CN1311568A

CN1311568A - 全球定位***的接收机及其接收方法

Info

Publication number: CN1311568A
Application number: CN01102899.8A
Authority: CN
Inventors: 长谷川浩二
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2001-09-05
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: CN1179499C; JP2001242233A; US20010019316A1; US6445341B2

Abstract

一种GPS(全球定位***)接收机,可以在短时间内完成位置测量而无须等待来自GPS卫星的周期时间信息,同时降低GPS接收机的功耗。该GPS接收机包括:天线,用于接收来自GPS卫星的具有高精度频率信号的信号;包含频率振荡器的GPS模块,用于产生频率,并且可操作地使用频率振荡器的频率读出位于GPS卫星信号中与该信号同步的轨道信息并使自己进入待机模式;和具有定时器功能的GPS控制模块,用于在进入待机模式后根据定时器功能使GPS模块恢复激活模式。

Description

全球定位***的接收机及其接收方法

本发明涉及诸如汽车导航***之类的移动装置的导航***，更具体地说，涉及可以在短时间内完成GPS(全球定位***)位置测量的GPS接收机和GPS接收方法。

GPS***是已开发的允许诸如飞行器或船舶之类的移动装置利用在高层空间飞行的GPS卫星实时地确定其在地球上的位置或移动装置的速度的一种位置测量***。近来，除了移动装置的位置测量外，GPS***广泛地应用在测定地球上不同点之间的距离或方向的静态测量领域和其它类似的领域。为了利用GPS***，使用接收GPS卫星发射的无线电波的GPS接收机。

图10A示出普遍应用的GPS***的大体结构图，并且图10B说明常规的GPS位置测量操作。首先参照图10A，GPS卫星200发送1.57542 GHz的扩频信号。在取决于GPS卫星200与GPS接收机210之间距离的一段传播时间之后，GPS接收机210的天线部分211接收该发送的信号。由天线部分211接收的信号由射频(RF)部分212向下变频为预定的中频信号，然后提供给信号同步解调部分213。中频信号由信号同步解调部分213去扩频为解调数据。该解调数据由信号处理部分214用于位置测量计算。按这种方式，从GPS卫星200发送的信号由GPS接收机接收并用于位置测量计算。

图10B说明由GPS接收机210执行的常规GPS位置测量操作。首先，当向GPS接收机210供电使之工作时，执行频率搜索。执行频率搜索，以便同步由GPS接收机210中的频率振荡器215产生的低精度并有一定误差的频率与从GPS卫星200发送的高精度频率信号。如果检测到频率间的某些相关性，则GPS接收机210执行用于调整相位的PLL(锁相环)操作，使其内部频率与来自GPS卫星200的信号频率完全同步。接着，在检测到一个比特边界的边缘并因此可以获取数据之后，则确认时间信息。具体地说，可以获取位于分层导航消息中的一个子帧的第二个字和代表一周之内以6秒为周期的时间信号的TOW(周时间)。在获取TOW之后，开始位置测量计算。完成位置测量计算之后，输出位置测量数据，从而最终计算出当前位置。

按这种方式，GPS位置测量方法需要用于捕获来自GPS卫星200的信号的频率振荡器215，并且为了建立与GPS卫星200发送的高精度信号频率的同步，要求频率振荡器215具有高精度。但是，频率振荡器215的振荡频率一般随着温度或时间的变化而波动。这种波动妨碍通过使用频率振荡器215容易地捕获来自GPS卫星200的信号，从而，必须另外提供一种频率搜索方案。由于频率搜索通常需要很长时间，所以需要相当长的一段时间才能最终计算出当前位置。

另外，在常规的GPS位置测量方法中，即使在最好的条件下并使时间最小化的热启动的情况下，在捕获到GPS卫星200的信号之后，一直到得到包括在信号中的所有绝对时间信息时所必需的时间大约为6秒钟，但是，一般需要数十秒的时间。还有，由于是使用得到的绝对时间信息来执行位置测量计算的，所以需要相当长的一段时间才能最终计算出当前位置。

