提供辅助定位信息的方法、服务端及终端与流程

专利2022-05-09  2



1.本申请涉及卫星定位技术领域。


背景技术:

2.随着物联网技术的发展和移动智能终端的普及,越来越多的移动终端的应用场景对精准位置提出了需求。gnss(global navigation satellite system,全球卫星定位系统)利用一组卫星的伪距等观测量和卫星的星历及钟差数据,能够为全世界范围内的用户提供全天候的实时高精度的三维空间信息。gnss技术能够满足大部分移动终端对精准位置的需求,但该技术存在一些问题,诸如:当用户处于较为复杂的环境(遮挡环境等)时,接收机从gnss卫星接收到的gnss卫星信号比较微弱,接收机需要较长时间才能或者甚至不能正确接收并解调卫星信号,导致定位时间较长或者甚至不能定位;另外,接收机冷启动时定位时间长,卫星的时间、星历和钟差信息调制在导航电文里,接收机冷启动时需要较长时间先跟踪卫星信号并正确解调出导航电文才能得到时间、星历和钟差信息,例如:gps和glonass每隔30s重复播发星历数据,接收完整的广播星历数据至少需要30s。gnss的这些问题一方面影响了终端的体验,另一方面也限制了智能终端应用场景的拓展。
3.为解决gnss的问题,a-gnss(assisted-gnss)技术应运而生。a-gnss通过移动网络或者无线网络向gnss接收机提供卫星辅助数据(卫星星历、历书、电离层参数等),gnss接收机结合观测量和卫星辅助数据,可明显缩短gnss接收机首次定位时间,并且可在受到遮挡等弱信号地区借助辅助数据减轻接收机对卫星信号的依赖度,同时由于接收机减少了信号捕获的范围,不需要实时获取星历数据而连续运行,降低了接收机功耗。
4.目前,a-gnss通常采用来自oma(open mobile alliance,开放移动联盟)的supl(secure user plane location,安全用户层面定位)标准协议。supl适用于移动网络(gsm/gprs、cdma、td-scdma、wcdma、lte等)以及无线网络(wlan),通过lcs的标准协议(lpp/rrlp/tia-801等)向定位终端传送这些卫星辅助数据。
5.图1示出了oma supl中终端发起定位/辅助定位服务的消息流100。终端102上运行的应用/app发起了定位/辅助定位的请求,终端102执行数据连接建立过程,与归属网络的定位中心101建立安全的ip连接(步骤a)。数据连接建立好后,终端102发送supl start消息用以发起与定位中心101的定位/辅助定位会话(步骤b)。supl start消息包括会话id、终端能力和location id等。定位中心101可验证终端102当前有没有supl漫游(步骤c),然后向终端102发送supl response消息,supl response消息可包括会话id、所选定位方法等(步骤d)。终端102然后向定位中心101发送supl pos init消息,该消息可包括会话id以及可能的其他信息(步骤e)。终端102可在随后针对定位会话与定位中心101交换消息(步骤f)。对辅助定位服务来说,步骤f中交换的消息为定位中心101传送给终端102的辅助数据;对定位服务来说,步骤f中交换的消息为终端观测量或者终端的位置信息。定位/辅助定位会话一旦完成,定位中心101发送supl end消息给终端110结束该会话并释放会话相关的资源(步骤g)。
6.目前,a-gnss服务对处于不同状态的终端提供的辅助数据是相同的,没有考虑终端状态的差异性,导致在一些情况下辅助定位的请求次数较多,数据流量较大,终端的运算量和功耗也较大。


技术实现要素:

7.本申请的目的在于提供一种提供辅助定位信息的方法、服务端及终端,可以减少辅助定位的请求次数,减少终端的数据流量和运算量,降低终端功耗。
8.本申请公开了一种提供辅助定位信息的方法,包括:
9.服务端将辅助定位信息发送给终端,以供该终端进行辅助定位,其中,该辅助定位信息至少包括从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。
10.在一个优选例中,所述服务端将辅助定位信息发送给终端之前,还包括:
11.获取终端的预估运动范围;
12.所述服务端将辅助定位信息发送给终端,进一步包括:
13.如果所述终端的预估运动范围小于预设的第一阈值,则向所述终端发送从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在所述预估运动范围内所有可见卫星的星历和可见时间区间。
14.在一个优选例中,所述服务端将辅助定位信息发送给终端,还进一步包括:
15.如果所述终端的预估运动范围大于所述第一阈值,则发送所述辅助定位信息并监测所述终端的实际运动范围和实际运动速度;以及
