KR20170021183A - Global navigation satellite system receiver, satellite communication method thereof and operation method of system on chip having the same - Google Patents

Global navigation satellite system receiver, satellite communication method thereof and operation method of system on chip having the same Download PDF

Info

Publication number
KR20170021183A
KR20170021183A KR1020150170785A KR20150170785A KR20170021183A KR 20170021183 A KR20170021183 A KR 20170021183A KR 1020150170785 A KR1020150170785 A KR 1020150170785A KR 20150170785 A KR20150170785 A KR 20150170785A KR 20170021183 A KR20170021183 A KR 20170021183A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
satellite
time
system time
gnss
microcontroller
Prior art date
Application number
KR1020150170785A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
개리 레넨
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/827,780 external-priority patent/US10197680B2/en
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Publication of KR20170021183A publication Critical patent/KR20170021183A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/256—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to timing, e.g. time of week, code phase, timing offset

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

A satellite communication method using a global navigation satellite system (GNSS) receiver includes a step of obtaining a first system time from the satellite of a first satellite navigation system, a step of obtaining a second system time from the satellite of a second satellite navigation system and a step of calculating a difference between the first system time and the second system time to obtain the number of leap seconds between a coordinated universal time (UTC) and the second satellite navigation system. So, the offset of the leap seconds between the systems can be improved.

Description

글로벌 네비게이션 위성 시스템 수신기, 그것의 위성 통신 방법 및 그것을 포함하는 시스템 온 칩의 동작 방법{GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM RECEIVER, SATELLITE COMMUNICATION METHOD THEREOF AND OPERATION METHOD OF SYSTEM ON CHIP HAVING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a global navigation satellite system receiver, a satellite communication method thereof, and a method of operating a system-on-chip including the satellite navigation system.

본 발명은 글로벌 네비게이션 위성 시스템 수신기, 그것의 위성 통신 방법 및 그것을 포함하는 시스템 온 칩의 동작 방법 에 관한 것이다. The present invention relates to a global navigation satellite system receiver, a satellite communication method thereof, and a method of operating a system-on-chip including it.

일반적으로, GPS, 갈릴레오(Galileo), 북두(Beidou)들 각각은 연속적이고, 협정 세계시(Coordinated Universal Time, 이하: UTC)로 윤초(leap second) 업데이트 중 일 초의 시간 이동을 하지 않는 시스템 시간 정의를 사용한다. GPS 및 갈릴레오 시스템 시간 및 UTC 사이의 현재 오프셋(offset)은 16초이고, 북두 시스템 시간 및 UTC 사이의 현재 오프셋은 2초이다. 예를 들어, 자정일 때, GPS 시간은 11:59:44pm UTC이다. 글로나스 시스템(Glonass system)은 그것의 UTC 모스크바(Moscow) 시스템의 시스템 시간을 유지하고, 이러한 글로나스 시스템 시간은 UTC 윤초 업데이트 동안의 시간을 건너뛸 수 있다.Generally, each of the GPS, Galileo, and Beidou are continuous and system time definitions that do not time-shift one second during a leap second update to Coordinated Universal Time (UTC) Lt; / RTI > The current offset between GPS and Galileo system time and UTC is 16 seconds, and the current offset between north and west system time and UTC is 2 seconds. For example, at midnight, the GPS time is 11:59:44 pm UTC. The Glonass system maintains its system time in its UTC Moscow (Moscow) system, and such Glonass system time can skip the time during the UTC leap second update.

그러나, 문제는 현재 UTC 윤초를 알 수 없을 때 GPS, 갈릴레오, 또는 북두 위성들과 글로나스 위성들을 결합할 때 발생한다. 이는, GNSS 수신기 공장을 리셋(reset)하는 동안, 그리고 다른 잠재적인 상황들에서 발생할 수 있다.However, the problem arises when combining GPS, Galileo, or North Pole satellites with Glonass satellites when the current UTC leap seconds are unknown. This may occur during a reset of the GNSS receiver factory, and in other potential situations.

문제는 GPS(또는 다른 GNSS 시스템)이 GPS 시간 및 UTC 사이의 오프셋을 전송할 때까지 기다림으로써 해결되고, GPS의 경우, 12.5분까지 걸릴 수 있다. 글로나스 위성들은 GPS와 UTC 사이의 차이를 전송할 수 없다.The problem is solved by waiting for the GPS (or other GNSS system) to transmit an offset between GPS time and UTC, and in the case of GPS it can take up to 12.5 minutes. Glonass satellites can not transmit the difference between GPS and UTC.

윤초 오프셋을 모르는 것의 영향은 글로나스 측정들이 윤초를 알기 전 까지 다른 GNSS 시스템 측정들과 결합될 수 없는 것을 의미한다. 이 경우, 초기 위치 파악 시간(Time To First Fix, TTFF)을 늦추는 것이 중요하다.The effect of not knowing the leap seconds offset means that GLONASS measurements can not be combined with other GNSS system measurements until they know the leap seconds. In this case, it is important to delay the time to first fix (TTFF).