此外，在常规的GPS位置测量方法中，当经过大于固定时间间隔的时间之后再次执行位置测量时，需要用于获取新的导航信息的时间。从而，需要相当长的一段时间才能计算出当前位置。

由于上述原因，在GPS位置测量需要花费很长时间的地方，比如在汽车导航***中，在供电之后不可能立即判别其当前位置。这就产生一个问题，即由于自身包含的导航误差使得不能快速判定到目的地的路径或者不能决定其当前位置，并且这也增加了判定其正确位置的时间。另外，在GPS装配在或者与近来的便携式信息终端相连的类型的装置中时，试图主要在用户行走时使用该装置，由于不能快速判定其当前位置，所以用户必须将装置拿在手中在一个地方等待，直到完成位置测量，非常不方便。

另一方面，通常总保持供电实现位置测量也是一种可行的构思，但是这导致装置的耗电量非常大。在装置受到电量消耗特定限制的地方，比如汽车导航***或便携式导航***，保持通常总供电并不是最佳选择。

本发明的一个目的是提供一种GPS接收机和GPS接收方法，其中可以在短时间内完成GPS位置测量，而不必等待来自GPS卫星的周期时间信息。

本发明的另一个目的是提供一种GPS接收机和GPS接收方法，其中使功耗最小，并且使位置测量时间最短。

为了实现上述目的，应用本发明的GPS接收机保持频率精度、时间精度和导航信息，并且考虑到其保持待机状态时的误差累积增加而重复进行启动和待机操作。具体来说，根据本发明的一个方面，提供一种GPS接收机，包括：接收装置，用于接收GPS卫星发送的时间信息；保持装置，用于保持由接收装置接收的时间信息；待机模式设置装置，用于将接收装置设置为待机模式；和启动条件设置装置，用于在接收装置由待机模式设置装置设置为待机模式后，在预定时间经过之后启动接收装置。

对于该GPS接收机，可以减少位置测量所必需的时间，而没有必要等待来自GPS卫星的周期时间信息。另外，在减少位置测量时间的同时，还减少了GPS接收机的功耗。

最好是，待机模式设置装置通过切断电源将接收装置设置为待机模式，并且启动条件设置装置根据一定的时间间隔启动接收装置，在该时间间隔内保持在保持装置中的时间信息可以保持预定的时间精度。在时间信息误差维持在允许范围之内时，本发明有益地允许GPS接收机的启动/待机接收操作重复进行。

应该指出的是，接收装置可以接收来自GPS卫星的与导航信息在一起的高精度频率信号，并且除了时间信息之外，保持装置将导航信息与内置在GPS接收机中的频率振荡器之间的频差作为偏差保持。

根据本发明的另一个方面，提供一种GPS接收机，包括：天线，用于接收来自GPS卫星的具有高精度频率信号的信号；包含频率振荡器的GPS模块，用于产生频率，并且可操作地使用来自频率振荡器的频率读出位于GPS卫星信号中与该信号同步的轨道信息并使自己进入待机模式；以及具有定时器功能的GPS控制模块，用于在进入待机模式之后，根据定时器功能使GPS模块恢复激活模式。

同样，对于该GPS接收机，可以减少位置测量所需的时间，而没有必要等待来自GPS卫星的周期时间信息。另外，在减少位置测量时间的同时，还减少了GPS接收机的功耗。

最好是，GPS接收机还包括存储器，用于存储作为偏差的GPS卫星信号的频率信号和预定同步频率之差，并且其中当GPS模块由GPS控制模块促使进入激活模式时，GPS模块更新存储在存储器中的偏差。该GPS接收机的优点在于，正常更新的偏差值存储在存储器中，并且比如在GPS接收机的用户向GPS接收机加电使GPS接收机可以使用之后，马上可以显示GPS接收机当前的精确位置。具体来说，切断电源之后在经过预定时间时，频率振荡器的振荡频率是波动的，并且这使得为振荡频率与GPS接收机的解调器的预定同步频率之差的偏差也波动。但是，在该GPS接收机中，由于存储器正常保持更新的偏差值，所以在向GPS接收机供电之后马上可以显示GPS接收机的当前精确位置。

