專利名稱：：衛(wèi)星星歷誤差的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及衛(wèi)星星歷誤差，且更具體地(盡管不只是)涉及對(duì)由其引起的地理位置測(cè)量誤差的確定和/或補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
：衛(wèi)星星歷或星歷組(ephemerisset)是至少六個(gè)參數(shù)連同相關(guān)聯(lián)時(shí)刻的列表，根據(jù)這些參數(shù)，有可能計(jì)算出地球軌道衛(wèi)星在空間中的位置和速度。出于多種原因，它是重要的參量，但在地理定位領(lǐng)域中有一個(gè)尤為重要的用途，即對(duì)造成未經(jīng)許可使用或干擾衛(wèi)星遠(yuǎn)程通信信道的地基發(fā)射機(jī)或地面站進(jìn)行定位。在使用常規(guī)地理定位技術(shù)之前有必要獲得衛(wèi)星星歷信息。星歷具有取決于其坐標(biāo)系的格式。開(kāi)普勒要素最常見(jiàn)地是指參考哪個(gè)位置描述軌道體(orbitingbody)從地球原點(diǎn)到空間中固定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。這種類型的兩種最常見(jiàn)參照系是地心慣性坐標(biāo)系(ECI)和地心固定坐標(biāo)系(ECF)。未經(jīng)許可訪問(wèn)衛(wèi)星是一個(gè)問(wèn)題，包括從僅僅造成不方便訪問(wèn)衛(wèi)星，到完全拒絕合法用戶訪問(wèn)衛(wèi)星。由于基于衛(wèi)星的服務(wù)的迅速擴(kuò)大、個(gè)人衛(wèi)星通信的出現(xiàn)、軌道衛(wèi)星所占據(jù)的對(duì)地靜止弧的日益擁塞和電視廣播的干擾，造成干擾日益增多。干擾通?？赡苡扇藶檫^(guò)失(例如，天線未對(duì)準(zhǔn))或設(shè)備故障造成，但其也可能表示蓄意試圖盜用帶寬或拒絕為合法用戶服務(wù)。為根除衛(wèi)星干擾，有必要對(duì)造成干擾的地面站發(fā)射機(jī)進(jìn)行地理定位。這種地理定位是眾所周知的，且當(dāng)前衛(wèi)星星歷誤差是不準(zhǔn)確度的重要(通常是最主要的)來(lái)源。在IEEETrans.onAerospaceandElectronicSystems(1982年3月,AES-18巻，第2期)中，PCChestnut描述了定位未知信號(hào)源的基本技術(shù)它包括確定信號(hào)副本(replica)從信號(hào)源沿兩個(gè)獨(dú)立信號(hào)路徑傳播到接收站的到達(dá)時(shí)間差(TDOA)和/或到達(dá)頻率差(FDOA)。TDOA和FDOA在現(xiàn)有技術(shù)中也分別稱為時(shí)差(DTO)和頻差(DFO)或差分多普勒。在IEEETrans.onAcousticsSpeechandSignalProcessing(1981年6月，ASSP-29巻，第3期)上發(fā)表的"AlgorithmsforAmbiguityFunctionProcessing"—文中，SStein描述了根據(jù)兩個(gè)接收的信號(hào)確定DTO和DFO。該技術(shù)包括用所接收信號(hào)相對(duì)于彼此的試驗(yàn)時(shí)移和頻偏來(lái)計(jì)算它們之間的相關(guān)性。使該相關(guān)性最大化的時(shí)移和頻偏是所需的DTO和DFO,受到對(duì)衛(wèi)星中所引入的偏移的校正。根據(jù)DTO和DFO可以確定(地理定位)地球表面上的干擾發(fā)射機(jī)位置，如美國(guó)專利號(hào)5,008,679中所公開(kāi)的。該專利公開(kāi)了利用兩個(gè)對(duì)地靜止中繼衛(wèi)星使用TDOA(或DTO)和FDOA(或DFO)測(cè)量對(duì)目標(biāo)發(fā)射才幾的定4立。恒定(constant)TDOA或FDOA的點(diǎn)的所在地是與地球表面相交以定義被稱為位置線(LOP)的曲線的一個(gè)表面。TDOA和FDOA的測(cè)量提供了在待確定的目標(biāo)發(fā)射機(jī)的位置處交叉的兩個(gè)LOP。美國(guó)專利號(hào)6,018，312(Haworth)公開(kāi)了借助于衛(wèi)星、使用相位相干參考信號(hào)進(jìn)行誤差校正的地理定位。美國(guó)專利號(hào)5,594,452(Webber等人)中公開(kāi)了使用寬帶方法的相關(guān)技術(shù)。美國(guó)專利號(hào)6,618，009(Griffm等人)涉及用時(shí)變DTO和DFO的地理定位。