본 발명의 목적은 복수의 위성 시스템들 사이의 윤초 오프셋을 향상시키기 위한 글로벌 네비게이션 위성 시스템 수신기, 그것의 위성 통신 방법 및 그것을 포함하는 시스템 온 칩의 동작 방법을 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a global navigation satellite system receiver for improving the lag offset between a plurality of satellite systems, a satellite communication method thereof and a method of operating a system-on-chip including the method.

본 발명의 실시 예에 따른 글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 수신기를 사용하는 위성 통신 방법은 제1 위성 네비게이션 시스템의 위성으로부터 제1 시스템 시간을 획득하는 단계, 제2 위성 네비게이션 시스템의 위성으로부터 제2 시스템 시간을 획득하는 단계 및 협정 세계시(Coordinated Universal Time, UTC) 및 제2 위성 네비게이션 시스템 사이의 윤초의 개수를 획득하기 위해, 제1 시스템 시간 및 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산하는 단계를 포함한다.A satellite communication method using a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver according to an embodiment of the present invention includes acquiring a first system time from a satellite of a first satellite navigation system, Obtaining a second system time from the satellite and obtaining a difference between the first system time and the second system time to obtain a number of leaps between the Coordinated Universal Time (UTC) and the second satellite navigation system .

실시 예로서, 위성 통신 방법은 계산된 차이를 가장 가까운 초로 반올림하는 단계를 더 포함한다.As an example, the satellite communication method further comprises rounding off the calculated difference to the nearest second.

실시 예로서, 제1 시스템 시간 및 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산하는 단계는 제2 시스템 시간으로부터 제1 시스템 시간을 뺀다.As an embodiment, calculating the difference between the first system time and the second system time subtracts the first system time from the second system time.

실시 예로서, 제1 시스템 시간을 획득하는 단계는, 적어도 30초 마다 제1 시스템 시간을 업데이트한다. As an embodiment, acquiring the first system time updates the first system time at least every 30 seconds.

실시 예로서, 제2 시스템 시간을 획득하는 단계는, 적어도 6초마다 제2 시스템 시간을 업데이트한다.As an embodiment, acquiring a second system time updates the second system time at least every 6 seconds.

실시 예로서, 제1 위성 네비게이션 시스템은 글로나스 시스템(Glonass system)이고, 제2 위성 네비게이션 시스템은 위성 항법 시스템(Global Positioning System, GPS), 갈릴레오 시스템(Galileo system) 및 북두 시스템(Beidou system)으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.As an embodiment, the first satellite navigation system is a Glonass system and the second satellite navigation system is a Global Positioning System (GPS), a Galileo system and a Beidou system Selected from the group consisting of.

본 발명의 실시 예에 따른 글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 수신기는 제1 위성 네비게이션 시스템으로부터 획득한 제1 시스템 시간 및 제2 위성 네비게이션 시스템으로부터 획득한 제2 시스템 시간을 저장하는 메모리 및 메모리와 연결되고, 상기 제2 시스템 시간 및 협정 세계시(Coordinated Universal Time, UTC) 사이의 윤초의 개수를 획득하기 위해 제1 시스템 시간 및 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산하는 마이크로 컨트롤러(microcontroller)를 포함한다.A Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver according to an embodiment of the present invention includes a first system time acquired from a first satellite navigation system and a second system time obtained from a second satellite navigation system, And a microcontroller coupled to the memory and calculating a difference between the first system time and the second system time to obtain a number of leap seconds between the second system time and the Coordinated Universal Time (UTC) ).

실시 예로서, 마이크로 컨트롤러는 계산된 차이가 whole second에 근접하도록 반올림한다.As an example, the microcontroller rounds the calculated difference to approach the whole second.

실시 예로서, 마이크로 컨트롤러는 제2 시스템 시간으로부터 제1 시스템 시간을 빼서, 제1 시스템 시간 및 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산한다.As an example, the microcontroller subtracts the first system time from the second system time, and calculates the difference between the first system time and the second system time.

본 발명의 실시 예에 따른 글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 의 적어도 하나의 마이크로 컨트롤러(microcontroller)에 의해 실행되는 적어도 하나의 모듈을 포함하는 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC)의 동작 방법은 제1 위성 네비게이션 시스템의 위성으로부터 제1 시스템 시간을 획득하는 단계, 제2 위성 네비게이션 시스템의 위성으로부터 제2 시스템 시간을 획득하는 단계 및 협정 세계시(Coordinated Universal Time, UTC) 및 제2 위성 네비게이션 시스템 사이의 윤초의 개수를 획득하기 위해, 제1 시스템 시간 및 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산한다.A system-on-a-chip (hereinafter referred to as " system-on-a-chip ") system including at least one module executed by at least one microcontroller of a Global Navigation Satellite System (GNSS) , SoC) comprises: obtaining a first system time from a satellite of a first satellite navigation system; obtaining a second system time from a satellite of a second satellite navigation system; ) And the second satellite navigation system, the difference between the first system time and the second system time is calculated.

