KR20010033226A - 추정 기준 시간을 사용하여 전세계 측위 시스템 수신기의위치를 결정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위성 수신기의 위치를 결정하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 적어도 4개의 위성을 사용하여 수신기의 예측 위치를 계산하는데 사용하는 시험 시간을 선택함으로써 시작한다. 예측 위치는 선택된 시험 시간에 기초하여 계산된다. 예측 위치로부터 제5 위성까지의 제1 범위가 계산되고, 예측 위치로부터 제5 위성까지의 제2 범위가 측정된다. 제1 범위와 제2 범위 사이의 비교가 이루어진다. 제1 범위가 제2 범위와 동일하지 않은 경우, 예측 위치는 실제 위치가 아니다. 새로운 시험 시간이 선택되고 상기 방법은 반복된다. 제1 범위 및 제2 범위가 실질적으로 동일할 때, 예측 위치는 실제 위치이다.

Description

추정 기준 시간을 사용하여 전세계 측위 시스템 수신기의 위치를 결정하는 방법{METHOD FOR DETERMINING THE LOCATION OF A GPS RECEIVER USING AN ESTIMATED REFERENCE TIME}

셀룰러 전화 시스템이 셀룰러 전화 시스템내에서 동작하는 셀룰러 전화의 지리적 위치를 결정하기 위해 설치되는 것이 바람직하고 가까운 미래에 의무화될 가능성이 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해, 셀룰러 전화에 셀룰러 전화의 위치를 결정하는 전세계 측위 시스템(GPS) 수신기가 설치되는 것이 제안되고 있다. 그러나, GPS 수신기는 고가이고, 셀룰러 전화 크기를 증가시키며, 셀룰러 전화에 사용할 수 있는 제한된 배터리 전력을 소비한다. 더욱이, GPS 수신기는 GPS 위성 송신이 폐색, 페이딩, 반사 등으로 인해 약해지는 빌딩 또는 다른 영역내에서 잘 기능을 하지 못한다.

GPS 수신기는 GPS 위성 신호의 복조를 통해 통상적으로 수득되는 보조 정보를 수득하는데 사용되는 임의의 GPS 수신기 기능을 제거함으로써 더 소형이고, 더 저렴하며, 더욱 에너지 효율적으로 만들어질 수 있다는 것이 공지되어 있다. GPS 위성 신호를 복조하는 대신에, 필요한 보조 정보를 갖는 GPS 수신기를 제공하기 위해 대체 수단이 사용된다. 이러한 보조 정보는 GPS 수신기를 고려하여 현재 GPS 위성의 리스트, 리스트된 GPS 위성의 도플러 시프트(Doppler shift), 각각의 리스트된 GPS 위성에 대한 천체 위치표(ephemeris) 데이터 및 각각의 리스트된 GPS 위성에 대한 클록 정정 데이터와 같은 다양한 정보를 포함한다. GPS 위성 신호를 복조하기 위한 GPS 수신기의 필요성을 제거하면 GPS 수신기가 폐색으로 인해 약해진 신호의 수신하기 위해 장시간동안 GPS 위성 신호를 통합한다.

그러나, GPS 수신기의 보조 정보를 계산하기 위해, GPS 수신기의 근접 위치가 공지되어야 한다. 더욱이, 보조 정보를 계산할 때 사용되는 근접 위치에 GPS 수신기의 실제 위치가 더 근접할수록, GPS 수신기에 의해 실행되는 결과적인 위치 탐색이 더 작아진다. 예를 들어, GPS 수신기의 실제 위치의 100 마일(mile)의 반경내의 위치에 대해 계산된 보조 정보가 GPS 수신기에 제공되는 경우, GPS 수신기는 GPS 위성까지의 실제 범위를 계산할 필요가 없으며, 그 대신에 각각의 범위에 대한 1 ms의 비율을 측정하는 것만 필요하다. 이것은 1 ms 코드 사이클로의 상대적인 코드 시프트 위치 지점을 발견하는데 필요한 범위 측정을 매우 간단하게 만든다. 그러나, 이것을 행하기 위해, GPS 수신기는 위치 해결 방법에 사용될 모든 GPS 위성에 대한 1023개의 위치를 모두 탐색해야만 한다.