16.如果所述终端的所述实际运动范围大于预设的第二阈值,并且所述终端的实际运动速度大于预设的第三阈值,则向所述终端发送从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束的全星座星历。
17.在一个优选例中,所述实际运动速度为当前运动速度或预设时长的平均速度。
18.在一个优选例中,所述第二阈值小于所述第一阈值。
19.在一个优选例中,所述预估运动范围为预先设定的或根据所述终端历史运动轨迹确定的。
20.在一个优选例中,所述服务端包括辅助定位服务器和平台网关。
21.本申请还公开了一种用于提供辅助定位信息的服务端用于执行如权1-7任一项所述的提供辅助定位信息的方法。
22.本申请还公开了一种接收辅助定位信息的终端包括定位单元和通信单元,所述通信单元接收来自服务器的辅助定位信息,所述辅助定位信息包括从所述服务器发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间;
23.所述定位单元根据所述辅助定位信息确定定位时刻的可见卫星集合,以辅助定位。
24.在一个优选例中,所述终端的通信单元发送该终端的预估运动范围给所述服务器;
25.当所述预估运动范围小于预设的第一阈值时,所述辅助定位信息包括从所述服务
器发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在所述预估运动范围内所有可见卫星的星历和可见时间区间。
26.在一个优选例中,所述预估运动范围为预先设定的或根据所述终端历史运动轨迹确定的。
27.本申请实施方式中,对不同状态的终端提供不同的定位辅助数据,从而减少终端的数据流量,减少终端侧的运算量,降低功耗,提高了效率。
28.本申请的说明书中记载了大量的技术特征,分布在各个技术方案中,如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话,会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题,本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征,都可以自由地互相组合,从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载),除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如,在一个例子中公开了特征a b c,在另一个例子中公开了特征a b d e,而特征c和d是起到相同作用的等同技术手段,技术上只要择一使用即可,不可能同时采用,特征e技术上可以与特征c相组合,则,a b c d的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载,而a b c e的方案应当视为已经被记载。
附图说明
29.图1是现有技术的oma supl中终端发起定位/辅助定位服务的消息流;
30.图2根据本申请第一实施方式的提供辅助定位信息的方法流程示意图;
31.图3根据本申请第二实施方式的提供辅助定位信息的方法流程示意图;
32.图4根据本申请第三实施方式的提供辅助定位信息的方法流程示意图;
33.图5是本申请实施例中终端当前位置的可见卫星的示意图;
34.图6是本申请实施例中卫星的可见时间区间的示意图;
35.图7是本申请实施例中终端的预估运动范围的所有可见卫星的示意图;
36.图8是本申请实施例中终端的实际运动范围的所有可见卫星的示意图;
37.图9是根据本申请一个实施例中的辅助定位的系统结构示意图;
38.图10是根据本申请一个实施例的终端模块构成示意图;
39.图11是本申请一个实施例中终端发起辅助定位服务的消息流示意图;
40.图12是本申请一个实施例中a-gnss服务器根据终端的状态对终端提供辅助数据的示意图。
具体实施方式
41.在以下的叙述中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,本领域的普通技术人员可以理解,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
42.部分概念的说明:
43.卫星星历:描述有关卫星运动轨道的信息。
44.历元:天文学上把观测资料所对应的时刻(观测瞬间)称为历元。
45.gnss:全球卫星导航系统,global navigation satellite system的缩写。
46.gps:全球定位系统,global positioning system的缩写,是由美国国防部研制和维护的中距离圆型轨道卫星导航系统。