본 발명은 제1 시스템 시간 및 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산함으로써, 향상된 윤초 오프셋을 갖는 글로벌 네비게이션 위성 시스템 수신기를 제공한다.The present invention provides a global navigation satellite system receiver with improved leap offset by calculating the difference between the first system time and the second system time.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하나 이상의 GNSS들과 관련된 하나 이상의 위성들과 통신하는 GNSS 수신기를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하나 이상의 GNSS 수신기를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 GNSS들과 관련된 서로 다른 시간의 척도 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 GPS 프레임들 및 글로나스 프레임들 사이의 시간 관계를 보여주는 사시도이다.
도 5는 GNSS 수신기를 사용하는 위성 통신 방법을 보여주는 순서도이다.1 is a perspective view showing a GNSS receiver communicating with one or more satellites associated with one or more GNSSs according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating one or more GNSS receivers in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the relationship between different time scales associated with various GNSSs according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating the time relationship between GPS frames and Glnass frames according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a satellite communication method using a GNSS receiver.

앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두 예시적이라는 것이 이해되어야 하며, 청구된 발명의 부가적인 설명이 제공되는 것으로 여겨져야 한다. 참조 부호들이 본 발명의 바람직한 실시 예들에 상세히 표시되어 있으며, 그것의 예들이 참조 도면들에 표시되어 있다. 가능한 어떤 경우에도, 동일한 참조 번호들이 동일한 또는 유사한 부분을 참조하기 위해서 설명 및 도면들에 사용된다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and should provide a further description of the claimed invention. Reference numerals are shown in detail in the preferred embodiments of the present invention, examples of which are shown in the drawings. Wherever possible, the same reference numbers are used in the description and drawings to refer to the same or like parts.

아래에서, 장치 및 그것의 동작 방법이 본 발명의 특징 및 기능을 설명하기 위한 한 예로서 사용된다. 하지만, 이 기술 분야에 정통한 사람은 여기에 기재된 내용에 따라 본 발명의 다른 이점들 및 성능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시 예들을 통해 또한, 구현되거나 적용될 수 있을 것이다. 게다가, 상세한 설명은 본 발명의 범위, 기술적 사상 그리고 다른 목적으로부터 상당히 벗어나지 않고 관점 및 용도에 따라 수정되거나 변경될 수 있다.In the following, the apparatus and its method of operation are used as an example to illustrate the features and functions of the present invention. However, those skilled in the art will readily appreciate other advantages and capabilities of the present invention in accordance with the teachings herein. The invention may also be embodied or applied in other embodiments. In addition, the detailed description may be modified or changed in accordance with the viewpoint and use without departing from the scope, technical thought and other objects of the present invention.

비록 "제 1", "제 2" 등의 용어가 여기서 다양한 요소를 설명하기 위해 사용될 수 있다 하더라도, 이들 요소는 이 용어들에 의해 한정되지 않는다. 이 용어들은 단지 다른 것들로부터 하나의 구성요소를 구별하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 "포함하는" 또는 "구성되는"과 같은 용어는 설명된 특징, 단계, 동작, 성분, 및/또는 구성요소의 존재를 명시하나, 추가적인 하나 이상의 특징, 단계, 동작, 성분, 구성요소 및/또는 그들의 그룹의 존재를 가능하게 한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층의 "위(상)/아래(하)(on/under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 위(상)/아래(하)는 직접적으로(directly) 또는 다른 층을 개재하여(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 한 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층에 "연결되는", "결합하는", 또는 "인접하는" 것으로 언급되는 때에는, 다른 요소 또는 층에 직접적으로 연결되거나, 결합 되거나, 또는 인접하는 것일 수 있고, 혹은 그 사이에 끼워지는 요소 또는 층이 존재할 수 있음이 잘 이해될 것이다.Although the terms "first "," second "and the like can be used herein to describe various elements, these elements are not limited by these terms. These terms may only be used to distinguish one element from the other. As used in the detailed description of the present invention, terms such as "comprising" or "comprising" specify the presence of stated features, steps, operations, components, and / or components, , Components, components and / or groups thereof. In the description of the embodiment, when it is described as being formed on " on / under "of each layer, the upper (upper) Or formed indirectly through another layer. When an element or layer is referred to as being "connected," "coupled", or "adjacent" to another element or layer, it may be directly connected, joined, or adjacent to another element or layer, It is to be understood that there may be elements or layers interposed therebetween.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명할 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention.

실시 예들은 이상적인 실시 예들의 도시적인 예시들인 단면도들로 나타내어진다. 제조 기술 및/또는 허용 오차와 같은 결과로써 예시들의 형태의 변형들이 예상된다. 실시 예들은 본 원에 예시된 영역들의 특정 형태로 한정되어 해석되지 않고, 제조에서 발생하는 형태들의 편차들을 포함한다.Embodiments are shown in cross-sectional views, which are illustrative examples of ideal embodiments. Variations in the form of examples are expected as a result of manufacturing techniques and / or tolerances. The embodiments are not to be interpreted as being limited to the specific forms of the regions illustrated herein, but include deviations in shapes that occur in manufacture.

