技術領域

本發明涉及一種快速可靠更新GPS星歷的方法及系統。

背景技術

當GPS的應用不斷地推進個人的隨身應用時，傳統的GPS定位方式就出現了不小的使用瓶頸。采用自主定位（Autonomous?Positioning）的獨立式GPS設備，必須要在信號條件好的開放天空中接收到四顆以上的衛星信號，并且，此設備的GPS接收機還得將這些GPS衛星軌道信息數據完整收齊，接著才能進行定位計算。

GPS接收機第一次開機后的啟動定位時間，取決于啟動的方式，一般可分為冷啟動、溫啟動和熱啟動三種：

冷啟動(Cold?Start)：GPS接收機清空了所有歷史數據，或者GPS?接收機在沒有加電工作的情況下移動距離超過1000km，GPS接收機會嘗試定位并鎖定衛星，由于清空了歷史數據，將需要很長的時間。GPS接收機采用類似于輪詢的方法，從所有的衛星中鎖定信號，這將比事前知道需要搜索哪些衛星要慢很多。這一類重新獲取鎖定要花的時間非常長。根據使用GPS模塊不同，重新獲取鎖定的時間從幾分鐘到一個小時不等。

暖啟動(Warm?Start):GPS保存有最后計算的衛星的位置、歷書和UTC時間，但保存的內容不是當前可視衛星的數據。GPS重啟以后會嘗試獲得當前衛星和信號并計算其新位置。GPS基于其最后的位置和歷書可以大致推測當前天空中的可視衛星。

熱啟動(Hot?Start):GPS保存有其最后計算的可視衛星的位置、almanac(歷書)和UTC時間，在重啟以后，GPS以上述保存的內容為基礎獲取和計算當前衛星的最新位置，可快速定位。

對于隨身導航應用來說，由于冷啟動的存在，自主定位在開機后的第一次定位時間（Time?to?first?fix,?TTFF）太長，而且用戶時常處于建筑物林立的街道中，高架橋下，甚至是室內的環境中，由于這些地方的信號接收條件很差，用戶需要很長時間才能等到第一次定位，而且還不一定能夠成功。

在此情況下對于單個A-GPS終端主機，啟動定位最為快速的方式就是熱啟動，而通過另一套網絡來取得衛星信息的輔助定位方式，將冷啟動變為熱啟動，也就是A-GPS（即Aiding?GPS），已成為GPS發展上的一個必然趨勢。針對這種情況，目前市場上有兩種不同形式的A-GPS解決方案，以幫助用戶縮短TTFF時間，快速實現定位。

一種是在線A-GPS方式（AssistNow?Online），實時性的通過GSM、GPRS、CDMA或UMTS等移動通信系統來取得實時衛星信息。另一種是采用離線A-GPS方式（AssistNow?offline），通過移動網絡或直接由因特網預先下載衛星數據，當需要時就能起到輔助定位的作用。本發明所涉及的A-GPS是在線A-GPS。

傳統的在線A-GPS方式的移動終端一般通過TCP/IP的協議方式來與傳統的標準星歷服務器（也可以是服務器的鏡像（Mirror）或代理（Proxy）星歷服務器）通信，以取得GPS定位所需的輔助衛星定位數據。傳統星歷服務器上的星歷數據一般從GPS官方星歷服務器，也就是所說的GPS根星歷服務器獲得。而星歷數據的有效期僅為幾小時，當傳統的星歷服務器與GPS根星歷服務器斷開連接后，各A-GPS終端主機主機便無法獲取最新的GPS星歷，無法進行快速定位。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種快速可靠更新A-GPS星歷的解決方案。幫助各A-GPS終端主機即使在本地GPS星歷服務器無法從GPS根星歷服務器直接獲取最新的GPS星歷的情況下，也能在本地GPS星歷服務器得到最新的高精度虛擬GPS星歷，以幫助用戶縮短TTFF時間，快速實現定位。從而可將A-GPS終端主機定位系統冷啟動后第一次定位的時間縮短到20秒內。

本發明解決技術問題所采取的技術方案為：

一種快速可靠更新GPS星歷的系統包含多個A-GPS終端主機和一個本地GPS星歷服務器。所述本地GPS星歷服務器，內部包含一個虛擬GPS星歷生成模塊。所述的虛擬GPS星歷生成模塊是本地GPS星歷服務器上運行的一個GPS星歷預測模塊。該預測模塊使用歷史GPS星歷數據，結合衛星的運行特性，通過差分星歷修正數據的算法推測接下來幾個小時的衛星運行軌跡，生成較為精確的衛星星歷數據。

每個A-GPS終端主機通過GPRS或者WIFI的連接方式，訪問互聯網上的本地GPS星歷服務器，獲取最新的GPS星歷數據。