美國(guó)專利號(hào)6,677,893(Rideout等人)涉及用頻率捷變干擾的地理定位。美國(guó)專利號(hào)6,018,312的相干參考技術(shù)減輕了星歷誤差的影響隨著目標(biāo)-參考分離被減小，這些影響被減少。不幸的是，即使使用相對(duì)接近目標(biāo)發(fā)射機(jī)的參考發(fā)射機(jī)，星歷誤差仍然通常是地理定位結(jié)果中的主要不確定因素?，F(xiàn)有技術(shù)的地理定位的精確度高度取決于在計(jì)算中使用的兩個(gè)衛(wèi)星星歷的精確度。一般進(jìn)行的衛(wèi)星距離測(cè)量(rangingmeasurement)以及隨后的星歷計(jì)算僅精確到使得地面站能夠追蹤衛(wèi)星。有時(shí)生成更詳細(xì)的星歷數(shù)據(jù)以使得衛(wèi)星操作者能夠計(jì)算操縱需求，但這些一般要花費(fèi)24小時(shí)來(lái)計(jì)算而且當(dāng)然并不會(huì)提供給網(wǎng)絡(luò)用戶。獲取精確地理定位所必需的高精度星歷并不常見(jiàn)，且星歷誤差經(jīng)常是地理定位結(jié)果中不精確度的主要來(lái)源。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于確定衛(wèi)星星歷誤差和/或補(bǔ)償對(duì)因?yàn)樾l(wèi)星星歷誤差引起的地理定位測(cè)量中的誤差的技術(shù)。本發(fā)明提供了一種補(bǔ)償或校正衛(wèi)星星歷誤差的方法，包括以下步驟a.確定與信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的時(shí)間差和頻率差的至少一個(gè)，該信號(hào)副本是經(jīng)由不同衛(wèi)星從已知位置的校準(zhǔn)發(fā)射(calibrationtransmitting)裝置接收的；和b.獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)并計(jì)算其變化，該變化造成時(shí)間差和頻率差估計(jì)中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的測(cè)量的時(shí)間差和/或頻率差更一致。本發(fā)明根據(jù)其是與具有衛(wèi)星星歷誤差的一個(gè)衛(wèi)星還是兩個(gè)衛(wèi)星一起使用而補(bǔ)償或校正衛(wèi)星星歷誤差。本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是，其能夠獲得更精確的星歷數(shù)據(jù)，尤其是(但不限于)對(duì)于使用導(dǎo)致未經(jīng)許可使用衛(wèi)星遠(yuǎn)程通信信道或信道內(nèi)干擾的地基發(fā)射機(jī)的地理定位的情況而言。步驟a)可包括確定與信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的頻率差和時(shí)間差兩者。所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置可包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)，且優(yōu)選為至少四個(gè)。步驟b)可包括迭代地使用對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)以獲得同類的后續(xù)估計(jì)(subsequentestimatesoflikekind)。其可以包4舌/人乘禾口、[M]"[D]計(jì)算星歷校正矢量[A],其中[D]是具有元素為對(duì)于一組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的時(shí)間差和頻率差的測(cè)量值和估計(jì)值之間的差值的矢量，且[M]"是矩陣[M]的逆矩陣，所述矩陣[M]的元素為對(duì)于該組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素的變化，相比于與所述變化之前的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素相關(guān)聯(lián)的[D]值該變化導(dǎo)致[D]在幅度上有所減少。[M]的元素可通過(guò)最小均方擬合(leastmeansquaresfit)獲得。最小均方擬合可基于奇異值分解。