最好是，GPS模块连续给GPS控制模块发送指示时间间隔的设置信号，一直到GPS模块被启动为止；并且在GPS控制模块收到来自GPS模块的设置信号后，GPS控制模块给GPS模块发送待机信号。这允许GPS控制模块执行GPS接收机的启动/待机控制，并因此提供的优点在于，可以防止GPS模块的任何不再能启动或不再能待机的麻烦。

根据本发明的另一方面，提供一种用于GPS接收机的GPS接收方法，包括以下步骤：从多个GPS卫星中的每一个接收分层导航信息；将接收的导航信息存储到存储器；在预定时间内重复进行GPS接收机的启动和待机操作，以实现GPS接收机的位置测量，从这些GPS卫星更新存储在存储器中的导航信息；以及在加电的GPS接收机成为由该GPS接收机的用户可以使用的以后，根据存储在存储器中的导航信息，马上输出GPS接收机的当前位置，而无须执行从这些GPS卫星中的任何一个接收导航信息。

同样，对于该用于GPS接收机的GPS接收方法，可以减少位置测量所必需的时间，而没有必要等待来自GPS卫星的周期时间信息。另外，同样在减少位置测量时间的同时，还减少了GPS接收机的功耗。

应该指出的是，在重复进行的启动和待机操作的预定时间内，待机时间最好考虑比如数据精度的恶化、可见卫星个数的下降及其他情况来确定。

从下面结合附图的描述和所附权利要求中，将使本发明的上述和其它目的、特征和优点变得更加清楚，在各附图中相同部件或部分用相同的标号表示，其中：

图1是表示应用本发明的GPS接收机的总体结构示意图；

图2是表示GPS接收机中的GPS模块和GPS控制模块的详细结构方框图；

图3是说明GPS模块和GPS控制模块的操作及它们之间的通信内容的示意图；

图4是说明在GPS模块中的处理流程的流程图；

图5是说明在GPS控制模块中的处理流程的流程图；

图6是说明GPS接收机中位置测量操作的示意图；

图7是说明GPS接收机中的频率发生器的时间误差与精度之间的关系的图；

图8是说明由温度变化引起的频率发生器的精度变化的示意图；

图9是说明导航信息有效期的表；和

图10A和图10B分别表示常规GPS***的总体结构示意图和说明常规的GPS位置测量操作。

参照图1，表示应用本发明的GPS接收机的总体结构。所示GPS接收机包括GPS模块1和GPS控制模块2。GPS模块1包括：GPS天线部分9，用于接收位于大约20,000千米高空的GPS卫星发送的1,575.42MHz的无线电波；射频(RF)部分10，用于通过使用图1未表示的频率振荡器的频率来将GPS天线部分9接收的无线电波转换为中频信号；和数字部分20，用于解调来自RF部分10的中频无线电波信号、从中频电波信号中提取所需数据及根据提取的数据计算GPS接收机的当前位置。

另外，GPS接收机由时钟或具有内置时钟功能的微型计算机构成，可以以预定周期发送预定信号。GPS模块1向GPS控制模块2发送表示时间间隔的设置信号，在此时间间隔之后应该启动GPS模块1。当收到该设置信号时，GPS控制模块2设置将要发送的启动信号的周期。GPS控制模块2向GPS模块1发送启动/待机信号。当收到该启动/待机信号时，GPS模块1可以自己启动或待机。

