформацію про один супутник системи Galileo. Структура запису А.2 допоміжних даних показана нижче повідомлення на фіг. 5. Запису А.2 допоміжних даних включає, наприклад, запис А.2.1 Ідентифікатора Супутника і Формату, запис А.2.2 Моделі годинника, запис А.2.3 Навігаційної Моделі, і запис А.2.4 Точної Моделі положення. Можна також визначити більше або менше записів для запису А.2 допоміжних даних замість цих чотирьох записів А.2.1,..., А.2.4. Запис А.2.3 структури Навігаційної Моделі (фіг. 5) містить поля третьої секції Таблиці 1. Наприклад, якщо запис А.2.3 допоміжних даних Навігаційної Моделі містить дані систем GPS, Galileo або QZSS систем, може бути використана структура Режиму 1 (фіг. 5). Відповідно, якщо запис А.2.3 допоміжних даних Навігаційної Моделі містить дані системи LAAS, може бути використана структура Режиму 2 (фіг. 5), і, якщо запис А.2.3 допоміжних даних Навігаційної Моделі містить дані системи GLONASS або SBAS, може бути використана структура Режиму 3 (фіг. 5). З супутниками системи QZSS може бути використана, наприклад, структура Режиму 3. Слід відзначити, що кожний запис А.2.3 для Навігаційної Моделі у допоміжному повідомленні має містити всі поля відповідного режиму. Обрання режиму може базуватись на відповідних параметрах навігаційної системи, або на інших критеріях, причому вибраний режим не обов'язково має залежати від навігаційної системи. Далі розглядається приклад використання формату допоміжного повідомлення згідно з винаходом. Елемент мережі має область для зберігання М.4.1 у пам'яті М.4 для зберігання навігаційних 27 даних прийнятих від опорного приймача С.2. Якщо не зберігаються ніякі навігаційні дані, наприклад, 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 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 до передавача С,3.1 другого комунікаційного блоку першого опорного приймача С передавач С.3.1 передає (після протокольного перетворення, якщо воно потрібне) навігаційні дані до елемента М мережі. Приймач М.2.2 елемента мережі приймає це повідомлення, виконує протокольні перетворення (за потреби) і передає повідомлення до контролера М.1 елемента мережі, або зберігає навігаційні дані, прийняті у повідомленні, у пам'яті М.4 елемента мережі. Пам'ять може включати окремі області (М.4.1, М.4.2 на фіг. 3) для зберігання навігаційних даних супутників різних навігаційних систем. Таким чином, дані розміщуються в області, призначеній для навігаційної системи, від якої прийнято навігаційні дані. Допоміжні дані можуть бути передані до пристрою R, наприклад, за вимогою або трансляційною передачею, наприклад, у каналі контролю мережі зв'язку Р. У системах GSM визначено Трансляційний формат Допоміжних даних GPS, який може бути використаний у таких трансляційних передачах для GPS. Допоміжні дані включають повідомлення, в яких використовується формат, визначений згідно з винаходом. Наприклад, контролер М.1 елемента М мережі перевіряє тип навігаційних даних, збережених у пам'яті М.4. Якщо, наприклад, пам'ять містить навігаційні дані одного або більше супутників першої навігаційної системи і навігаційні дані одної або більше супутників другої навігаційної системи, контролер М.1 може побудувати допоміжне повідомлення в області М.4.3 зберігання повідомлень з допоміжними даними у пам'яті М.4, наприклад, у такий спосіб. Контролер М.1 отримує час toe ефемериди від навігаційних даних і розміщує 12 старших біт цього часу у першому полі А.1 повідомлення А. Слід відзначити, що визначення часу у цьому форматі допоміжних даних відрізняється від існуючого часу GPS. Як уже відзначалось, відлік часу GPS починається знову кожного тижня. У новому визначенні часу цього нема. Взагалі ж спосіб визначення часу не є суттєвим для винаходу. 