47.服务端:是指网络中能对其它设备提供服务的计算机系统。服务端服务的对象通常称为终端或客户端,服务端与终端之间可以通过有线或者无线的方式通信连接。服务端的实现方式是多种多样的,可以是单台的计算机设备,也可以是多台计算机设备的组合(例如集群服务器,云服务器等)。服务器在一些应用场景中也可以被称为云端等。
48.终端:也称终端设备,是计算机网络或通信网络中处于网络最外围的设备,主要用于用户信息的输入以及处理结果的输出等。除了输入输出的功能,终端也能进行一定的运算和处理,实现部分系统功能。终端可以是例如智能手机,平板电脑,笔记本电脑,台式电脑,智能手表,智能手环,电视机,有输入功能的投影机,个人数字助理(pda)等。
49.首先对现有技术的a-gnss服务存在的技术问题进行进一步的分析:
50.现有技术中,a-gnss服务对处于不同状态的终端提供的辅助数据是相同的,没有考虑终端状态的差异性,例如活动空间有局限性的终端、高速运动的终端、低速运动的终端等。
51.a-gnss服务提供给终端的可见卫星的辅助数据仅仅是针对某一时刻t0的,且卫星一直处于运动状态,能捕获该卫星的终端需要处于一定的空间位置范围内。在当前时刻t0某颗卫星对终端是可见的(终端能捕获到该卫星称之为卫星对该终端是可见的),但是在下一时刻t1该颗卫星对终端可能是不可见的。由于卫星对终端的可见状态会随着时间发生变化,终端需要实时的确定卫星的可见状态。终端在时刻t1若没有向服务端请求辅助数据,则需要在终端侧计算可见卫星,这样可能减慢终端卫星捕获速度并且增加额外计算量导致功耗增加。终端在时刻t1若向服务端请求辅助数据,增加了交互流程耗时增多,同时会增加终端的数据流量。
52.当终端的空间位置变化较快时,终端的可见卫星集合变化也会相对较快。同样,a-gnss服务提供给终端的辅助数据仅仅是针对某一时刻t0的可见卫星,对于下一时刻t1的可见卫星终端若没有向服务端请求辅助数据,需要先获取服务端未提供的卫星的导航电文从而解出卫星星历,然后在终端侧计算出可见卫星集合,获取广播星历耗时较长,以gps为例,接收完整的广播星历数据至少需要30s。这样会减慢终端卫星捕获速度并且增加额外计算量导致功耗增加。终端在时刻t1若向服务端请求辅助数据,会耗时增多且增加终端的数据流量。
53.为了解决上述技术问题,本申请实施方式的部分创新点在于:
54.现有技术通常只给终端发送在当前位置和当前时刻可见卫星的星历以作为辅助定位信息,而本申请实施方式则向终端发送该终端当前位置在当前星历更新周期内所有可见卫星的星历和可见时间区间,这样可以有效减少终端请求辅助定位信息的进行定位计算的计算量,提高定位的速度。
55.此外,现有技术在进行辅助定位时不考虑终端的运动范围和运动速度。而本申请,于一些实施方式中,会根据终端的运动范围和可选的运动速度给予不同的辅助定位信息,这样可以在终端的定位速度和发给终端的数据流量上达到一个较佳的平衡。
56.如果终端的预估运动范围小于预设的第一阈值,则向该终端发送该预估运动范围内所有可见卫星的当前星历更新周期星历和可见时间区间(可选地,此时可以不监测实际
运动范围),从而大大减少终端请求辅助定位信息的次数,并加快终端定位的速度。
57.如果终端的实际运动范围大于预设的第二阈值并且实际运动速度大于预设的第三阈值,则向该终端发送当前星历更新周期的全星座星历,使得高速、大范围运动的终端可以及时地根据辅助定位信息定位,不需要不断地请求和等待辅助定位信息,在一段时间内不需要再次向服务器请求辅助定位信息。
58.为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。
59.本申请的第一实施方式涉及一种提供辅助定位信息的方法,其流程如图2所示,该方法包括以下步骤:
60.在步骤210中,服务端将辅助定位信息发送给终端,以供终端进行辅助定位,该辅助定位信息至少包括从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。其中,服务端的辅助定位服务器(例如a-gnss服务器)提供的该终端当前位置所有可见卫星,是请求定位辅助数据的时刻t
c
至当前星历更新周期结束的间段内,该终端在各个时刻的可见卫星的并集,示例如图5。该终端在当前位置的上空中共有8颗卫星,分别是g01~g08号卫星。图5中角θ范围内的卫星为终端在当前位置的可见卫星。由于卫星一直处于运动状态,若终端静止或者处于小空间范围内,卫星对终端并非一直可见,因此卫星对该终端的可见性是与时间相关的。当前位置的该终端在请求定位辅助数据的时刻t
c
对应的可见卫星由实线表示,包含g04、g05、g06、g08,当前位置的该终端在时刻t
c
之后的时刻t
k
对应的可见卫星由虚线表示,包含g02、g03、g04、g05、g06、g07。该终端当前位置所有可见卫星为该终端在时刻t
c
至时刻t
k