图2表示GPS模块1和GPS控制模块2的详细结构。参照图2，GPS天线部分9接收的信号由GPS模块1中RF部分10的放大器(AMP)11放大。RF部分10中具有设置在其中的频率振荡器(TCXO)12。将频率振荡器12的频率信号乘以N，并且然后由混频器14将其与放大器11放大的信号混频，以便将来自放大器11的信号转换为中频信号。该中频信号由放大器15放大，然后由AD转换器(ADC)16转换为数字信号。该数字信号输入到数字部分20。

数字部分20包括：用于控制GPS模块1的CPU(中央处理单元)21、用于解调中频信号的解调器22、正常工作提供时间信息的实时时钟(RTC)23、RAM 24、ROM 25和传感器26。解调器22包括压控振荡器(VCO)27，其振荡频率根据所施加的电压变化。在本实施例的GPS接收机中，可以将施加到解调器22的中频频率和VCO 27的同步频率之差作为偏差存储到RAM24中。解调器22完成下述功能，即根据该偏差改变施加到VCO 27的电压，以控制VCO 27的频率为预定的同步频率，从而建立起与来自RF部分10的GPS频率的同步。RAM 24可以不仅存储该偏差，而且可以存储时间信息和获取的导航信息。存储在RAM24中的时间信息反映了实时时钟23的时间信息。在ROM 25中存储各种类型的控制信息和其他必要的信息。传感器26检测GPS模块1所处环境的环境温度。因此，待机时间可以如下文所述根据检测的环境温度来设置。

GPS控制模块2包括：用于控制GPS控制模块2的CPU 31、定时器32及用于保持从GPS模块1获得的高精度时间的时钟33。

本实施例的GPS接收机还包括向GPS模块1和GPS控制模块2供电的电源30。电源30受CPU21控制，以便使其向或不向GPS模块1供电。

图3表示模块1和模块2的操作及它们之间通信的内容。参照图3，从GPS模块1发送在一个时间间隔以后GPS模块1将被下一次启动的时间间隔的设置信号指示到GPS控制模块2。GPS控制模块2接收该发送的设置信号并给GPS模块1发待机信号。然后，GPS控制模块2启动并检查定时器32。在GPS控制模块2根据检查结果判定经过预定时间后，向GPS模块1发送启动信号。

图4示出GPS模块1的处理流程。在此，描述GPS模块1的保持频率精度、保持时间精度及保持导航信息的操作。

加电的GPS模块1首先执行第一次位置测量(步骤S101)。作为位置测量结果，将从GPS卫星的高精度频率确定的中频频率和来自内置于解调器22的VCO 27的同步频率之间的差值作为偏差存储到RAM 24(步骤S102)。然后，将通过第一次位置测量获得的高精度时间信息存储到RAM 24(步骤S103)。相类似，将通过第一次位置测量获得的导航信息存储到RAM 24(步骤S104)。

在执行完这些存储后，GPS模块1给GPS控制模块2发送设置信号(步骤S105)。设置信号包括：表示在一个时间间隔以后GPS模块1将被启动的时间间隔的指示通知、已经获得各频率之间差值的偏差的指示通知、存储时间已经完成和时间的通知以及导航消息的存储已经完成的通知。然后，GPS模块1等待来自GPS控制模块2的待机信号(步骤S106)。接着，如果收不到待机信号，则重复进行位置测量。也就是说，GPS模块1重复进行步骤S101至S105中的处理过程。如果收到待机信号，则GPS模块1切断电源并进入待机模式(步骤S107)，然后等待接收来自GPS控制模块2的启动信号(步骤S108)。然后，在步骤S108中收到来自GPS控制模块2的启动信号时，GPS模块1自启动(步骤S109)，因此，在收到启动信号之前，GPS模块1保持待机模式。