94445 28 Далі контролер переглядає навігаційні дані першої навігаційної системи, що зберігається у перші області М.4.1, для формування першого запису А.2 допоміжних даних (ADATA1). Контролер М.1 визначає (М.1.2) тип системи і встановлює (М.1.2) перші три біти поля SSJD у записі А.2.1 Ідентифікатора Супутника і Формату, відповідно. Інші 6 біт встановлюються на основі номера супутника, якого стосуються навігаційні дані. Відповідним чином заповнюються інші поля у записі А.2.1 Ідентифікатора Супутника і Формату. Заповнюються також поля запису А.2.2 Моделі годинника на основі еталонного часу і коефіцієнтів моделі годинника. Групова затримка TGD обладнання між трансляційними передачами L1 і L2 встановлюється, якщо допоміжні дані стосуються супутника системи GPS або GLONASS. Параметр TGD може бути потрібним і в інших системах. Використання записів А.2.3 Навігаційної Моделі залежить від навігаційної системи, тобто контролер М.1 обирає один з наявних режимів: Режим 1, Режим 2, Режим 3 або інший додатковий режим, не згаданий тут. Запис А.2.4 Точної Моделі Положення також заповнюється для інформування про розширення помилки навігаційної моделі у часі. Якщо у пам'яті М.4 є навігаційні дані іншого супутника першої навігаційної системи, контролер М.1 елемента мережі формує відповідний другий запис А.2 (ADATA2) допоміжних даних. Коли записи А.2 допоміжних даних формуються з навігаційних даних, що знаходяться в областях М.4.1, М.4.2 усіх навігаційних даних, повідомлення з допоміжними даними може бути передане до мережі зв'язку. Контролер М.1 передає ці дані у повідомлені з допоміжними даними з області М.4.3 до другого комунікаційного блоку М.З елемента мережі. Передавач М.3.1 цього блоку елемента М мережі виконує необхідні операції формування сигналів для передачі допоміжних даних і передає ці сигнали до мережі зв'язку Р. Ці сигнали приймаються приймачем R.2.2 комунікаційного блоку пристрою R. Приймач R.2.2 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 (R.1.1) ці допоміжні дані. Аналіз може включати визначення запису (R.1.2) режиму кожних прийнятих допоміжних даних. Індикація режиму може бути передана до приймача R.3 позиціонування, наприклад, через вихідну лінію R.1.3 контролера R.1. Однак, контролер R.1 може також бути використаний в операціях позиціонування, в яких не є обов'язковою передача даних (режиму і допоміжних даних) до приймач R.3 позиціонування, але контролер R.1 може використовувати дані, що містяться у пам'яті R.4. Пам'ять R.4 може включати області R.4.1 для зберігання навігаційних даних, прийнятих у повідомленнях з допоміжними даними. Навігаційні дані можуть також бути прийняті у певних випадках від супутників з демодуляцією прийнятих сигналів супутників. 29 Коли допоміжні дані отримуються з записів допоміжних даних, вони можуть бути збережені пам'яті і використовуватись у позиціонуванні. Наприклад, коли приймач R.3 позиціонування може лише демодулювати сигнали від одного двох супутників, він може використовувати допоміжні дані для виконання звичайного позиціонування. Пристрій R може виконувати позиціонування з певними інтервалами, або коли виконано заздалегідь визначені умови. Ці умови можуть включати, наприклад, одну або більше таких ситуацій: користувач ініціює виклик, наприклад, аварійного центру; користувач обирає операцію позиціонування з меню пристрою R; пристрій R і мережа зв'язку С виконують передачу зв'язку до іншої комірки мережі зв'язку Р; мережа зв'язку С надсилає вимогу позиціонування до пристрою R тощо. Мережа зв'язку, наприклад, елемент М мережі вимагає від пристрою R виконання позиціонування. Ця вимога може бути надіслана з використанням механізму доставки повідомлень RRLP. Для відповіді також може бути використаний цей же механізм. Коли позиціонування має бути виконане, приймач R.3 позиціонування або контролер R.1 пристрою може перевірити, чи достатньо свіжих навігаційних даних знаходиться у пам'яті R.4. Якщо якісь навігаційні дані не є поточними (тобто отримані до поточного часу) або якісь необхідні навігаційні дані втрачено, 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, який збирає потрібні навігаційні дані і формує повідомлення-відповідь. Повідомлення-відповідь передається через обслуговуючу базову станцію В до пристрою