코드 시프트 탐색은 모든 코드 시프트 위치를 탐색하기 위해 고속 푸리에 변환 및 역고속 푸리에 변환 상관기의 결합에 의해 실행될 수 있다. 이러한 순환 시퀀스의 코드 시프트 위치를 발견하는 기술은 텍스트북(Oppenheim 및 Shafer의 「Digital Signal Processing」)에 기재되어 있다. 그러한 방법은 직접 상관보다 계산적으로는 더 효율적이지만, 이 방법은 그럼에도 불구하고 부가적인 기능을 계산적으로 더 강하게 필요로 하고 제한된 배터리 전원을 소비한다. 더욱이, GPS 위성 범위에 대한 탐색시에 이동 유닛으로의 정보 전달을 돕기 위해 이동 유닛으로 정보를 전달하기 위한 상황에 의해, 이 방법은 계산적으로 비효율적으로 되는데, 그 이유는 불가능한 다수의 코드 시프트 위치에 대해 탐색하는 계산 사이클을 소비하기 때문이다.

1023개의 시프트 코드 위치를 모두 탐색하기 위한 다른 해결 방법은 다중 코드 시프트 위치를 동시에 탐색하는 특정 하드웨어를 제작하는 것이다. 그러나, 현재까지, 하드웨어 특정 해결 방법은 다중 탐색 및 긴 시간 지연을 필요로 하므로, 코드 시프트 위치의 일부보다 많은 동시 탐색을 할 수 없었다.

1997년 10월 15에 출원되어 공동 계류 중인 「Reduced Global Positioning System Receiver Code Shift Search Space for a Cellular Telephone System」이라는 명칭의 공동 양도된 미국 특허 출원 번호 08/950690호에는, 이동국내에 있는 GPS 수신기에 감소된 기능을 제공하는 방법은 이동국에 서비스하는 셀내의 공지된 지리적 위치에 대해 계산된 보조 정보를 사용한다. 셀룰러 전화망에 접속되는 서버는 셀룰러 전화 기지국에 의해 서비스되는 셀내의 공지된 위치에 기초하여 보조 정보를 계산한다. 하나의 예에서, 보조 정보는 기지국을 고려하여 GPS 위성의 리스트, 리스트된 GPS 위성의 각각에 대한 도플러 정정 및 공지된 위치에 대한 세계 시간 조정 시간에 기초하여 리스트된 GPS 위성의 각각에 대한 코드 시프트 위치를 포함한다. 다른 예에서, 보조 정보는 기지국을 고려하여 GPS 위성의 리스트, 기지국의 커버리지의 중심의 위치 및 세계 시간 조정 시간에 기초하여 리스트된 위성의 위치 및 클록 정정을 포함한다.

이러한 방법의 결점은 이러한 방법이 GPS 위성들 사이의 시간 동기화 및 GPS 수신기에 의해 행해지는 범위 측정에 의존한다는 것이다. 그러나 다수의 예에서, GPS 수신기가 범위 계산을 행하는 시간은 셀룰러 전화망에서의 대기 시간으로 인해 변화한다. 따라서, GPS 위성과의 보조 정보 부재 시간 동기화에 기초하여 범위 계산을 실행하는 방법을 고안하는 것이 유리하다.

본원은 참고로 본 명세서에 통합되어 있는 1997년 10월 15일에 출원된 「Reduced Global Positioning System Receiver Code Shift Search Space for a Cellular Telephone System」이라는 명칭의 공동 양도된 미국 특허 출원 번호 08/950690호(발명자 William O. Camp, Jr., Kambiz Zangi 및 Rajaram Ramesh)에 관한 것이다.

본 발명은 전세계 측위 시스템(GPS) 수신기의 위치를 결정하는 방법에 관한 것으로, 특히 GPS 수신기의 위치를 결정하는데 사용되는 보조 정보가 GPS 수신기에 의해 범위 측정이 이루어질 때와 상이한 시간에 계산될 때 GPS 수신기의 위치를 결정하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예와 일치하는 지리적 위치를 결정하는 시스템의 기능 블록도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예와 일치하는 지리적 위치를 결정하는 예를 나타내는 공지 및 비공지 위치와 복수의 GPS 위성을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예와 일치하는 지리적 위치를 결정하는 방법의 흐름도.