图5表示GPS控制模块2的处理流程。首先，GPS控制模块2等待发送自GPS模块1的设置信号(步骤S111)。当收到设置信号时，GPS控制模块2根据GPS模块1发送的准确时间校正时钟33的时间(步骤S112)，并启动定时器32(步骤S113)。然后，GPS控制模块2给GPS模块1发送待机信号(步骤S114)。接着，GPS控制模块2判定定时器32的时间计数是否结束(步骤S115)。重复进行该判定，一直到定时器32的时间计数结束。在定时器32的时间计数结束后，即在GPS模块1设置的时间间隔经过后，GPS控制模块2给GPS模块1发送启动信号(步骤S116)。GPS模块1接收该启动信号，并从上述的待机模式退出以启动它自己。因此，GPS模块1可以重复进行在预定时间间隔之后的自身启动/待机操作，从而反复更新频率偏差、时间信息和导航消息，并且可以保持高精度的频率偏差和时间信息以及最新的导航消息。

如上所述，在本实施例的GPS接收机中，对于频率精度来说，虽然GPS模块1处于待机模式期间，频率振荡器12的误差逐渐增加。但是，由于GPS模块1在预定时间间隔之后启动其自身并执行位置测量，所以始终是可以将相对于因误差而上升的预定同步频率的差值判定为偏差。同样，对于时间精度来说，虽然GPS模块1处于待机模式期间，GPS控制模块2中的实时时钟23的误差逐渐增加。但是，由于GPS模块1在预定时间间隔之后启动其自身并执行位置测量，所以始终可以校正GPS控制模块2中的实时时钟23。另外，对于导航信息来说，如果待机模式持续时间很长，则可能会找不到用于前一次测量的卫星，或者高精度的导航信息可能会受到位移的影响。但是，由于GPS模块1在预定时间间隔之后启动其自身并执行位置测量，所以可以防止这类位移问题的发生。

图6表示本实施例的GPS接收机的位置测量操作。虽然如图10B所示那样在加电后常规的GPS接收机首先执行频率搜索，但是本实施例的执行高速位置测量的GPS接收机不用执行频率搜索，这是因为它在RAM 24中连续保持高精度的频率。因此，本实施例的GPS接收机略去了图10B所示的频率搜索，并如图6所示那样使用PLL立即执行相位调整。然后，在完成相位调整之后，检测解调数据的边缘。在这种检测之后，虽然如图10B所示那样常规的GPS接收机执行时间信息确认操作，但是本实施例的执行高速位置测量的GPS接收机不用执行时间信息确认，这是因为它连续保持高精度的时间。结果，如图6所示，本实施例的GPS接收机可以立即执行位置测量计算并输出位置数据的结果。

另一方面，在位置测量刚开始的时间点上没有导航信息可以保持时，或时间经过使导航信息失效时，在GPS位置测量操作中，用于捕获导航信息的额外时间是必需的。但是，在本实施例的GPS接收机中，由于一直将导航信息更新为最新的信息，所以可以将捕获导航信息的操作从位置测量中略去。因此，可以明显减少位置测量的时间。

这里，进一步检验频率精度。一般认为，如果在硬件中目标频率落入±500Hz的范围之内，则常规的GPS接收机不用执行频率搜索。对于1,575.42MHz的GPS信号来说，相应频率的精度大约为±0.3ppm。在此，频率振荡器12的精度为±2.3ppm，如果允许精度值约高出一位数字(digit)，则不用执行频率搜索。换句话说，对于高速位置测量来说，频率精度最好小于±0.3ppm。

对于时间精度，为了获取包括TOW的时间信息，必须等待，直到写在子帧第二个字的TOW出现，这需要大概6秒的时间。因此，如果多于一个周期的C/A代码的时间信息始终是可以利用的，则不再需要确认时间信息的等待时间。此处所需的时间精度可以简单地是比C/A代码的1毫秒周期的一半小的时间精度，并且这个时间精度消除了等待子帧中TOW的6秒的必要性。此外，由于在导航信息1比特的20毫秒之内，1毫秒的C/A代码的相位不会出现反相，所以使用20毫秒的比特边界可以使所需的时间精度进一步降低。在此种情况下，如果能够达到±10毫秒的时间精度，则使用比特边界就可以测试准确的时间，并消除了等待子帧中TOW的6秒的必要性。换句话说，对于高速位置测量来说，时间精度最好小于±10毫秒。