的时间段内的各个时刻可见卫星的并集,也就是说,辅助定位服务器提供的该终端当前位置所有可见卫星包含了图5椭圆e1中的所有卫星g02、g03、g04、g05、g06、g07、g08。
61.可选地,在一个实施例中,该辅助定位信息仅包括从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。gps星历更新周期为2小时。
62.可选地,在一个实施例中,该辅助定位信息包括整个当前星历更新周期期间在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。
63.步骤210中,辅助定位服务器通过以下方法确定,对该终端某颗卫星是否在定位辅助数据请求时刻t
c
至下一历元的间段内是可见的,以及可见卫星的可见时间区间:
64.如图6所示,卫星沿着其运行轨道a-f运动,卫星对该终端在运行轨迹bd内是可见的,卫星对该该终端的总可见时间段为[t1,t2],定位辅助数据请求时刻t
c
至下一星历更新周期开始时刻t
n
的时间段[t
c
,t
n
]的交集为该颗卫星的可见时间区间[t
begin
,t
end
]。若[t1,t2]和[t
c
,t
n
]没有交集,则表示该颗卫星在[t
c
,t
n
]时间段内对该终端不可见。[t1,t2]和[t
c
,t
n
]的交集情况包含5种情况:
[0065]
如图6中(1)所示,t1<t
c
且t2<t
n
,卫星的可见时间区间[t
begin
,t
end
]为[t
c
,t2];
[0066]
如图6中(2)所示,t1<t
c
且t
n
<t2,卫星的可见时间区间[t
begin
,t
end
]为[t
c
,t
n
];
[0067]
如图6中(3)所示,t
c
<t1且t
n
<t2,卫星的可见时间区间[t
begin
,t
end
]为[t1,t
n
];
[0068]
如图6中(4)所示,t
c
<t1且t2<t
n
,卫星的可见时间区间[t
begin
,t
end
]为[t1,t2];
[0069]
如图6中(5)所示,t2<t
c
,[t1,t2]和[t
c
,t
n
]没有交集,卫星在[t
c
,t
n
]时间段内对该
终端不可见,该颗卫星不包含在可见星集合里。
[0070]
此后进入步骤220,终端接收并使用来自服务端的辅助定位信息进行辅助定位。可选地,终端根据该辅助定位信息中的可见时间区间和星历确定在当前时刻和当前位置所有可见卫星的星历,并根据当前时刻和当前位置所有可见卫星的星历进行辅助定位。
[0071]
本申请的第二实施方式涉及一种提供辅助定位信息的方法,其流程如图3所示。第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进,根据预估运动范围的情况发送不同的辅助定位信息。该方法包括以下步骤:
[0072]
在步骤302中,获取终端的预估运动范围。可选地,预估运动范围为预先设定的或根据终端历史运动轨迹确定的。
[0073]
可选地,在一个实施例中,预估运动范围的大小在辅助定位软件中有一个默认值,默认的预估运动范围是大于第一阈值的。对于具有活动的局限性的终端,例如飞机场、火车站、码头的特殊终端,在辅助定位软件预装于终端时,根据终端特性改写预估运动范围的大小,具有此特性的终端的预估运动范围小于第一阈值。在另一个实施例中,也可以根据终端过去一段时间(例如最近几次终端开机到关机)的轨迹来确定出终端的历史运动范围,若终端的历史运动范围小于终端保存的预估运动范围,则将终端保存的预估运动范围更新为终端的历史运动范围。
[0074]
可选地,在一个实施例中,也可以根据终端过去一段时间(例如最近几次终端开机到关机)的轨迹来确定出终端的历史运动范围,若所确定的终端历史运动范围小于终端目前保存的预估运动范围,则将终端目前保存的预估运动范围更新为终端的历史运动范围。
[0075]
此后进入步骤304,判断终端的预估运动范围是否小于预设的第一阈值,如果是则进入步骤306,否则进入步骤308。可选地,步骤304可以整体或部分地由终端处理,也可以整体或部分地由辅助定位服务器处理,还可以整体或部分地由平台网关处理。第一阈值的有多种实现形式,可选地,第一阈值是一个半径值,可选地,第一阈值是一个区域。
[0076]
在步骤306中,服务端向终端发送从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在预估运动范围内所有可见卫星的星历和可见时间区间。可选地,在一个实施例中,在当前星历更新周期结束之前不再向该终端发送辅助定位信息,除非该终端的运动到该预估运动范围之外。
[0077]