본 발명에 따르면, GNSS 수신기 및/또는 이를 지원하는 장치는 제1 및 제2 GNSS 시간 정보를 해당 GNSS와 관련된 위성들로부터 수신하고, UTC 및 제2 위성 시스템 사이에서 복수의 윤초들을 얻기 위해서, 제1 획득 시스템 시간 및 제2 획득 시스템 시간 사이의 차이를 계산한다.In accordance with the present invention, a GNSS receiver and / or a device supporting it receives first and second GNSS time information from satellites associated with the GNSS and, in order to obtain a plurality of leaps between the UTC and the second satellite system, 1 < / RTI > acquisition system time and the second acquisition system time.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하나 이상의 GNSS들과 관련된 하나 이상의 위성들(106a~106c)과 통신하는 GNSS 수신기를 보여주는 사시도이다. 글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, 이하: GNSS) 수신기(102)는 GNSS 지원 휴대 전화(104a), GNSS 지원 스마트 폰(smart phone)(104b), GNSS 지원 랩탑(laptop) 또는 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant)(104c), 휴대용 컴퓨팅 장치(portable computing device), 네비게이션 유닛(navigation unit), 액세스 포인트(access point)(예를 들어, 기지국), 또는 다른 무선 통신 장치 또는 이들의 조합과 같은 하나 이상의 GNSS 지원 장치들의 형태일 수 있다.1 is a perspective view showing a GNSS receiver in communication with one or more satellites 106a-106c associated with one or more GNSSs according to an embodiment of the present invention. A Global Navigation Satellite System (hereinafter GNSS) receiver 102 may be a GNSS-enabled cellular phone 104a, a GNSS-enabled smart phone 104b, a GNSS-enabled laptop or personal digital assistant such as a personal digital assistant 104c, a portable computing device, a navigation unit, an access point (e.g., a base station), or other wireless communication device or combination thereof May be in the form of one or more GNSS supporting devices.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하나 이상의 GNSS 수신기를 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating one or more GNSS receivers in accordance with an embodiment of the present invention.

GNSS 수신기(102)는 하나 이상의 안테나들(antennas)(110), GNSS 프런트 엔드(front end)(112), 하나 이상의 접속부들(114), 프로세서(processor) 또는 마이크로 컨트롤러(microcontroller)(116) 및 메모리(118)를 포함한다. The GNSS receiver 102 includes one or more antennas 110, a GNSS front end 112, one or more connections 114, a processor or microcontroller 116, And a memory 118.

안테나(110)는 복수의 GNSS 위성들(106a~106c)로부터 다양한 신호들을 수신하기 위해 적절한 로직(logic), 전기 회로망 및/또는 코드를 포함한다. GNSS 프런트 엔드(112)는 안테나(110)로부터 수신한 하나 이상의 GNSS 신호들을 나타내는 하나 이상의 전기적 신호들을 발생시키고, GNSS 수신기(102)의 다양한 회로들과 함께 연결되고, 그들 사이의 하나 이상의 전기적 신호들을 이동시키기 위한 하나 이상의 커넥터들(114)(예를 들어, 버스들(buses), 라인들(lines), 컨덕터들(conductors), 파이버들(fibers))을 통해 발생된 전기적 신호들을 마이크로 컨트롤러(116)로 전송할 수 있다. Antenna 110 includes suitable logic, electrical circuitry and / or code for receiving various signals from a plurality of GNSS satellites 106a-106c. The GNSS front end 112 generates one or more electrical signals representative of one or more GNSS signals received from the antenna 110 and is coupled with the various circuits of the GNSS receiver 102 and provides one or more electrical signals Electrical signals generated through one or more connectors 114 (e.g., buses, lines, conductors, fibers) for moving the microcontroller 116 ).

마이크로 컨트롤러(116)는 수신된 위성 신호들을 처리하기 위한 적적할 로직, 전기 회로망 및/또는 코드를 포함한다. 마이크로 컨트롤러(116)는 방송력(broadcast ephemeris) 또는 천문력 데이터(ephemeris data)와 같은 궤도 정보로써 다양한 네비게이션(navigation) 정보를 성립하기 위해 RF 프런트 엔드 회로(112)로부터 하나 이상의 전기적 신호들을 수신한다. 방송력은 고정 위치, 속도(velocity) GNSS 수신기(102)의 클록 정보, 하나 이상의 대응 GNSS들과 관련될 수 있는 제1 및 제2 시간 정보(120, 122) 각각과 같은 네비게이션 솔루션(solution)을 판단하기 위해 마이크로 컨트롤러(116)에 의해 활용될 수 있고, 이러한 정보를 메모리(118)에 저장할 수 있다.The microcontroller 116 includes appropriate logic, electrical circuitry and / or code for processing the received satellite signals. The microcontroller 116 receives one or more electrical signals from the RF front end circuit 112 to establish various navigation information as orbital information such as broadcast ephemeris or ephemeris data. The broadcast power includes a navigation solution, such as a fixed position, velocity information of the velocity GNSS receiver 102, and first and second time information 120 and 122, respectively, that may be associated with one or more corresponding GNSSs May be utilized by the microcontroller 116 to determine and store this information in the memory 118. For example,

메모리(118)는 마이크로 컨트롤러(116)에 의해 실행되는 실행 가능한 명령들, 마이크로 컨트롤러(116)에 의해 활용되는 데이터와 같은 정보의 저장을 가능하게 하는 적절한 로직, 전기회로망 및/또는 코드를 포함한다. 실행 가능한 명령들은 GNSS 방송 네비게이션 신호들로부터 천문력을 추출하기 위해서, 추출된 천문력으로부터 방송 솔루션을 계산하기 위해서, 그리고 UTC와 위성 시스템 사이의 복수의 윤초들을 얻기 위해서 제1 시스템 시간 및 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산하기 위해서 응용될 수 있다. The memory 118 includes suitable logic, electrical circuitry, and / or code that enable the storage of information such as executable instructions executed by the microcontroller 116, data utilized by the microcontroller 116 . Executable instructions may be used to extract ephemeris from GNSS broadcast navigation signals, to compute a broadcast solution from the extracted ephemeris, and to obtain a plurality of leaps between the UTC and the satellite system, between the first system time and the second system time Can be applied to calculate the difference.