这里，研究可以维持时间信息精度的等待时间间隔。

在GPS接收机中，实时时钟23正常工作。这里，用ΔTrtc代表实时时钟23的精度，在其中可以维持高速位置测量所必需的时间精度ΔTreq的时间Tk，可以用下式代表：

Tk=ΔTreq/ΔTrtc

具体地，当高速位置测量所必需的时间精度ΔTreq为±10毫秒时，以及考虑实时时钟23的精度ΔTrtc为等于在其中使用的石英振荡器的精度±50ppm，那么上面表达式的时间Tk为：

Tk=-10mm/50ppm=200(s)因此，在使用的实时时钟23具有上面提到的精度时，需要大概每3分钟后启动一次实时时钟23以接收时间信息。应该指出的是，在实时时钟23具有较高精度时，可以降低该时间间隔。

图7表示频率振荡器12的精度与时间误差之间的关系。在图7中表示出代表时间(秒：s)的横轴和代表时间误差(ms)的纵轴，并且表示出频率振荡器12的精度值为1ppm、10ppm和100ppm时的三种关系。从图7中可以看出，随着测量时间的增加，时间误差线性增加。具体地说，可以认为，在频率振荡器12具有10ppm的精度时，如果以1秒的时间间隔执行测量，则出现10微秒的误差，而如果以100秒的时间间隔执行测量，则出现1毫秒的误差。换句话说，可以认为，比如在把10毫秒的时间误差作为基准时，如果频率振荡器12具有100ppm的精度，则在10秒内达到10毫秒的时间误差；如果频率振荡器12具有10ppm的精度，则在1,000秒内达到；而如果频率振荡器12具有1ppm的精度，则在10,000秒内达到。本实施例的GPS接收机可以如此构造，以便参照上述的时间误差根据GPS接收机中的频率振荡器12的精度来设置启动时间。

图8表示温度变化引起的频率振荡器12的精度变化。在图8中，横轴代表GPS接收机所处的环境温度(℃)，纵轴代表误差(ppm)，并且表示出频率振荡器12使用5个不同的频率振荡器((1)至(5))的测量结果。在GPS接收机安装在汽车中作为汽车导航装置时，它必须在-20℃至80℃的温度范围内能够正常工作。正如从图8中所清楚看到的，可以认为，频率振荡器12的精度随着温度的变化而变化。比如可以认为，在25℃时大约为0ppm的精度下降为-20℃时2ppm的精度。在本实施例的GPS接收机中，在GPS模块1中安装有传感器(温度传感器)26，从而GPS模块1可以将考虑了汽车温度影响而确定的表示时间间隔的设置信号发送给GPS控制模块2。结果，GPS控制模块2可以在适当的待机时间后启动，以响应GPS接收机所处的环境温度。

图9示出导航信息的有效期。导航信息的有效期间受导航信息数据精度的恶化和可见卫星的数目限制。在图9中，示出了在不同时间时可见卫星的内容。正如从图9中所看到的，可以认为，随着时间的过去，可见卫星的数目减少。比如，在13:10可以看到18、13、7、10、24、27、19和4号共8颗卫星，但是3个小时以后，在16:45，只能看到13、10、24和27号共4颗卫星，而其他4颗卫星18、7、19和4号卫星移出了视野。而GPS位置测量至少需要4颗卫星，在卫星的分布不是最佳时，位置测量的精度极差，以至于使用4颗卫星不能执行位置测量。这些可见卫星数目的变化是由下述事实引起的，即GPS卫星按6个轨道×4颗卫星围绕地球安排，并且它们的周期为12小时。因此，在本实施例的GPS接收机中，提供包括用于安全的边界在内的大约2小时的有效期，并且在有效期过后，重新获取导航信息的数据。换句话说就是，为了正常保持有效的导航信息，上文中提到的待机时间最好小于2小时。