본 발명은 위성 수신기의 위치를 결정하는 방법을 포함한다. 이 방법은 적어도 4개의 위성을 사용하여 수신기의 예측 위치를 계산하는데 사용하는 시험 시간을 선택함으로써 시작한다. 예측 위치는 선택된 시험 시간에 기초하여 계산된다. 제5 위성까지의 예측 위치로부터의 제1 범위가 계산되고, 제5 위성까지의 예측 위치로부터의 제2 범위가 측정된다. 이어서, 제1 범위와 제2 범위의 비교가 이루어진다. 제1 범위가 제2 범위와 동일하지 않은 경우, 예측 위치는 실제 위치가 아니며, 새로운 시험 시간이 선택되고 상기 방법이 반복된다. 제1 범위 및 제2 범위가 실질적으로 동일할 때, 예측 위치는 실제 위치이다.

본 발명의 더욱 완전한 이해를 위해, 첨부하는 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명을 참조하여 설명한다.

이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예와 일치하는 지리적 위치를 결정하는 시스템의 기능 블록도가 도시되어 있다. 셀룰러 전화망(110)의 셀 사이트(120)에 위치되는 셀룰러 전화 기지국(100)은 셀룰러 전화(140)에 서비스한다. 셀 사이트(120)는 제1 섹터(130), 제2 섹터(132) 및 제3 섹터(134)로 분할되며, 도 1은 제1 섹터(130)내에 위치되는 것으로서 셀룰러 전화(140)를 나타낸다. 셀룰러 전화(140)는 또한 복수의 GPS 위성(160)으로부터 GPS 위성 송신을 수신하는 감소된 기능의 GPS 수신기(150)를 포함한다. 감소된 기능의 GPS 수신기(150)는 GPS 위성(160) 신호를 복조하는 기능 및 보조 정보를 결정하는 기능을 포함하지 않는다. 대신에, 위치를 결정하는데 필요하고, 또한 탐색될 도플러 주파수 시프트 및 코드 위상 시프트의 범위를 감소시키는 보조 정보가 대체 소스로부터 감소된 기능의 GPS 수신기(150)에 제공된다.

여러 가지 상이한 정보의 세트가 임의의 이점 및 결점을 각각 갖는 동시에 탐색 공간의 감소를 달성하는데 필요한 보조 정보에 포함될 수 있다. 제1 세트는 감소된 기능의 GPS 수신기(140)를 고려하여 위성(160)의 리스트, 리스트된 위성(160)의 도플러 주파수 및 리스트된 위성(160)에 대해 기대되는 코드 위상 관계를 포함한다. 그러나, 이러한 정보는 리스트된 위성(160)에 대해 기대되는 코드 위상 관계가 시간 경과에 따라 급속히 저하할 때 매우 짧은 대기 시간을 갖고 전송되어야 한다. 또한, 임의의 형태의 시간 동기화가 측정 시에 위성(160)을 위치 설정하는데 필요하다.

다른 보조 정보의 세트는 감소된 기능의 GPS 수신기(140)를 고려하여 위성(160)의 리스트, 리스트된 위성(160)에 대한 천체 위치표 데이터, 리스트된 위성(160)에 대한 클록 정정 데이터, 감소된 기능의 GPS 수신기(140)의 근접 위치 및 타이밍 정보를 포함한다. 이 경우에, 이 정보의 대기 시간은 문제가 될 정도는 아니며, 위성 신호 사이의 도플러 주파수 및 상대 코드 위상이 계산될 수 있다. 그러나, 시간 정보는 의사 범위의 효율적인 탐색 및 측정을 위해 수 초이내에 공지될 필요가 있다. 예를 들어, 시간 정보는 위성(160)이 정확한 측정 시간에 정확하게 위치 설정될 필요가 있으므로, 위치 설정을 해결하기 위해 10 ms 이내에 공지될 필요가 있다. 시간 정보는 시간 표준, 내부 클록 또는 셀룰러 전화망으로부터 수득될 수 있다. 시간 정보는 또한 GPS 신호로부터 수득될 수 있지만, 부가적인 기능이 GPS 신호의 복조를 실행하기 위해 감소된 기능의 GPS 수신기에 포함될 필요가 있다.