메모리(118)는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM), 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM), 플래시 메모리(flash memory) 및/또는 다른 적절한 전기적 데이터 스토리지와 같은 저 지연 불휘발성 메모리를 포함하는 주 메모리(primary memory)를 포함할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(116)로부터 분리되어 있는 것으로 도시되지만, 주 메모리의 일부분은 마이크로 컨트롤러(116) 또는 GNSS 수신기(102)의 다른 모듈(module) 내에 제공될 수 있다.Memory 118 includes low latency nonvolatile memory such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), flash memory, and / or other suitable electrical data storage And a primary memory to store data. A portion of the main memory may be provided in the microcontroller 116 or other module of the GNSS receiver 102. Although the microcontroller 116 is shown as separate from the microcontroller 116,

메모리 (116)는 주 메모리와 똑같거나 유사한 유형의 메모리 및/또는 디스크 드라이브(disk drive), 광 디스크 드라이브, 테이프(tape) 장치, 솔리드 스테이트 메모리 장치(solid state memory device)와 같은 하나 이상의 데이터 저장 장치들 또는 시스템들인 부 메모리(secondary memory)를 포함할 수 있다. 부 메모리는 비 일시적인 컴퓨터 판독 매체(124)와 연결되거나 작동 가능하게 수용할 수 있다.The memory 116 may store one or more types of data, such as memory and / or a disk drive, optical disk drive, tape device, solid state memory device, ≪ / RTI > devices or systems. The secondary memory may be coupled to or operably coupled to the non-transitory computer readable medium 124.

도 2에 도시된 요소들은 만약 UTC 및 GPS(갈릴레오 또는 북두) 사이의 윤초가 알려졌거나 불확실하더라도, 특정 상황하에 다른 GNSS들과 글로나스 위성들을 결합하여 향상된 속도를 제공하기 위해 GNSS 수신기(102)를 허용할 수 있다. GNSS 수신기(102)는 변조기들(modulators)/복조기들(demodulators), 추가적인 안테나들, 메모리와 같은 하나 이상의 다른 요소들을 포함할 수 있다.The elements shown in FIG. 2 are used by the GNSS receiver 102 to combine Glo GN satellites with other GNSS under certain circumstances to provide an improved speed, even if the leap between UTC and GPS (Galileo or North Star) is known or uncertain Can be accepted. The GNSS receiver 102 may include one or more other elements such as modulators / demodulators, additional antennas, memory, and the like.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 GNSS들과 관련된 서로 다른 시간의 척도 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 GPS 프레임들 및 글로나스 프레임들 사이의 시간 관계를 보여주는 사시도이다.3 is a graph showing the relationship between different time scales associated with various GNSSs according to an embodiment of the present invention. 4 is a perspective view illustrating the time relationship between GPS frames and Glnass frames according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 글로나스 시스템 시간은 UTC 단계에 있고, GPS 시스템 시간 및 갈릴레오 시스템 시간은 각각 다른 단계에 있다. 2006년 1월 1일에 시작된 북두 시스템 시간은 2초의 UTC/글로나스 시스템으로부터 오프셋되고, GPS/갈릴레오 시스템 시간 및 북두 시스템 시간 사이에는 14초의 고정된 시스템 오프셋이 있고, 이러한 오프셋은 미래의 윤초 수정을 통해 유지될 수 있다.Referring to FIG. 3, Glonass system time is in the UTC stage, GPS system time and Galileo system time are in different stages. Beginning on January 1, 2006, the north-east system time is offset from the UTC / Glonass system of 2 seconds, there is a fixed system offset of 14 seconds between the GPS / Galileo system time and the north-east system time, Lt; / RTI >

GNSS 수신기(102)는 UTC/글로나스 및 다른 GNSS들 사이의 복수의 윤초들을 측정/계산하기 위해 오프셋 시간 정보를 사용한다. 측정/계산은 UTC와 보조를 맞추는 글로나스로써 적어도 하나의 글로나스 신호 트랙(track) 및 하나의 다른 신호 트랙(예를 들어, GPS, 갈릴레오 또는 북두로부터)을 요구한다. 본 발명을 설명하기 위해, 하나의 다른 신호는 GPS로부터 수신되는 것으로 가정된다.The GNSS receiver 102 uses offset time information to measure / compute a plurality of leaps between the UTC / GLONASS and other GNSSs. Measurements / calculations require at least one Glnus signal track and one other signal track (eg, from GPS, Galileo, or North Head) as a glunaser to keep up with UTC. To illustrate the invention, it is assumed that one other signal is received from the GPS.