预估运动范围包含该终端的当前位置,因此该终端的预估运动范围的所有可见卫星一般会多于该终端当前位置的所有可见卫星,示例如图7。该终端在当前位置的所有可见卫星为g04、g05、g06、g07,在该终端的预估运动范围c1的边缘b处的可见卫星还包含g02和g03,在该终端的预估运动范围c1的边缘c处的可见卫星还包含g08和g09,因此,a-gnss服务器提供终端预估运动范围内的所有可见卫星包含g02、g03、g04、g05、g06、g07、g08、g09。
[0078]
在步骤308中,服务端向终端发送从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。
[0079]
在步骤310中,终端接收来自服务端的辅助定位信息并进行辅助定位。
[0080]
对处于预估运动范围内的终端,服务端在当前星历更新周期仅需提供一次对预估运动范围内的所有可见卫星的当前星历更新周期的星历和可见时间区间,可以不需要服务端多次向该终端提供定位辅助数据,节省了终端的数据流量。
[0081]
本申请的第三实施方式涉及一种提供辅助定位信息的方法,其流程如图4所示。第
三实施方式在第二实施方式的基础上进行了改进,进一步根据实际运动范围和实际运动速度的判断发送不同辅助定位信息。该方法包括以下步骤:
[0082]
在步骤402中,获取终端的预估运动范围。
[0083]
此后进入步骤404,判断终端的预估运动范围是否小于预设的第一阈值,如果是则进入步骤406,否则进入步骤408。
[0084]
在步骤406中,服务端向终端发送从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在预估运动范围内所有可见卫星的星历和可见时间区间。可选地,在一个实施例中,步骤406之后,在预定时间段内,不需要监测该终端的实时运动范围是否超过预定阈值。
[0085]
在步骤408中,服务端向终端发送从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。此后进入步骤410。
[0086]
在步骤410中,监测终端的实际运动范围和实际运动速度。可选地,实际运动速度可以是当前运动速度或预设时长的平均速度。此后进入步骤412。
[0087]
在步骤412中,判断是否终端的实际运动范围大于预设的第二阈值并且终端的实际运动速度大于预设的第三阈值,如果是则进入步骤414,否则可以回到步骤410,继续进行监测。可选地,在一个实施例中,第二阈值和该终端的当前位置表征了一个空间区域,该空间区域内的所有终端的所有可见卫星是相同的。可选地,第二阈值小于第一阈值。
[0088]
可选地,在一个实施例中,每次发现终端的实际运动范围大于预设的第二阈值但实际运动速度小于预设的第三阈值,可以向终端发送从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。此后实际运动范围的中心要更新为发送最新辅助定位信息时刻该终端的当前位置。
[0089]
如图8所示,c2表示了第二阈值和该终端当前位置a组成的空间区域,该终端在位置a处请求定位辅助数据,a-gnss服务器对该终端提供对当前位置的所有可见卫星g02、g03、g04、g05、g06、g07、g08,包含在椭圆e1中,与图5中对该终端提供对当前位置的所有可见卫星一致。曲线ab表示该终端的实际运动轨迹。该终端由位置a运动到位置b时,超过了c2的范围,该终端的所有可见卫星变为g04、g05、g06、g07、g08、g09、g10,包含在椭圆e2中,增加了g09和g10卫星,a-gnss服务器需要向该终端提供g09和g10卫星的星历。
[0090]
在该终端的实际运动范围大于第二阈值的前提下,如果该终端的实际运行速度小于第三阈值,表明该终端的运行速度较慢,该终端在第二阈值构成的空间区域内的时间会较长,服务端仅需在该终端的实际运动范围超过第二阈值时提供终端对第二位置(即图8中b位置)的所有可见卫星的当前星历更新周期的星历和可见时间区间,可见时间区间计算中t
c
为该终端在第二位置的时刻,这样终端获得的都是可见卫星的星历,提高了捕获速度,加速了定位,同时节省了数据流量。如果该终端运动到了位置b,即该终端的实际运动范围超过了第二阈值,此时该终端的空间区域更新为图8中的c3,c3的中心由位置a更新为第二位置(位置b),终端向服务端请求基于位置b的辅助定位信息。此后继续监测一段时间内该终端的实际运动范围(以第二位置为中心)是否大于第二阈值。如果,该终端的实际运动范围再次大于第二阈值,将该终端的实际运动范围再次大于第二阈值时的该终端位置记为第三位置,以此类推。
[0091]
在步骤414中,服务端向终端从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束的全星座星历。并且在当前星历更新周期结束之前不再像终端发送辅助定位信息。
[0092]