在此种情况下，对于本实施例的GPS接收机，可以总是保持高精度的频率基准、高精度的时间信息和最新的导航信息，甚至在用户为GPS接收机加电后，就立即可以在短时间内输出当前的位置。因此，可以简单、可靠地提供具有高性能的导航***。

下面分析本实施例的GPS接收机的功耗。在此，启动时间用Ton表示，GPS接收机的功耗用Wgps表示，平均功耗Wavg可以用下式表示：

Wavg=(Wgps×Ton)/Tk

具体地，如果假定启动时间Ton为60秒，GPS接收机的功耗Wgps为580毫瓦，则：

Wavg=(580mW×60s)/200s=174mW因此，对于每200秒的睡眠接收(待机后接收)方式，可以用174毫瓦的平均功耗实现高速位置测量。

应该指出的是，如果提高上述的石英振荡器的精度，则等待时间可以进一步增加，并且当与另一种由电源30正常供电的情况相比时，功耗可以降到很低。由于在此种情况下功耗可以降到很低，使用GPS的位置检测和导航可以长时间执行。此外，可以减少GPS接收机的电池容量，并因此可以实现使装置最小和减轻其重量。

尽管使用特定例子描述了本发明的优选实施例，但是此描述仅出于说明的目的，并且应该理解的是，在不脱离所附权利要求的构思和范围的情况下，可以对其进行各种修改和变化。

Claims

1．一种GPS(全球定位***)接收机，包括：

接收装置，用于接收GPS卫星发送的时间信息；

保持装置，用于保持由接收装置接收的时间信息；

待机模式设置装置，用于将接收装置设置为待机模式；和

启动条件设置装置，用于在接收装置由待机模式设置装置设置为待机模式后，在预定时间过去后启动接收装置。

2．如权利要求1所述的GPS接收机，其中所述待机模式设置装置通过切断电源将所述接收装置设置为待机模式，以及所述启动条件设置装置根据一定的时间间隔启动所述接收装置，在该时间间隔内保持在所述保持装置中的时间信息可以保持预定的时间精度。

3．一种GPS接收机，包括：

天线，用于接收来自GPS卫星的具有高精度频率信号的信号；

包括频率振荡器的GPS模块，用于产生频率，并且可操作地使用所述频率振荡器的频率读出位于所述GPS卫星信号中与该信号同步的轨道信息，并使自己进入待机模式；以及

具有定时器功能的GPS控制模块，用于在进入待机模式之后，根据定时器功能使所述GPS模块恢复激活模式。

4．如权利要求3所述的GPS接收机，进一步包括存储器，用于存储所述GPS卫星信号的频率信号和预定同步频率之差作为偏差，并且其中当所述GPS模块由所述GPS控制模块促使进入激活模式时，所述GPS模块更新存储在所述存储器中的偏差。

5．如权利要求3所述的GPS接收机，其中所述GPS模块连续给所述GPS控制模块发送表示时间间隔的设置信号，直至所述GPS模块被启动为止；并且在所述GPS控制模块收到来自所述GPS模块的设置信号后，所述GPS控制模块给所述GPS模块发送待机信号。

6．一种用于GPS接收机的GPS接收方法，包括步骤：

从多个GPS卫星中的每一个接收分层导航信息；

将接收的导航信息存储到存储器；

在预定时间内重复进行所述GPS接收机的启动和待机操作，从所述GPS卫星中更新存储在所述存储器中的导航信息，实现所述GPS接收机的位置测量；以及

在所述GPS接收机用户向所述GPS接收机供电之后，根据存储在所述存储器中的导航信息，马上输出所述GPS接收机的当前位置，而无须执行从GPS卫星中的任何一个接收导航信息。