GPS 위성(106b)은 서브 프레임(subframe)(도 4) 각각의 주의 수(Week Number) 및 주의 시간(Time of Week)을 GPS의 시스템 시간 정보를 획득하기 위해, 그리고 모든 수신된 GPS 서브프레임 및 프레임에 대하여 허용된 GNSS 수신기(102)의 조합과 함께 전송한다. The GPS satellite 106b may be configured to obtain the system time information of the GPS and the time number of the week number of each subframe (FIG. 4) Together with a combination of allowed GNSS receivers 102 for the frame.

GPS 시스템 시간 정보는 6초마다 GNSS 수신기(102)에서 사용될 수 있다. 유사하게, 글로나스 위성(106a)은 글로나스 일수 및 현재 글로나스 일수 내의 프레임 전송 시간을 거쳐서 30초마다 시스템 시간 정보를 전송한다. GNSS 수신기(102)는 UTC/글로나스 및 다른 GNSS들 사이의 윤초의 수를 계산하기 위해 이러한 공지된 변수를 사용한다. GPS system time information may be used at the GNSS receiver 102 every six seconds. Similarly, Glonass satellite 106a transmits system time information every 30 seconds over the frame transmission time in the number of Glnass days and the current Glnass days. The GNSS receiver 102 uses these known variables to calculate the number of leaps between UTC / GLONASS and other GNSS.

도 5는 GNSS 수신기를 사용하는 위성 통신 방법을 보여주는 순서도이다. GNSS수신기(102)는 안테나(110)를 통해서, 글로나스 위성(106a)으로부터 적어도 하나의 신호를 추적한다(502 단계). GNSS수신기(102)는 안테나(110)를 통해서, GPS 위성(106b)로부터 적어도 하나의 신호를 추적한다(504 단계). 그렇게 함으로써, 글로나스 및 GPS 각각의 시스템 시간 정보(120, 122)를 획득하기 위해 GNSS 수신기(102)는 허용된다. 획득된 시스템 시간 정보(120, 122)는 메모리(118)(예를 들어, 주 메모리)에 저장될 수 있다.5 is a flowchart showing a satellite communication method using a GNSS receiver. The GNSS receiver 102 tracks at least one signal from the Glnatus satellite 106a via the antenna 110 (step 502). The GNSS receiver 102 tracks at least one signal from the GPS satellite 106b via the antenna 110 (step 504). By doing so, the GNSS receiver 102 is allowed to obtain the system time information 120, 122 for each of the GLONASS and GPS. The acquired system time information 120, 122 may be stored in memory 118 (e.g., main memory).

메모리(118)에 저장된 실행 가능한 명령들을 사용하는 GNSS 수신기(102)의 마이크로 컨트롤러(116)는 글로나스 위성(106a)의 시스템 시간 정보(120)로 제공된 시스템 시간 및 GPS 위성(106b)의 시스템 시간 정보(122)로 제공된 시스템 시간 사이의 차이를 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다(506 단계).The microcontroller 116 of the GNSS receiver 102 using executable instructions stored in the memory 118 may determine the system time provided by the system time information 120 of the Globala satellite 106a and the system time provided by the system time of the GPS satellite 106b The difference between the system times provided in the information 122 can be calculated using Equation 1 (Step 506).

Figure pat00001
Figure pat00001

계산된 Tleap seconds는 가장 가까운 초로 반올림될 수 있다. GNSS 수신기(102) 측정의 불확실성은 GPS 및 글로나스 시스템 측정들 사이의 로컬 시간 드레프트(local time draft)로서 비교적 작고, 궤도 시간 불확실성도 비교적 작다. 예를 들어, GNSS 수신기(102) 시간 드레프트는 60초 주기 동안 100μ 시간보다 작은 결과인 1ppm이다.The calculated Tleap seconds can be rounded to the nearest second. The uncertainty of the measurement of the GNSS receiver 102 is relatively small as a local time draft between GPS and Global System measurements and the orbital time uncertainty is also relatively small. For example, the GNSS receiver 102 time-left is 1 ppm, a result that is less than 100 占 퐏 for a 60 second period.

계산된 반올림된 값은 글로나스 및 GPS 시간 사이의 윤초의 개수를 나타내고, UTC 및 GPS 시간 사이의 윤초의 개수들을 나타낸다. 계산된 값은 GPS 시간을 조절/업데이트하기 위해 GNSS 수신기(102)에 의해 사용될 수 있다. 계산된 값은 동일한 위치 솔루션에서 GPS 및 글로나스 위성들(106b 및 106a) 각각이 사용되기 위해 30 초 내에 판단될 수 있다.  The computed rounded value represents the number of leaps between the Glonass and GPS times and represents the number of leaps between UTC and GPS time. The calculated value may be used by the GNSS receiver 102 to adjust / update the GPS time. The calculated values can be determined within 30 seconds for each of the GPS and Global Sources 106b and 106a to be used in the same location solution.

GNSS 수신기(102)는 UTC 및 GPS 시간들 사이의 윤초 오프셋을 계산할 수 있고, 앞서 언급한 윤초 변화 이슈들(issues)과 관련된 문제점들은 감소될 수 있다. 윤초 오프셋 계산은 GSNN 수신기(102)의 시스템 시간 체크로서 사용될 수 있다.The GNSS receiver 102 may compute the lag offset between the UTC and GPS times and the problems associated with the aforementioned leap change issues may be reduced. The leap offset calculation may be used as a system time check of the GSNN receiver 102.