如果该终端的实际运动范围大于第二阈值并且实际运行速度大于第三阈值,表明该终端不但实际运动范围变化较快而且运行速度也较快,该终端在当前星历更新周期的所有可见卫星集合变化也会相对较快,该终端的实际运动范围可能在短时间内会越过图7中的c2、c3、c4的空间区域。若同样为处于高速运动状态的终端在每一次超出c2、c3、c4的范围时提供对当前位置当前星历更新周期的所有可见卫星集合,则服务端需要每隔一小段时间(例如30分钟)就对该终端提供一次定位辅助数据,导致该终端和服务端之间的交互次数增加,该终端的数据流量也会增加,该终端需要处理额外的消息会导致功耗增加。解决方案是在第二位置(例如位置b)向该终端提供从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束的全星座星历,使得在之后的时间段内该终端可以根据当前星历更新周期的全星座星历计算各个时刻的可见卫星集合从而加速定位。服务端也不需要多次向该高速终端提供辅助定位信息了。
[0093]
可选地,上述步骤402、404、410、412可以由终端、平台网关、辅助定位服务器中的一个或其任意组合执行。
[0094]
可选地,在一个实施例中,步骤402-406也可以省略。
[0095]
可选地,在步骤402之前,还包括:终端向服务端请求定位辅助数据并提供该终端当前位置,这个当前位置可以是通过各种方法得到的,可以是精确的,也可以是大概的,例如可以是根据终端连接的小区或者wifi相关信息获得的终端大概位置,终端向辅助定位服务器提供的可以是终端的实际位置,或者终端连接的小区或者wifi相关信息。终端向服务端的请求可以向辅助定位服务器提出,也可以向平台网关提出。服务端可以包括辅助定位服务器和平台网关。
[0096]
本申请的第四实施方式涉及用于提供辅助定位信息的服务端,用于执行第一或第二或第三实施方式中的方法。
[0097]
本申请的第五实施方式涉及接收辅助定位信息的终端,包括定位单元和通信单元,该通信单元接收来自服务端的辅助定位信息,辅助定位信息包括从服务端发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间;定位单元根据辅助定位信息确定定位时刻的可见卫星集合,以辅助定位。
[0098]
可选地,终端的通信单元发送该终端的预估运动范围给服务端;当预估运动范围小于预设的第一阈值时,辅助定位信息包括从服务端发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在预估运动范围内所有可见卫星的星历和可见时间区间。可选地,预估运动范围为预先设定的或根据终端历史运动轨迹确定的。
[0099]
为了能够更好地理解本申请的技术方案,下面结合一个具体的例子来进行说明,该例子中罗列的细节主要是为了便于理解,不作为对本申请保护范围的限制。
[0100]
该辅助定位的系统的一个实施例如图9所示。该辅助定位的系统包括a-gnss服务器、gnss辅助数据的数据库、cell id/wifi mac数据库、平台网关和终端。
[0101]
终端102可以是手机、可穿戴设备(智能手表和智能手环等)、车载导航、单车、机器人、无人机等。终端102可以接收美国gps系统、俄罗斯glonass系统、中国北斗系统、欧洲伽利略(galileo)系统和日本qzss系统等一种或多种gnss卫星201的信号。
[0102]
终端102的模块构成图如图10所示,gnss定位模块可以是单模、双模或多模的。终端102集成了辅助定位模块,通过移动网络或者无线网络接入平台网关203,对终端建立针
对辅助定位服务的账号,基于终端针对辅助定位服务的账号。终端102的终端状态检查模块用于监测终端的实际运动范围是否大于第二阈值,若实际运动范围大于第二阈值,则通知辅助定位模块向平台网关通过内嵌的通信单元通知终端的位置变化并提供终端的速度信息。
[0103]
平台网关203、a-gnss服务器204、辅助数据的数据库205和cell id/wifi数据库206均部署在服务端。辅助数据的数据库205的数据源来源于部署在全球的a-gnss参考站202,辅助数据的数据库205中包含gps、glonass、bds、galileo、qzss等星座所有运行卫星的实时辅助数据。全球的a-gnss参考站202和辅助数据的数据库205使能全球终端的辅助定位请求可以由同一个a-gnss服务器204提供辅助定位服务。
[0104]
平台网关203执行诸多功能,包括为终端102建立针对辅助定位服务的账号,终端102请求辅助定位服务时进行鉴权,为终端102提供辅助定位服务。平台网关203调用a-gnss服务器204为终端提供辅助数据。a-gnss服务器204与平台网关203可以是分开的,也可以是平台网关203的一部分。
[0105]