R. Приймач R.2.1 комунікаційного блоку R.2 пристрою приймає і демодулює повідомленнявідповідь для отримання навігаційних даних, які потім зберігаються, наприклад, в області R.4.1 пам'яті R.4, призначеній для навігаційних даних. В іншому втіленні винаходу елемент М мережі виконує щонайменше деякі обчислення позиціонування і у цьому втіленні пристрій R допомагає елементу М мережі виконувати, наприклад, вимірювання фази носія і передає результати вимірювання до елемента М мережі у повідомленні з вимірювальною інформацією (вимірювальною інформацією GNSS). Елемент М мережі також формує допоміжні дані, приймаючи навігаційні дані від опорного приймача С.2, або елемент М мережі приймає допоміжні дані від сервера X допоміжних даних. Далі елемент М мережі обчислює положення пристрою R, використовуючи дані вимірювань і допоміжні дані. В іншому варіанті обчислення положення виконується в іншому сервері (не показаному), а сервер мережі М передає результати вимірювань і допоміжні дані до іншого сервера. У ще одному втіленні пристрій R виконує вимірювання псевдодальності і передає результати цих вимірювань до елемента мережі М у повідомленні з вимірювальною інформацією (вимірювальна інформація GNSS). Елемент М мережі використовує результати вимірювань і допоміжні дані, сформовані елементом М мережі або прийняті від сервера X допоміжних даних. Потім елемент М 94445 30 мережі обчислює положення пристрою R, використовуючи дані вимірювань псевдодальності і допоміжні дані, або елемент М мережі передає дані вимірювань псевдодальності і допоміжні дані до іншого сервера (не показаного), який виконує обчислення положення. У зазначених втіленнях вимірювальна інформація, що передається від пристрою R до елемента М мережі, може залежати від навігаційної системи, наведені вище концепції можуть бути використані для формування загального повідомлення, яке є не залежним від навігаційної системи. Головною ознакою винаходу є багаторежимна функціональність. Супутникова система (GPS, Galileo, GLONASS, SBAS, LAAS, QZSS або інші), визначена МСВ індексу SS, які можуть визначати режим. Однак, режим може також визначатись іншими факторами. Отже, режим визначає режим орбіти і у деяких випадках також режим моделі годинника. Спосіб індексації супутників (тобто ідентифікація навігаційної моделі містить інформацію про систему і SV) є суттєвим елементом винаходу. Для GLONASS є життєво важливим індекс носія (на додаток до індексу SS). Важливим є те, що у типовому втіленні модель годинника є спільною для всіх режимів (і, отже, для всіх навігаційних систем). Однак, модель годинника може також змінюватись з зміною режиму. Слід відзначити, що навігаційне допоміжне повідомлення містить різні параметри (зокрема, toe_MSB, інтервал узгодження, технічний стан супутника, IOD, toc, TGD, toe, r01,r1), яка є важливими для нормального функціонування навігаційної моделі, але не є суттєвими для винаходу (ці параметри показані у лапках у таблиці, що визначає формат), наприклад, еталонний час для моделі може бути наданий багатьма шляхами (поточний час, toe_MSB, toc і toe), але їх зміни не впливають на багаторежимну функціональність. Як інший приклад, інтервал узгодження визначається значенням з плаваючою комою (Таблиця 3). Це є лише прикладом і цей інтервал може також бути визначений іншими засобами з урахуванням конкретних особливостей системи, хоча це не є суттєвим для винаходу, і розглядається 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 індексації 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 С 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. 31 Операції різних елементів системи можуть здебільшого бути реалізовані програмно, тобто контролерами елементів, що працюють базуючись 94445 32 на комп'ютерних інструкціях. Деякі операції або їх частини можуть бути реалізовані схемно. 33 94445 34 35 94445 36 37 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 94445 Підписне 38 Тираж 24 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