앞서 언급한 윤초 오프셋 계산은 마이크로 컨트롤러(116)에 의해 실행되는 제어 알고리즘에 의해 1msec의 정확도 내에 유지될 수 있다. 그라나, 정확도는 알려지지 않은 궤도 이동 지연, 알려지지 않은 사용자 위치 때문에 ±10msecs로 줄어들 수 있다.The aforementioned leap offset calculation can be maintained within an accuracy of 1 msec by the control algorithm executed by the microcontroller 116. [ However, the accuracy can be reduced to ± 10 msec due to unknown orbital travel delay, unknown user location.

데이터 프레임 시간이 알려지지 않았기 때문에, 프레임 내의 시간 포지션은 타임 마크(time mark)로 사용될 수 있다. 예를 들어, 앞서 언급한 윤초 오프셋 계산은 30초 내(천문력 데이터 수집의 시간 프레임)에 판단될 수 있고, 이는 프레임 전체 데이터의 디코딩이 필요하지 않은 거처럼, 서브 프레임 번호들(및 라인 번호들) 및 동기화 단어들을 디코딩함으로써, 알 수 있는 UTC 윤초 오프셋의 반송파(Carrier-to-Noise, CNo) 감도를 향상시킬 수 있다. Since the data frame time is not known, the time position within the frame can be used as a time mark. For example, the aforementioned leap offset calculation can be determined within 30 seconds (the time frame of ephemeris data collection), which means that sub-frame numbers (and line numbers And decoding the synchronization words, it is possible to improve the carrier-to-noise (CNo) sensitivity of the UTC leap-second offset.

GNSS 수신기(102)는 시스템-온-칩(System-on-Chip, 이하: SoC)에 제공될 수 있다, SoC는 도 5에 설명된 방법으로 동작하는 GNSS 수신기(102)를 인에이블(enable)하는 적어도 하나의 마이크로 컨트롤러(116)에 의해 실행되는 적어도 하나의 모듈을 포함한다.The SoC may be enabled to enable the GNSS receiver 102 operating in the manner described in Figure 5. The GNSS receiver 102 may be provided on a System-on-Chip (SoC) And at least one module executed by at least one microcontroller (116).

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

102: GNSS 수신기 112: 프런트 엔드
104a: 휴대 전화 114: 버스
104b: 스마트 폰 116: 마이크로 컨트롤러
104c: 개인 휴대 정보 단말기 118: 메모리
106a~106c: GNSS 위성들 120: 제1 시간 정보
110: 안테나 124: 컴퓨터 판독 매체102: GNSS receiver 112: front end
104a: mobile phone 114: bus
104b: Smartphone 116: Microcontroller
104c: personal portable information terminal 118: memory
106a to 106c: GNSS satellites 120: first time information
110: antenna 124: computer readable medium

Claims (10)