보조 정보의 제3 세트는 감소된 기능의 수신기(140)를 고려하여 위성(160)의 리스트, 리스트된 위성(160)에 대한 위치 데이터 및 운동 데이터, 리스트된 위성(160)에 대한 클록 정정 및 감소된 기능의 GPS 수신기(140)의 근접 위치를 포함한다. 공지된 시간에서의 위성(160)의 위치 및 위성들의 단기간 운동에 관한 이러한 보조 정보의 세트는 종래의 천체 위치표 및 시간 정보로 대체한다. 이러한 보조 정보의 세트 및 감소된 기능의 GPS 수신기를 위치 설정하는 본 발명의 방법을 사용하여, 최대 60초의 대기 시간이 고속 신호 탐색 및 측정을 위해 허용된다. 상기 모든 예에서, 차분 GPS 정정의 부가가 가능하다.

공지된 위치는 기지국(100)의 위치나 이와 달리 셀룰러 전화가 위치되는 섹터(130)의 중심(200) 중 하나이다. 이러한 위치는 기지국(100) 또는 보조 정보를 계산하는 서버(170)에 위치되는 GPS 수신기(180)의 사용을 포함하는 임의의 방법에 의해 결정될 수 있다.

기지국(100)은 GPS 위성(160)의 현재 상태에 관한 GPS 천체 위치표 정보 및 클록 정정을 수득 및 주기적으로 갱신한다. 바람직한 실시예에서, GPS 천체 위치표 및 클록 정정은 데이터 서비스(190)로부터 셀룰러 전화망(110)을 통해 기지국(100)에 의해 수득된다. 다른 방법으로는, 상기 정보는 기지국(100) 또는 서버(170)에 위치되는 GPS 수신기(180)에 의해 수신되는 GPS 위성(160) 송신으로부터 직접 수득될 수 있다.

미래에, 광역 부가 시스템(WAAS)로 공지되어 있는 보조 GPS 관련 시스템이 사용 가능하게 될 때, 기지국(100) 또는 서버(170)에 위치되는 GPS 수신기(180)가 또한 차분 정정 정보를 수득할 수도 있다. 차분 정정 정보는 GPS 수신기가 더 높은 정확도를 가지고 자신의 위치를 계산할 수 있게 한다.

기지국(100) 또는 원격 위치에 위치되는 서버(170)는 GPS 수신기(180) 또는 데이터 서비스(190)로부터 수득된 정보를 사용하여 기지국(100)과 통신되고 셀룰러 전화(140)내에 위치되는 감소된 기능의 GPS 수신기(150)으로 송신되는 보조 정보를 계산한다. 이러한 보조 정보는 예컨대, 기지국(100)을 고려하여 GPS 위성(160)의 리스트, 클록 정정 정보, 감소된 기능의 GPS 수신기가 범위 측정을 행하는 가장 가능성 있는 시간에 대응하는 각각의 리스트된 GPS 위성9160)의 위치에 대한 3차원 좌표, 각각의 리스트된 GPS 위성(160)의 3차원 속도 및 궤도, 및 보조 정보를 계산하는데 사용되는 공지된 위치의 3차원 좌표를 포함한다. 도플러 주파수는 상기 속도 정보를 사용하여 각각의 리스트된 GPS 위성(160)에 대해 계산된다. 각각의 리스트된 GPS 위성(160)에 대해 기대되는 코드 위성 시프트는 위성(160)의 위치, 공지된 위치의 위치 및 클록 정정 데이터를 사용하여 계산된다. 다른 방법으로는, 보조 정보는 기지국(100)을 고려하여 GPS 위성(160)의 리스트, 클록 정정 정보, 각각의 리스트된 GPS 위성(160)에 대한 천체 위치표 데이터 및 보조 정보를 계산하는데 사용되는 공지된 위치의 3차원 좌표를 포함한다.

