用基础设施协助卫星导航的接收机以及方法

摘要

本发明涉及用基础设施协助卫星导航的接收机以及方法。一种导航系统，包括蜂窝电话、基站和网络服务器。它们中的每一个都有一个GPS接收机配对。蜂窝电话的GPS接收机得到从基站和网络服务器收到的信息的帮助，从而可减少卫星搜索的不确定性。时间差和/或频率差测量结果跟收集的数据一起使用，蜂窝电话和它的GPS接收机假设它们是精确的时间和频率。将修正信息用于对蜂窝电话计算出来的速度解进行后处理，从而为系统获得更加精确的解。

主权项

一种涉及蜂窝基站、至少一个蜂窝电话和网络服务器的卫星导航方法，其中蜂窝基站包括蜂窝收发信机、基准时钟和第一卫星导航接收机，蜂窝电话则包括第二全球定位系统GPS接收机，所述方法包括：利用第一卫星导航接收机而将蜂窝基站基准时钟与卫星导航时间同步；用蜂窝电话中的蜂窝电话业务频带收发信机来跟踪该蜂窝电话从蜂窝基站接收的信号的频率和相位；通过数据网络用网络服务器从蜂窝基站的第一卫星导航接收机和蜂窝电话的第二GPS接收机接收和分配至少时间信息，而且，收集位置和它们与卫星导航系统时间的时间偏移和频率偏移的数据库，用于其后的参考；以及通过数据网络用网络服务器将第二GPS接收机时钟和蜂窝电话时钟与卫星导航系统时间被动同步，其中网络服务器配置成对第一卫星导航接收机提供信息，以便该第一卫星导航接收机减小本地振荡器频率不确定性和时间不确定性至少其中之一，其中寻求从导航卫星来的信号初时涉及搜索各个载波频率，以考虑多普勒频移和本地晶体振荡器不精确性，而这样的搜索也包括用不同代码相位和相关代码模板去寻求代码匹配；其中，被动同步的步骤是这样地进行，使得蜂窝基站和蜂窝电话中的时间和频率偏移只有相对于卫星导航接收机时钟才被观测到，而任何校准是其后通过将测量的偏移通过数据网络发送来进行的，所进行的步骤还使得蜂窝电话和蜂窝基站中的真实时钟不受控制，只观测来自这些时钟的信号，而其中所获得的修正数据不反馈回到源去改变时钟，而是将所述修正数据用于网络服务器和GPS接收机软件中的计算，帮助GPS卫星搜索和进行定位计算；其中，三个基于硬件的测量结果被用来同步两个具有不同时间源的独立系统中的本地时钟，这包括时间差、频率差、晶体温度对频率的模型；其中，如果来自两个不同时间源的时间事件的时间差是已知的，则在一个时间源的事件时间就用来计算在另一时间源的事件时间；其中，如果两个时钟的频率差是已知的，则求出一个时钟的频率而将它用来预测另一时钟的频率；其中，通过测量晶体温度，温度‑频率校准模型被用来预测本地卫星导航时钟的频率；其中，如果时间源中的一个时间源是卫星导航接收机，则其它的时钟就与卫星导航系统时间相关联。