[D]和[M]的元素可^L情況與時(shí)間差和頻率差中的測(cè)量誤差的相關(guān)聯(lián)的倒數(shù)成比例地加權(quán)。所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置可包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)，優(yōu)選為至少四個(gè)。該方法可用于在定位導(dǎo)致衛(wèi)星干擾的發(fā)射機(jī)的過(guò)程中補(bǔ)償兩個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差，確定星歷補(bǔ)償并把它應(yīng)用到一個(gè)衛(wèi)星的星歷。該方法可以可選i也用來(lái)為主衛(wèi)星(primarysatellite)和次衛(wèi)星(secondarysatellite)兩者補(bǔ)償星歷誤差且所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置可包括至少十個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。在可選方面，本發(fā)明提供了一種用于補(bǔ)償或校正衛(wèi)星星歷誤差的設(shè)備，包括a)用于確定與經(jīng)由不同衛(wèi)星從已知位置的校準(zhǔn)發(fā)射裝置接收的信8號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的時(shí)間差和頻率差中至少一個(gè)的裝置；和b)用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)并用于計(jì)算上述估計(jì)的變化的裝置，該變化造成時(shí)間差和頻率差估計(jì)中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的測(cè)量的時(shí)間差和/或頻率差更一致。用于確定時(shí)間差和頻率差中至少一個(gè)的裝置可被布置成確定與信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的頻率差和時(shí)間差兩者。所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置可包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)，優(yōu)選為至少四個(gè)。用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置可被布置成迭代地使用對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)以獲得同類的后續(xù)估計(jì)。用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置可被布置成從乘積[M]"[D]計(jì)算星歷校正矢量[A]，其中[D]是具有元素為對(duì)于一組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的時(shí)間差和頻率差的測(cè)量值和估計(jì)值之間的差值的矢量，且[M]—1是矩陣[M]的逆矩陣，所述矩陣[M]的元素為對(duì)于該組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素的變化，相比于與所述變化之前的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素相關(guān)聯(lián)的[D]值該變化導(dǎo)致[D]在幅度上有所減少。用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置可被布置成通過(guò)最小均方擬合來(lái)獲得[M]的元素，該最小均方擬合本身可基于奇異值分解。用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置可被布置成視情況將[D]和[M]的元素與時(shí)間差和頻率差中的測(cè)量誤差的相關(guān)聯(lián)的倒數(shù)成比例i也力口4又。該設(shè)備可用于補(bǔ)償單個(gè)主衛(wèi)星的星歷誤差，且所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置可包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)，優(yōu)選為至少四個(gè)。