平台网关203根据终端的预估运动范围与第一阈值的关系、终端的实际运动范围与第二阈值的关系以及终端的实际运动速度与第三阈值的关系将终端的状态分为四种情况,分别为:
[0106]
终端状态一:预估运动范围小于第一阈值;
[0107]
终端状态二:预估运动范围大于第一阈值;
[0108]
终端状态三:终端的实际运动范围大于第二阈值且终端的实际运动速度小于第三阈值;
[0109]
终端状态四:终端的实际运动范围大于第二阈值且终端的实际运动速度大于第三阈值。
[0110]
图11示出了本申请实施例中终端发起辅助定位服务的消息流。终端在发起辅助定位服务前确定已经建立针对辅助定位服务的账号。建立针对辅助定位服务的账号过程中终端向平台网关提供了终端的预估运动范围,平台网关保存终端的预估运动范围。若终端在请求定位辅助数据时没有提供预估运动范围,平台网关使用保存的预估运动范围进行判断以精简终端请求的信令,节省终端的数据流量。
[0111]
步骤a:当终端上运行的应用程序发起定位请求时,基于针对辅助定位服务的账号,终端与平台网关建立数据连接。
[0112]
步骤b:终端向平台网关发送辅助定位请求消息以发起辅助定位会话。终端开机后请求中包含cell id/wifi地址/终端位置,cell id、wifi地址用来确定终端的大概位置。如果终端的预估运动范围发生变化,在辅助定位请求中会包含新的预估运动范围。
[0113]
步骤c:平台网关对终端进行鉴权验证。若终端的辅助定位请求中包含了新的预估运动范围,则更新保存的预估运动范围为新的预估运动范围。判断终端的预估运动范围是否大于第一阈值;若预估运动范围小于第一阈值,终端状态为状态一;若预估运动范围大于第一阈值,终端状态为状态二。
[0114]
步骤d:平台网关调用部署在a-gnss服务器上的辅助定位服务,提供终端状态给a-gnss服务器。若终端状态为状态一,平台网关还会提供预估运动范围给a-gnss服务器。
[0115]
步骤e:a-gnss服务器根据终端的状态对终端提供辅助数据,如图12所示。a-gnss
服务器接收到终端的服务定位请求后进一步判断终端状态;若终端状态为状态一,则提供终端对预估运动范围的所有卫星的当前星历更新周期的星历和可见时间区间;若终端状态为状态二,则提供终端对当前位置的所有卫星的当前星历更新周期的星历和可见时间区间;若终端状态为状态三,则提供终端对第二位置的所有卫星的当前星历更新周期的星历和可见时间区间;若终端状态为状态四,则提供终端全星座星历并标记第二位置的可见卫星。
[0116]
步骤f:平台网关判断终端状态;若终端状态是状态二,平台网关通知终端监测终端的实际运动范围。平台网关将定位辅助数据发送给终端。若终端状态是状态一,不再进行步骤g至步骤l。
[0117]
步骤g:终端监测终端的实际运动范围是否大于第二阈值;若没有大于第二阈值,则继续进行监测;若大于第二阈值,则转入步骤h。
[0118]
步骤h:终端通知平台网关其实际运动范围超过第二阈值并且提供终端的实际运动速度给平台网关。
[0119]
步骤i:平台网关判断终端的实际运动速度是否大于第三阈值;若实际运动速度小于第三阈值,更新终端状态为状态三;若实际运动速度大于第三阈值,更新终端状态为状态四。
[0120]
步骤j:平台网关调用部署在a-gnss服务器上的辅助定位服务,提供终端状态给a-gnss服务器。
[0121]
步骤k:a-gnss服务器根据终端的状态对终端提供辅助数据,如图12所示。
[0122]
步骤l:平台网关将定位辅助数据发送给终端。终端继续监测其实际运动范围是否大于第二阈值,若大于第二阈值,重复步骤g至步骤l。重复步骤g时,终端判断终端的实际运动范围大于第二阈值时,终端进一步判断终端的实际运动速度是否大于第三阈值,若实际运动速度小于第三阈值则转入步骤h;若实际运动速度大于第三阈值,则进一步判断终端状态,若终端状态是状态三,则转入步骤h;若终端状态是状态四,则继续监测终端的实际运动范围。
[0123]
在本发明的各实施方式中,如果判定的依据是某一个指标大于或小于某一个阈值,而当前这个指标正好等于该阈值,则可以按照大于该阈值的分支进行处理,也可以根据小于该阈值的分支进行处理。
[0124]
需要说明的是,本领域技术人员应当理解,上述辅助定位的系统的实施方式中所示的各模块的实现功能可参照前述提供辅助定位信息的方法的相关描述而理解。上述辅助定位的系统的实施方式中所示的各模块的功能可通过运行于处理器上的程序(可执行指令)而实现,也可通过具体的逻辑电路而实现。本申请实施例上述辅助定位的系统如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read only memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0125]