셀 사이트(120)가 다중 섹터로 분할되고, 기지국(100)이 셀룰러 전화(140)가 사용 중인 섹터, 이 예에서는 제1 섹터(130)를 결정할 수 있는 경우, 서버(170)는 셀(120)의 중심과는 대조적으로 섹터(130)의 중심 위치(200)에 기초하여 보조 정보를 계산한다. 중심 위치(200)에 기초하여 보조 정보를 계산하면 셀룰러 전화(140)가 셀의 중심에서 기지국(100)보다 중심 위치(200)에 더 가깝게 위치될 가능성이 더 크기 때문에, 보조 정보의 정확도가 증가한다. 중심 위치(200)에 대한 지리적 좌표는 섹터(130)의 실제의 중심에 있을 필요는 없지만, 그 대신에 셀룰러 전화가 위치될 가능성이 가장 큰 예컨대, 섹터와 함께 위치되는 쇼핑몰, 복합 사무 공간(office complex), 공항 또는 스포츠용 시설에 있을 수 있다. 그러나, 셀 사이트(120)가 다중 섹터로 분할되지 않는 경우 또는 기지국(100)이 셀룰러 전화(140)가 사용 중인 섹터를 결정할 수 없는 경우에, 보조 정보는 기지국(100)의 지리적 위치에 기초하여 계산된다.

대체 실시예에서, 기업 트랜잭션 영역 또는 대도시 서비스 영역의 지리적 중심 위치가 기지국(100)의 지리적 위치 대신에 사용된다. 대부분의 셀룰러 전화 서비스 영역은 셀룰러 전화(140)에 의해 판독되는 시스템 ID(SID)에 의해 식별된다. 셀룰러 전화(140)는 이들 위치에 관한 보조 정보를 저장할 수 있고, 현재의 SID와 관련된 정보를 참조할 수 있거나, 보조 정보가 서버(170)에 저장되어 셀룰러 전화가 보조 정보를 제공하는 서버(170)에 SID를 제공한다.

서버(170)가 보조 정보를 계산한 후, 기지국(100)은 셀룰러 전화(140)내의 감소된 기능의 GPS 수신기(150)에 보조 정보를 송신한다. 보조 정보는 다양한 방법으로 감소된 기능의 GPS 수신기(150)에 송신될 수 있다. 예를 들어, 전세계 이동 통신 시스템(GSM) 프로토콜을 사용하는 셀룰러 전화망에서, 정보는 단문 메시징 서비스 메시지, 트래픽 채널을 통해 전송되는 패킷 데이터 메시지, 또는 제어 채널을 통해 전송되는 방송 메시지를 통해 전송될 수 있다. 보조 정보는 셀룰러 전화망(110) 및 셀룰러 전화(140) 사이의 정보의 송신을 위해 당업계에서 공지되어 있는 방법과 일치하는 방법으로 전송된다. 셀룰러 전화(140)내에 위치되는 송수신기(141)는 기지국(100)으로부터의 송신을 수신하고, 또한 셀룰러 전화(140)내에 위치되는 제어기(142)는 상기 정보를 보조 정보로서 식별하고 감소된 기능의 GPS 수신기(150)에 보조 정보를 제공한다. 더욱이, 보조 정보는 요구 시에 특정 셀룰러 전화 또는 방송 채널을 통해 복수의 셀룰러 전화에 송신될 수 있다.

이제 도 2를 참조하면, 공지된 위치(230) 및 비공지 위치(240)가 본 발명의 바람직한 실시예와 일치하는 지리적 위치를 결정하는 예를 나타내는 복수의 GPS 위성(220_a-n)이 도시되어 있다. 보조 정보에 리스트된 각각의 GPS 위서(220_a-n)은 3차원 좌표(X_a-n, Y_a-n, Z_a-n)의 세트를 갖는다. 모든 좌표에 대하여 지구 중심 지구 고정 시스템을 사용하는 것이 통상적이다. 공지된 위치(230)는 또한 3차원 좌표(X,Y,Z)의 세트를 갖는다. 공지된 위치(230)로부터 각 GPS 위성(220_a-n)까지의 범위(R_a-n)는 아래의 수학식으로 계산된다.