該設(shè)備可用來(lái)在定位導(dǎo)致衛(wèi)星干擾的發(fā)射機(jī)的過(guò)程中補(bǔ)償兩個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差，用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置被布置成確定星歷補(bǔ)償并將其應(yīng)用到一個(gè)衛(wèi)星的星歷。該設(shè)備可用來(lái)為主衛(wèi)星和次衛(wèi)星兩者補(bǔ)償星歷誤差且所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置可包括至少十個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。在另一方面，本發(fā)明提供了用于補(bǔ)償或校正衛(wèi)星星歷誤差的計(jì)算機(jī)軟件，所述軟件包括記錄在適當(dāng)載體介質(zhì)上的程序代碼指令，該程序代碼指令用于控制計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行以下步驟a)確定與經(jīng)由不同衛(wèi)星從已知位置的校準(zhǔn)發(fā)射裝置接收的信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的時(shí)間差和頻率差中的至少一個(gè)；b)獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)并計(jì)算其變化，該變化造成時(shí)間差和頻率差估計(jì)中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的測(cè)量的時(shí)間差和/或頻率差更一致。步驟a)可包括確定與信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的頻率差和時(shí)間差兩者。所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置可包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)，優(yōu)選為至少四個(gè)。步驟b)可包括迭代地使用對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)以獲得同類的后續(xù)估計(jì)。其可以包括從乘積[M]"[D]計(jì)算星歷校正矢量[A]，其中[D]是具有元素為對(duì)于一組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的時(shí)間差和頻率差的測(cè)量值和估計(jì)值之間的差值的矢量，且[M]"是矩陣[M]的逆矩陣，所述矩陣[M]的元素為對(duì)于該組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素的變化，相比于與所述變化之前的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素相關(guān)聯(lián)的[D]值該變化導(dǎo)致[D]在幅度上有所減少。[M]的元素可通過(guò)最小均方擬合獲得。最小均方擬合可基于奇異值分解。[D]和[M]的元素可視情況與時(shí)間差和頻率差中的測(cè)量誤差的相關(guān)聯(lián)的倒數(shù)成比例地加權(quán)。所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置可包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)，優(yōu)選為至少四個(gè)。該軟件可用來(lái)在定位導(dǎo)致衛(wèi)星千擾的發(fā)射機(jī)的過(guò)程中補(bǔ)償兩個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差，確定星歷補(bǔ)償并把它應(yīng)用到一個(gè)衛(wèi)星的星歷。該軟件可以可選地用于為主衛(wèi)星和次衛(wèi)星兩者補(bǔ)償星歷誤差，且所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置可包括至少十個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。