TW201024775A - Method for tracking satellites with multiple-frequencies - Google Patents

Description

201024775 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種追縱衛星之方法，特別是一種多頻率追 蹤衛星之方法。 【先前技術】 全球衛星定位系統(Global Position System，GPS)裝置是利 用衛星基本三角定位原理。由每顆衛星的所在位置，測量每顆 衛星至GPS裝置間距離，即可算出Gps裝置所在位置之三維 空間座標值。當GPS裝置收到一個衛星訊號時，可以經由内 部微處理機換算成所在的位置與衛星之間的距離。當收到兩個 衛星訊號時，GPS裝置可計算出—個平面座標資訊。當收到 第三個衛星訊號時，可算出所在的位置座標資訊。一般的Gps 裝《是利用接收到4個以上衛星信號，來定出Gps裝置所 在之位置及高度。而當GPS農置連續收到5到6顆衛星訊號 以上時，就可以得到更精確的定位資料。 目前有32顆衛㈣魏，平均分佈於六個執道面 上，執道的傾角約為55。，衛星高度約為2〇，183公里，衛星週 期為11時58分；亦即每顆衛星每天依相同路境繞行地球2 周，這種設計能雜使用者在地面上任何時間、地點至少可看 見4顆以上衛星。 當GPS裝置要取得目前的位置時，哪裝置會比較從每 個衛星所傳送來的時間。而這些時間的差距可告訴挪裝 置’其與每讎星距離多遠，即可以求得當前位置。 201024775 /GPS裝置接收刺魅訊財，包讨假亂數碼及星 層資料。假紐來識別那個衛星正傳送的資料。而星層資 料則告訴GPS裝置每個魅在—整天巾應有的位置，因此每 個衛星所傳送的絲資料呈現了衛星雜道資料。在星層資^ 中包含有星層表用以紀錄每個衛1持續傳送下來的資訊，例 如.衛星的狀態、目前的資料及時間等。

由於哪裝置在與衛星進行通訊時，會以預定追縱頻率 執侧星魏料，並純得猶縣後，_前:场追料 果預估出下-次欲使_追_率，絲魏絲㈣ 干擾，導致下-個報_追蹤辭测雜大的誤差= =接收的絲輸細，物物蝴有上述的 【發明内容】 雲於以上的問題，本發明提一夕 法，係於預期的追蹤頻率附近，也做相“:追蹤衛星之方 訊號接收度最強的追蹤頻率繼續追縱，藉以3= ’並選出 蹤衛星的能力，進而減少星„料發生觀^題。s裝置追 本發明所揭露之多頻率追縱衛星之方法，係 多、酊主疋位系統裝置，以多個追 ”王 據其通訊縣，奴全_以星如觀，並根 較佳追蹤頻率，其方法包含有下物'^衛星進行通訊的 頻率，以第-魏_執行衛星===，奴第一追蹤 的追縱結果；根據第-時間點的=2，得第一時間點 蹤、、、。果，預估出第二時間點 201024775 追縱頻率;在-個預定頻率範圍内調整第-_ 率的頻率值，以得到滿 』正罘一追蹤頻 度最

=::==一 _ ，由&鮮解追蹤衛星之方法，係__魏頻率附 二::相同的追縱動作，並選出訊號接收度最強的追蹤頻率 :;=::一編力，_星 ▲有關本發卿特徵與實作，魏合圖神最佳實施例詳細 说明如下。 【實施方式】 根據本發明之乡鮮魏魅之方法，魏祕具有衛星 定位系統之電子裝置。 本方法可透過軟體或韌體程式内建於電子裝置之儲存裝 置中’再由電子裝置的處理II執行内建的軟體或勒體程式搭配 衛星疋位功能來實現根據本發明的多頻率追蹤衛星之方法。於 此電子裝置可為衛星定位功能的電腦（C〇mputer)'具衛星 定位功能的行動電話（M〇bile Ph〇ne)、或衛星定位功能的個 人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等，但不僅偈限於 上述之電子裝置。 7 201024775 1圖H1圖」，係為本㈣之方法怖_。如「第 1圖」所不，本發明之多頻率追蹤衛星之 弟 衛星定位I絲置，以辣追 王球 妨μ甘、$ 個衛星進行通訊，並 吉果，決定全球衛星定㈣趟置與衛星 的車乂佳追縱頻率，其方法包含有下列步驟： =’奴第-趙解，以第―狄辭執行衛星追縱 王序’並取料—_關追縱結果(步驟陶。㈠ 與鮮合紅奴[魏解，[追縱頻 =!Γ:如為35百_叫參考時崎器 ^王球衛星定位系統裝置所需的時間與頻率基準，