보조 정보를 사요아여, 감소된 기능의 GPS 수신기(150)는 빛의 속도에 대하여 공지된 값을 이용하는 당업계의 방법과 일치하는 각 위성(220_a-m)에 대한 코드 시프트 위치 및 각 위성에 대한 개별 클록 정정값을 계산한다. 감소된 기능의 GPS 수신기(150)는 또한 각각의 GPS 위성(220_a-m)에 대한 측정된 코드 시프트 위치를 결정하기 위해, 각각의 GPS 위성(220_a-m)에 대한 코드 시프트 탐색 공간을 탐색한다. 측정된 코드 시프트 위치는 계산된 코드 시프트 위치로부터 감산되어 각 GPS 위성(220_a-m)까지의 범위를 계산한다. 공지된 위치로부터 각 GPS 위성(220_a-m)까지의 단위 벡터 코사인의 매트릭스의 역으로 승산된 이들 델타 범위의 벡터는 비공지 위치(240)를 결정하기 위해 공지 위치(230)에 가산되는 X, Y 및 Z에 대한 정정 벡터 정정을 야기한다.

이제 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예와 일치하는 지리적 위치를 결정하는 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 보조 정보가 감소된 기능의 GPS 수신기에 의해 수신된 후에, 적어도 4개의 GPS 위성의 3차원 위치 좌표가 계산된다(단계 300). 보조 정보가 GPS 위성의 좌표 및 시간 T₀에서의 위성의 속도 및 궤도를 포함한 경우, 현재의 시간 T₁에 대한 GPS 위성의 위치가 속도와 시간을 승산하고 시간 T₀및 T₁사이의 기간 중에 자신의 궤도를 따라 이동되는 거리를 계산함으로써 계산된다. 반면에, 보조 정보가 그 대신 천체 위치표 데이터를 포함한 경우, GPS 위성의 위치는 GPS 수신기에 공통으로 사용되고 잘 공지되어 있는 방법으로 계산된다.

GPS 위성으로부터 공지된 위치까지의 범위는 도 2에 도시되어 있는 표현을 사용하여 계산되고(단계 320), GPS 위성으로부터 비공지 위치까지의 범위는 또한 도 2에서 설명되어 있는 코드 시프트 측정을 사용하여 측정된다(단계 330). 계산 및 측정 범위 사이의 차가 계산되고(단계 340), 정정 벡터가 도 2에 설명되어 있는 바와 같이 계산된다(단계 350). 예측 위치는 정정 벡터를 공지 위치에 가산함으로써 계산된다(단계 360). 이 점에서, 상기 위치는 예측만 되는데, 그 이유는 GPS 위성에 대한 정확한 시간 기준이 단지 시험 추정이기 때문이다. 따라서, 예측 위치가입증될 필요가 있다.

예측 위치가 실제 위치인 것을 입증하기 위해, 예측 위치로부터 수신기를 고려하여 위성의 리스트내의 제5 GPS 위성까지의 범위가 계산되고(단계 370), 예측 위치로부터 제5 GPS 위성까지의 범위가 측정된다(단계 380). 예측 위치 및 제5 GPS 위성 사이의 계산 및 측정 범위 사이의 차가 계산되고(단계 390), 예측 위치가 실제 위치인지의 결정이 이루어진다(단계 400). 계산 및 측정 범위 사이의 차가 0인 경우, 예측 위치는 실제 위치이다. 반면에, 계산 및 측정 범위 사이의 차가 0이 아닌 경우, 단계 300에서 선택된 시간이 부정확하고 예측 위치가 부정확하다. 이 경우에, 새로운 시험 시간이 선택되고(단계 410), 프로세스는 단계 310에서 시작을 반복한다. 2개의 부정확한 시험 시간의 선택 후에, 제3 시험 시간을 선택할 때에 이동하는 방향 및 정확한 기준 시간을 식별하는데 사용될 수 있는 임의의 탐색 루틴에 관한 결정이 이루어진다.

가정된 원형 궤도에 기초하여 궤도 운동에 고차 정정을 적용할 수 있는 것이 예측된다. 이것은 위성 위치 계산에 대한 간단한 2차 정정이 가능하게 한다. 이것의 순수한 효과는 이러한 방법이 의사 범위 측정의 시간의 몇 분의 불확실성에 대해서도 유용하게 만든다.