為了更充分地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖僅以示例說(shuō)明其實(shí)施例，其中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的地理定位系統(tǒng)；圖2示出了用來(lái)定義衛(wèi)星星歷參數(shù)的開(kāi)普勒和笛卡爾坐標(biāo)系；圖3示意性地示出了本發(fā)明的地理定位系統(tǒng)；圖4是本發(fā)明的迭代方法的步驟的流程圖，其中校正的星歷參數(shù)的連續(xù)組被用來(lái)產(chǎn)生更進(jìn)一步的這種組；圖5給出了用在圖3系統(tǒng)中的監(jiān)視器、參考和校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)的位置的例子；圖6示出了在用于補(bǔ)償單個(gè)衛(wèi)星星歷中誤差的本發(fā)明的仿真中產(chǎn)生的地理定位的改進(jìn)；10圖7給出了在補(bǔ)償兩個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差中使用的監(jiān)視器、參考和校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)的位置的例子；圖8示出了從a)初始啟動(dòng)星歷，b)真實(shí)衛(wèi)星星歷和c)根據(jù)本發(fā)明計(jì)算出的星歷導(dǎo)出的圖3中的主衛(wèi)星的衛(wèi)星地面軌跡；圖9是圖8的等效物，除了它被應(yīng)用到次衛(wèi)星以外。具體實(shí)施例方式圖1示出了通常由10表示的現(xiàn)有技術(shù)的地理定位系統(tǒng)。它使用由相應(yīng)的接收天線16和18監(jiān)控的兩個(gè)衛(wèi)星12和14以找出導(dǎo)致對(duì)衛(wèi)星通信造成干擾的未知發(fā)射機(jī)或目標(biāo)20的位置。發(fā)射機(jī)20具有多瓣式發(fā)射輻射才莫式(radiationpattern),其中示出了主瓣22和兩個(gè)旁瓣24。一個(gè)衛(wèi)星12接收主瓣22中的輻射它被指定為主衛(wèi)星而與其監(jiān)控接收天線16相關(guān)聯(lián)的處理電子電路(未示出)被指定為主信道。另一衛(wèi)星14接收旁瓣24中的輻射它被指定為次衛(wèi)星且在接收天線18處的相關(guān)聯(lián)的處理電子電路被指定為次信道。主信道和次信道生成信號(hào)用于計(jì)算信號(hào)相關(guān)性,人而確定DTO和DFO。衛(wèi)星12和14兩者也接收來(lái)自已知位置的發(fā)射才幾26的參考信號(hào)并將其中轉(zhuǎn)到相應(yīng)的天線16和18。如在美國(guó)專利號(hào)6,018,312中描述的，與目標(biāo)發(fā)射機(jī)信號(hào)相干地檢測(cè)該參考信號(hào)它允許移除系統(tǒng)偏差，諸如不精確知道的衛(wèi)星星載本機(jī)振蕩器的變換頻率，并抵消那些本機(jī)振蕩器中的相位不穩(wěn)定性對(duì)相關(guān)過(guò)程的影響。為了本說(shuō)明書的目的，方便的是偏離現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)踐并將DTO/DFO當(dāng)作TDOA/FDOA的不同量。因而TDOA和FDOA在本文中如此定義TDOA=DTOT-DTOR且FDOA=DFOT-DFOR(1)其中DTOT和DFOT是目標(biāo)的DTO和DFO,且DTOR和DFOR是在每種情況下測(cè)量的參考DTO和DFO,如美國(guó)專利N號(hào)6,018,312中描述的。因此，TDOA和FDOA分別是目標(biāo)與參考DTO/DFO之間的差值的參考校正的等價(jià)物。這些TDOA和FDOA參數(shù)取決于衛(wèi)星地點(diǎn)(position):通過(guò)在測(cè)量這些參數(shù)時(shí)獲知衛(wèi)星(即衛(wèi)星的星歷)的地點(diǎn)和速度及參考26的位置(location),可以確定目標(biāo)發(fā)射機(jī)20的位置。為本發(fā)明的目的，采用如方程(1)中所定義的TDOA和FDOA參數(shù)是方便的但不是必要的?？梢允褂门c這些參數(shù)相關(guān)的時(shí)間差和頻率差值，只要一致地使用它們例如，如果方便的話則這種值可能在某種程度上與TDOA或FDOA偏離。在下面所述的本發(fā)明的例子中，TDOA和FDOA參數(shù)的估計(jì)值被擬合到測(cè)量等價(jià)物(measuredequivalent),且估計(jì)的相關(guān)差值可以類似地被擬合到測(cè)量等價(jià)物。