需要说明的是,在本专利的申请文件中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中,如果提到根据某要素执行某行为,则是指至少根据该要素执行该行为的意思,其中包括了两种情况:仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。
[0126]
在本说明书提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本申请的公开内容中,以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解,以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已,并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书一个或多个实施例的保护范围之内。
[0127]
在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

技术特征:
1.一种提供辅助定位信息的方法,其特征在于,包括:服务端将辅助定位信息发送给终端,以供该终端进行辅助定位,其中,该辅助定位信息至少包括从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。2.如权利要求1所述的提供辅助定位信息的方法,其特征在于,所述服务端将辅助定位信息发送给终端之前,还包括:获取终端的预估运动范围;所述服务端将辅助定位信息发送给终端,进一步包括:如果所述终端的预估运动范围小于预设的第一阈值,则向所述终端发送从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在所述预估运动范围内所有可见卫星的星历和可见时间区间。3.如权利要求2所述的提供辅助定位信息的方法,其特征在于,所述服务端将辅助定位信息发送给终端,还进一步包括:如果所述终端的预估运动范围大于所述第一阈值,则发送所述辅助定位信息并监测所述终端的实际运动范围和实际运动速度;以及如果所述终端的所述实际运动范围大于预设的第二阈值,并且所述终端的实际运动速度大于预设的第三阈值,则向所述终端发送从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束的全星座星历。4.如权利要求3所述的提供辅助定位信息的方法,其特征在于,所述实际运动速度为当前运动速度或预设时长的平均速度。5.如权利要求3所述的提供辅助定位信息的方法,其特征在于,所述第二阈值小于所述第一阈值。6.如权利要求2所述的提供辅助定位信息的方法,其特征在于,所述预估运动范围为预先设定的或根据所述终端历史运动轨迹确定的。7.如权利要求1所述的提供辅助定位信息的方法,其特征在于,所述服务端包括辅助定位服务器和平台网关。8.一种用于提供辅助定位信息的服务端,其特征在于,用于执行如权1-7任一项所述的提供辅助定位信息的方法。9.一种接收辅助定位信息的终端,包括定位单元和通信单元,其特征在于,所述通信单元接收来自服务器的辅助定位信息,所述辅助定位信息包括从所述服务器发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间;所述定位单元根据所述辅助定位信息确定定位时刻的可见卫星集合,以辅助定位。10.如权利要求9所述的终端,其特征在于,所述终端的通信单元发送该终端的预估运动范围给所述服务器;当所述预估运动范围小于预设的第一阈值时,所述辅助定位信息包括从所述服务器发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在所述预估运动范围内所有可见卫星的星历和可见时间区间。11.如权利要求10所述的终端,其特征在于,所述预估运动范围为预先设定的或根据所述终端历史运动轨迹确定的。
技术总结
本申请涉及辅助定位技术,公开了一种提供辅助定位信息的方法、服务端及终端,可以减少辅助定位的请求次数,减少终端的数据流量和运算量,降低终端功耗。该技术方案中,服务端将辅助定位信息发送给终端,以供该终端进行辅助定位,该辅助定位信息至少包括从发送信息的当前时刻起至当前星历更新周期结束在该终端当前位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。位置所有可见卫星的星历和可见时间区间。


技术研发人员:王澜 鲁昊明 盛权刚 叶佳杰
受保护的技术使用者:千寻位置网络有限公司
技术研发日:2020.01.16
技术公布日:2021/7/15

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