본 발명의 방법의 실시예가 첨부한 도면에 예시되고 전술한 상세한 설명에 설명되어 있지만, 본 발명은 이들 실시예에 제한되는 것이 아니라 이하의 청구의 범위에 나타내고 한정되어 있는 바와 같은 발명의 사상을 벗어남 없이 다양한 재벼열, 수정 및 치환이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (8)

1. 위성 수신기의 위치를 결정하는 방법에 있어서:

   (a) 적어도 4개의 위성을 사용하여 예측 위치를 계산하는데 사용하는 시험 시간을 선택하는 단계와;

   (b) 선택된 시험 시간에 기초하여 예측 위치를 계산하는 단계와;

   (c) 예측 위치로부터 제5 위성까지의 제1 범위를 계산하는 단계와;

   (d) 예측 위치로부터 제5 위성까지의 제2 범위를 측정하는 단계와;

   (e) 제1 범위를 제2 범위와 비교하는 단계와;

   (f) 제1 범위가 제2 범위와 동일할 때 예측 위치를 실제 위치로서 승인하는 단계를 포함하고; 제1 범위가 제2 범위와 동일하지 않을 때:

   (g) 새로운 시험 시간을 선택하는 단계와;

   (h) 단계 (b)에서 시작하는 프로세스를 반복하는 단계를 실행하는 단계를 포함하는 위성 수신기 위치 결정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 예측 위치를 계산하는 단계는:

   적어도 4개의 위성의 각각에 대해 현재의 위치를 계산하는 단계와;

   4개의 위성의 각각으로부터 공지 위치까지의 제3 범위를 계산하는 단계와;

   4개의 위성의 각각으로부터 위성 수신기의 위치까지의 제3 범위를 측정하는 단계와;

   4개의 위성의 각각으로부터 공지 위치까지의 계산된 제3 범위와 4개의 위성의 각각으로부터 비공지 위치까지의 측정된 제3 범위 사이의 차에 기초하여 정정 벡터를 계산하는 단계와;

   정정 벡터를 공지 위치의 좌표에 가산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 수신기 위치 결정 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 정정 벡터를 계산하는 단계는 4개의 위성의 각각으로부터 공지 위치까지의 계산된 범위와 4개의 위성의 각각으로부터 비공지 위치까지의 측정된 범위 사이의 차를 공지 위치로부터 4개의 위성의 각각까지의 단위 벡터 코사인의 매트릭의 역과 승산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 수신기 위치 결정 방법.
4. 제2항에 있어서, 보조 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 수신기 위치 결정 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 보조 정보를 수신하는 단계는:

   수신기를 고려하여 위성의 리스트를 수신하는 단계와;

   클록 정정 정보를 수신하는 단계와;

   각각의 리스트된 위성에 대한 원래의 3차원 좌표를 수신하는 단계와;

   각각의 리스트된 위성의 3차원 속도 및 궤도를 수신하는 단계와;

   공지 위치의 3차원 좌표를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 수신기 위치 결정 방법.
6. 제5항에 있어서, 적어도 4개의 위성의 각각에 대해 현재의 위치를 계산하는 단계는:

   4개의 위성의 각각에 대한 3차원 좌표가 결정될 때의 시간 및 선택된 시험 시간 사이의 시간차를 계산하는 단계와;

   상기 시간차동안 4개의 위성의 각각에 의해 이동되는 거리를 결정하기 위해 상기 시간차를 4개의 위성의 각각의 속도와 승산하는 단계와;

   4개의 위성의 각각의 이동 거리 및 궤도에 기초하여 4개의 위성의 각각의 위치를 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 수신기 위치 결정 방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 보조 정보를 수신하는 단계는:

   수신기를 고려하여 위성의 리스트를 수신하는 단계와;

   클록 정정 정보를 수신하는 단계와;

   각각의 리스트된 위성에 대한 천체 위치표 데이터를 수신하는 단계와;

   공지 위치의 3차원 좌표를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 수신기 위치 결정 방법.
8. 제7항에 있어서, 적어도 4개의 위성의 현재 위치를 계산하는 단계는 현재 위치를 계산하기 위해 천체 위치표 데이터내의 정보를 외삽(extraploate)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 수신기 위치 결정 방법.