當(dāng)相關(guān)差值被用于星歷確定或地理定位時(shí)，需要考慮與TDOA和FDOA的關(guān)系。星歷的格式取決于使用何種坐標(biāo)系。圖2在(a)、(b)、(c)示出了三種坐標(biāo)系。圖2(a)示出了開(kāi)普勒要素，其最常見(jiàn)地是指參考哪個(gè)位置描述軌道體從地球原點(diǎn)到空間中固定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。然而，更簡(jiǎn)單的是，如圖2(b)和2(c)所示，使用三維笛卡爾地點(diǎn)和速度矢量。這種類型的兩種最常見(jiàn)參照系是地心慣性坐標(biāo)系(ECI)和地心固定坐標(biāo)系(ECF)。ECI坐標(biāo)在地球質(zhì)心處具有其原點(diǎn)，但沿著地球赤道平面與黃道平面的交叉(春分或春分點(diǎn))具有固定的慣性方向。ECF坐標(biāo)具有相同的原點(diǎn)，但被固定在地球中且其x軸穿過(guò)格林威治子午線(在零經(jīng)度處)。與地球轉(zhuǎn)動(dòng)相一致，ECF坐標(biāo)在空間中每恒星日旋轉(zhuǎn)一次。本發(fā)明獨(dú)立于所選取的坐標(biāo)系，但是為本文中說(shuō)明的實(shí)施例起見(jiàn)，星歷將是笛卡爾-ECF格式的?，F(xiàn)在參考圖3，本發(fā)明的星歷誤差補(bǔ)償或校正(EEC)技術(shù)基于如參考圖1所述的用于測(cè)量TDOA和FDOA的雙衛(wèi)星地理定位方法，所述方法使用相干參考信號(hào)，如美國(guó)專利No.6,018,312。如前所述，目標(biāo)發(fā)射機(jī)30將由箭頭32表示的主瓣指向主衛(wèi)星34,該主衛(wèi)星34在35處將該主瓣中轉(zhuǎn)給主截取天線36。此處，為減少圖解復(fù)雜性，鑒于增加的發(fā)射機(jī)數(shù)目?jī)H僅示出了發(fā)射機(jī)主瓣或主射束的方向，即省略了旁瓣。在已知位置處的參考發(fā)射機(jī)38提供了由點(diǎn)劃線40表示的主射束，該主射束被指向主衛(wèi)星34用于在41處中轉(zhuǎn)到主監(jiān)控天線36。還示出了四個(gè)星歷校準(zhǔn)器發(fā)射機(jī)(星歷校準(zhǔn)器)42a到42d(統(tǒng)稱為42),其中的兩個(gè)42a/42b提供了由相應(yīng)線44a/44b表示的主射束，該主射束被指向主衛(wèi)星34用于在45處中轉(zhuǎn)到主截取天線36。另外兩個(gè)星歷校準(zhǔn)器42c/42d提供了由相應(yīng)線44c/44d表示的主射束，該主射束一皮指向次衛(wèi)星46用于在47處中轉(zhuǎn)到次監(jiān)控天線48。主監(jiān)控天線和次監(jiān)控天線36和48可以處于不同的地理場(chǎng)所，但是在此示例中它們位于單個(gè)監(jiān)監(jiān)控場(chǎng)12所。順便提及，為本發(fā)明的目的，星歷校準(zhǔn)器的主射束是否指向主衛(wèi)星或次衛(wèi)星是無(wú)關(guān)緊要的，因?yàn)檫@不會(huì)影響星歷校正或補(bǔ)償。星歷校準(zhǔn)器42和參考發(fā)射機(jī)38都具有精確已知的位置，例如，所述位置被確定到全球定位系統(tǒng)(GPS)的精確度或具有根據(jù)另一來(lái)源確定的綿度和經(jīng)度。而且已經(jīng)對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試以在經(jīng)由主衛(wèi)星和次衛(wèi)星接收的信號(hào)副本之間給出良好的相關(guān)性，即根據(jù)美國(guó)專利號(hào)6,018,312的地理定位的基本特征。它們優(yōu)選地在地理上良好分離然而，使用在不同場(chǎng)所的多個(gè)星歷校準(zhǔn)器不是必需的；也有可能使用一個(gè)這樣的校準(zhǔn)器并在不同時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，如下文所述。假設(shè)可以得到衛(wèi)星星歷的初始估計(jì)，其精確度將在稍后加以說(shuō)明。對(duì)于每個(gè)星歷校準(zhǔn)器42,通過(guò)依次將他們中的每一個(gè)當(dāng)作目標(biāo)發(fā)射機(jī)、并使用參考圖1所述且在美國(guó)專利號(hào)6,018，312中描述的方法，測(cè)量TDOA和FDOA位置參數(shù)。