If合成器進而形成本地震堡和電顯波追縱之時脈。解 產生訊號接收與處理所需頻率之訊號(例如， 本地震盪頻率、取樣頻率與時間基準）。 =賴程柯轉有齡魅簡、触魅載波與相 縱結果可包含有取得虛擬距離、載波她與都卜勒頻移 ”取付訊號品質量(例如，訊號雜訊比）。 根據^輸的追蹤結果，預卿二喊 第 鮮(步驟魏絲巾料够數，預估出 第-間點使用的第二追蹤頻率，第二追縱頻 233百萬_(細♦上述册第二輕頻麵方式包括·· 接:較的多筆資料;計算已接收到的多筆資料的多個相 ，差’计鼻已計算得的多個相位差的一相位差平均值；由計算 传的相位差平均值與—頻率_參數計算—頻率差；由計算得 201024775 叶輿已她㈣㈣射錢-筆資料的追縱頻率 出弟二追蹤頻率。 接下來，；?t ^a- ^ 預&解範肋罐第二魏頻率的頻率 可#!複數個待選頻率值(步驟12〇)。其尹預定頻率範圍 絲七紅&至_5赫朗之任—_值，換言之，待選頻 ^值包括33._嶋z至％ 9麵跑間之任一頻率調整 值。 、待^頻率值逐一執行對衛星的衛星追縱程序，並取得分 別對應複數個時間點的複數個追蹤結果(步驟130)，同樣的， 衛星追縱程序T包含有擷取衛星訊號、追縱衛星载波與相位。 ，蹤結果可包含有取得虛擬距離、载波相位與都卜勒頻移與取 得訊號品質量(例如，訊號雜訊比）。其中步驟130中的衛星追 縱程序的執行次數可選擇採用1〇個不同的頻率值作測試，例 如，33.000005Mhz、33.0〇〇〇〇l〇Mhz、33 〇〇〇〇〇15Mhz、 33.000_Mhz、33._G25Mhz、32999995Mhz、 32.9999980Mhz 、 32.999990Mhz ^ 32.9999985Mhz > 32.9999975Mhz。 比較各個追蹤結果，以從各個追蹤結果中選出對應待選頻 率值訊號接收度表強者並將其設定為一決定追蹤頻率，重複上 述步驟100至步驟140以持續得到決定追蹤頻率，俾令全球定 位系統裝置與衛星間保持以最佳之追蹤頻率進行通訊(步驟 140)。由於不同的待選頻率值可對應不同的追蹤結果，而各追 縱結果對應的訊號接收度亦有強與弱的差別，因此，透過比# 201024775 各個追蹤結果(例如，以載波及電碼之數量多募來判斷），將各 個追蹤結果中對應訊號接收度最強者設定為決定追縱頻率，進 而使全球定位系統裝置與衛星間保持以最佳之追蹤頻率進行 通訊。其中訊號接收度的範圍依強至弱的排列可以例如是 -120dBm(強）、-124dBm、-128dBm、-132dBm 與-136dBm(弱）。 另外’本發明亦可根據多次追蹤結果所呈現訊號接收度趨 勢，來設定第二追蹤頻率的頻率值，舉例來說，若以

33.000005MHz以及32 999995Mhz兩個頻率分別執行完追蹤 程序後，發現33.000005Mhz對應的訊號接收度較佳時，則下 -次調整鮮範圍即可朝33.()()_5Mhz以±的鱗值進行測 試，例如，33.000010Mhz或33 〇〇〇〇15_，如此可更快速找 出較佳的追縱頻率。 4 a以上所述，本發明之多頻率追蹤衛星之方法，係於 頻率附近，也做相同的追縱動作，並選出訊號接收 ^強的追蹤頻率繼續追縱，藉明加Gps裝置追蹤衛星的】 力，進而減少星曆資料發生錯誤的問題。 ==發明以前述之較佳實施例揭露如上，财並 範圍内，當可作此藝者，在不脫離本發机物 圍須視本說财所附 〗保— 【圖式簡單說明】 初跑圍所界定者為準。 ^圖係為本發明之方法步驟_圖。 【主要元件符號說明】 201024775

Claims (1)

1. 201024775 申請專利範圍 包含有下列步驟 星之鮮’㈣第—触辭執行對該德 星之m魏轉’並取得—第—時間點的魏

   根據該第—時間點的該追縱結果，預估出—第1 士’ 點使用的一第二追縱頻率； 日立間 在-預定頻率範圍内調整該第二追縱頻率的 以得到複數個待選頻率值； 、 ， 以該等待翻輕逐—執行_魅之該衛星追 序’並取得分別對應複數個時間點的複數追縱、结果；及壬 比較該等追縣果’以從該等追蹤結果巾選出對應之 該待選解值職魏度最鮮並將其設定為—決定追縱 頻率，重複上述步驟以持續得到該決定追蹤頻率，俾令該 全球定位祕裝置與該魅_持以最佳之魏頻率Z 通訊。 丁 2. 如請求項1所述之多頻率追縱衛星之方法，其中該衛星追縱 程序包含有擷取衛星訊號、追蹤衛星載波與相位。 3. 如請求項1所述之錄率追_星之方法，射該追縱結果 包含有取得虛擬距離、載波相位與都卜勒頻移與取得訊號品 質量。 4·如請求項！所述之多頻率追蹤衛星之方法，其中該預定頻率 12 201024775 範圍包括+5赫茲至-5赫茲間之任一頻率調整值。 5.如請求们所述之多頻率追縱衛星之方法，其甲該等待選頻 率值包括該第二追縱頻率之頻率值。 6·如請求们所述之多解追蹤魅之方法，其中根據該第一 時間點的該追縱結果，預估出—第二時間點使用的一第 蹤頻率之步驟包括： 連續接收該衛星的多筆資料； 計算已接收到的多筆資料的多個相位差； 計算⑽算得的多個相位差的一相位差平均值； 由計具得的相位差平均值與一 率差；及 頻率固又參數計算一頻 由計算得的頻率差與已接 資料的越鮮計料料二追_^巾最後一筆

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