글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 수신기를 사용하는 위성 통신 방법에 있어서:
제1 위성 네비게이션 시스템의 위성으로부터 제1 시스템 시간을 획득하는 단계;
제2 위성 네비게이션 시스템의 위성으로부터 제2 시스템 시간을 획득하는 단계; 및
협정 세계시(Coordinated Universal Time, UTC) 및 상기 제2 위성 네비게이션 시스템 사이의 윤초의 개수를 획득하기 위해, 상기 제1 시스템 시간 및 상기 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산하는 단계를 포함하는 위성 통신 방법.A satellite communication method using a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver, comprising:
Obtaining a first system time from a satellite of the first satellite navigation system;
Obtaining a second system time from a satellite of the second satellite navigation system; And
Calculating a difference between the first system time and the second system time to obtain a number of leap seconds between Coordinated Universal Time (UTC) and the second satellite navigation system, Way. 제 1 항에 있어서,
상기 계산된 차이를 가장 가까운 초로 반올림하는 단계를 더 포함하는 위성 통신 방법.The method according to claim 1,
And rounding the calculated difference to the nearest second. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 시스템 시간은 적어도 30초 마다 업데이트되는 위성 통신 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first system time is updated at least every 30 seconds. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 시스템 시간은 적어도 6초마다 업데이트되는 위성 통신 방법.The method according to claim 1,
Wherein the second system time is updated at least every 6 seconds. 제1 위성 네비게이션 시스템으로부터 획득한 제1 시스템 시간 및 제2 위성 네비게이션 시스템으로부터 획득한 제2 시스템 시간을 저장하는 메모리; 및
상기 메모리와 연결되고, 상기 제2 시스템 시간 및 협정 세계시(Coordinated Universal Time, UTC) 사이의 윤초의 개수를 획득하기 위해 상기 제1 시스템 시간 및 상기 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산하는 마이크로 컨트롤러(microcontroller)를 포함하는 글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 수신기.A memory for storing a first system time obtained from the first satellite navigation system and a second system time obtained from the second satellite navigation system; And
A microcontroller coupled to the memory and calculating a difference between the first system time and the second system time to obtain a number of leap seconds between the second system time and the Coordinated Universal Time (UTC) and a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver including a microcontroller. 제 5 항에 있어서,
상기 마이크로 컨트롤러는 상기 계산된 차이를 가장 가까운 초로 반올림하는 글로벌 네비게이션 위성 시스템 수신기.6. The method of claim 5,
The microcontroller rounds off the calculated difference to the nearest second. 제 5 항에 있어서,
상기 마이크로 컨트롤러는 상기 제2 시스템 시간으로부터 상기 제1 시스템 시간을 빼서, 상기 제1 시스템 시간 및 상기 제2 시스템 시간 사이의 상기 차이를 계산하는 글로벌 네비게이션 위성 시스템 수신기.6. The method of claim 5,
Wherein the microcontroller subtracts the first system time from the second system time to calculate the difference between the first system time and the second system time. 글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 의 적어도 하나의 마이크로 컨트롤러(microcontroller)에 의해 실행되는 적어도 하나의 모듈을 포함하는 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC)의 동작 방법에 있어서:
제1 위성 네비게이션 시스템의 위성으로부터 제1 시스템 시간을 획득하는 단계;
제2 위성 네비게이션 시스템의 위성으로부터 제2 시스템 시간을 획득하는 단계; 및
협정 세계시(Coordinated Universal Time, UTC) 및 상기 제2 위성 네비게이션 시스템 사이의 윤초의 개수를 획득하기 위해, 상기 제1 시스템 시간 및 상기 제2 시스템 시간 사이의 차이를 계산하는 단계를 포함하는 동작 방법.An operation method of a system-on-a-chip (SoC) including at least one module executed by at least one microcontroller of a Global Navigation Satellite System (GNSS) There are:
Obtaining a first system time from a satellite of the first satellite navigation system;
Obtaining a second system time from a satellite of the second satellite navigation system; And
Calculating a difference between the first system time and the second system time to obtain a number of leap seconds between Coordinated Universal Time (UTC) and the second satellite navigation system . 제 8 항에 있어서,
상기 제1 시스템 시간 및 상기 제2 시스템 시간 사이의 상기 차이를 계산하는 단계는 상기 제2 시스템 시간으로부터 상기 제1 시스템 시간을 빼는 동작 방법.9. The method of claim 8,
Wherein calculating the difference between the first system time and the second system time subtracts the first system time from the second system time. 제 8 항에 있어서,
상기 제1 위성 네비게이션 시스템은 글로나스 시스템(Glonass system)이고, 상기 제2 위성 네비게이션 시스템은 위성 항법 시스템(Global Positioning System, GPS), 갈릴레오 시스템(Galileo system) 및 북두 시스템(Beidou system)으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 동작 방법.9. The method of claim 8,
The first satellite navigation system is a Glonass system and the second satellite navigation system is a group consisting of a Global Positioning System (GPS), a Galileo system, and a Beidou system ≪ / RTI >
KR1020150170785A 2015-08-17 2015-12-02 Global navigation satellite system receiver, satellite communication method thereof and operation method of system on chip having the same KR20170021183A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/827,780 US10197680B2 (en) 2014-08-15 2015-08-17 GNSS receiver
US14/827,780 2015-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170021183A true KR20170021183A (en) 2017-02-27

Family

ID=58325076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150170785A KR20170021183A (en) 2015-08-17 2015-12-02 Global navigation satellite system receiver, satellite communication method thereof and operation method of system on chip having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170021183A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10197680B2 (en) GNSS receiver
US9182493B2 (en) Fine time assistance for global navigation satellite systems
EP3309585A1 (en) Positioning processing system, method, computer program, positioning processing device, and user terminal
US9562976B2 (en) Method and apparatus for distinguishing direct GNSS signals from reflections
JP5663621B2 (en) Navigation bit boundary determination device and method therefor
US9244176B2 (en) Methods and apparatuses for estimating time relationship information between navigation systems
JP2018520335A (en) GNSS real-time kinematic dead reckoning receiver for automobile
JP2008145363A (en) Method and apparatus for transmitting satellite orbit information in satellite navigation system
US9952330B2 (en) Automotive dead reckoning with dynamic calibration and/or dynamic weighting
US20200408920A1 (en) Providing and Using Assistance Data Including Ionosphere Models
KR20130111315A (en) A navigation bit boundary determination apparatus and a method thereof
KR20230050331A (en) RTK GNSS positioning without base station
CN113835109A (en) Terminal positioning method and device, electronic equipment, storage medium and program product
US20140062768A1 (en) Method and Apparatus for Synchronizing Navigation Data
EP3805797A1 (en) Detection of gnss navigation data manipulation based on gnss system time differences
CN113093250B (en) Pseudo-range observation data restoration method, positioning information determination method and device
US9031572B2 (en) Method and apparatus for estimating satellite positioning reliability
US20100094554A1 (en) Systems and Methods for Accessing Data Over a Short-range Data Link to Enhance the Performance of a Navigational Unit
US20120112960A1 (en) Access point, mobile terminal, global navigation satellite system using the access point, and method of providing position information using the access point
US9395441B1 (en) Powerline-aided satellite-based navigation system
US20170045621A1 (en) Satellite positioning device and electronic device
US20140062767A1 (en) Method and Apparatus for Synchronizing Navigation Data
US10795026B2 (en) Navigation system and method
KR20170021183A (en) Global navigation satellite system receiver, satellite communication method thereof and operation method of system on chip having the same
US8743699B1 (en) RFID tag assisted GPS receiver system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application