對(duì)于每個(gè)星歷校準(zhǔn)器42,然后基于它們的已知位置并使用主衛(wèi)星34和從衛(wèi)星46的地點(diǎn)和速度的先驗(yàn)星歷估計(jì)(即，衛(wèi)星星歷)來(lái)計(jì)算TDOA和FDOA的期望值。然后獲得TDOA和FDOA的測(cè)量值和計(jì)算值之間的差值，并計(jì)算衛(wèi)星星歷中的誤差的估計(jì)。將首先概述本發(fā)明的方法并隨后更詳細(xì)對(duì)其加以說(shuō)明。在合適的開(kāi)始時(shí)間to處獲得所述或每個(gè)衛(wèi)星星歷的星歷參數(shù)(地點(diǎn)和速度矢量元素)的初始或起始組(將在下文進(jìn)行描述)。隨后對(duì)該組進(jìn)行調(diào)節(jié)或"傳播(propagate)，，以分別在每個(gè)TDOA和FDOA測(cè)量的對(duì)應(yīng)時(shí)間處給出相應(yīng)的星歷參數(shù)組這是考慮到在不同時(shí)間進(jìn)行測(cè)量或"采樣"，且因?yàn)樾l(wèi)星隨時(shí)間運(yùn)動(dòng)，所以測(cè)量時(shí)間對(duì)應(yīng)于不同的衛(wèi)星星歷參數(shù)組。然后使用所傳播的星歷參數(shù)組來(lái)計(jì)算與TDOA和FDOA的相應(yīng)測(cè)量值相對(duì)應(yīng)的TDOA和FDOA的期望值。然后對(duì)星歷參數(shù)的初始或起始組進(jìn)行小改動(dòng)，所述這些參數(shù)組像以前一樣傳播并被使用來(lái)計(jì)算TDOA和FDOA的新期望值。產(chǎn)生參數(shù)變化的"最佳擬合"，這使得所計(jì)算的TDOA和FDOA的新期望值與對(duì)應(yīng)的測(cè)量值之間的差值最小化。如果需要星歷有大變化，則以這種方式計(jì)算出的星歷參數(shù)變化可能不充分倘若如此，則該變化可用于生成經(jīng)校正的星歷參數(shù)組以在迭代過(guò)程中用作進(jìn)一步的起始組。在該過(guò)程的每次迭代中，根據(jù)在相應(yīng)的直接在前的(immediatelypreceding)迭代中導(dǎo)出的經(jīng)校正的星歷參數(shù)組重復(fù)計(jì)算星歷變化。迭代繼續(xù)進(jìn)行直至顯著的變化停止出現(xiàn)或者達(dá)到了預(yù)定的迭代次數(shù)限制?，F(xiàn)在將更詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的例子。為本發(fā)明的初始示例的目的起見(jiàn)，假定僅主衛(wèi)星34的星歷有錯(cuò)誤。用于一個(gè)衛(wèi)星的星歷(在稱為"歷元，，的給定時(shí)間點(diǎn)處)可以被表示為6xl元素的列矢量[S],其包含主衛(wèi)星的笛卡爾-ECF地點(diǎn)矢量元素Jc，乂z和速度矢量元素D二此處在；丄；上的上標(biāo)點(diǎn)表示關(guān)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。如果初始主衛(wèi)星星歷估計(jì)或起始星歷被表示為具有元素^到二的矢量[SS]，且[A]是將該起始星歷轉(zhuǎn)換為真實(shí)主衛(wèi)星星歷的更佳估計(jì)[S]所需要的具有元素a到a6的校正列矢量，其中[S]具有元素x,到；，貝'J:隱[A](1)或者可選地，如果完整寫出則是廣x、、)&"4夕s少ssa5、5"、％(2)本發(fā)明的EEC技術(shù)確定(至少作為初始步驟)星歷校正矢量[A]的各元素a!到a6。在本發(fā)明的此實(shí)施例中，通過(guò)N個(gè)時(shí)間分離的測(cè)量樣本在多個(gè)地理上分布的星歷校準(zhǔn)器42上執(zhí)行TDOA和FDOA的測(cè)量，每個(gè)星歷校準(zhǔn)器42均在已知位置。每個(gè)樣本是對(duì)單個(gè)星歷校準(zhǔn)器的TDOA和FDOA兩者的測(cè)量。這種N個(gè)樣本的集合構(gòu)成了執(zhí)行EEC所需的測(cè)量活動(dòng)。一般在許多測(cè)量循環(huán)中獲得(為方便起見(jiàn))這些樣本，依次進(jìn)行的每個(gè)循環(huán)包含每個(gè)星歷校準(zhǔn)器42的一個(gè)樣本。因而總的樣本數(shù)由星歷校準(zhǔn)器42的數(shù)目，(在圖3中為4個(gè))，乘以循環(huán)數(shù)得出。14本發(fā)明不限于此實(shí)施例的TDOA和FDOA的測(cè)量。測(cè)量可以是來(lái)自不同星歷校準(zhǔn)器的同時(shí)測(cè)量和來(lái)自同一或其它星歷校準(zhǔn)器的時(shí)間分離測(cè)量的組合。通過(guò)使用多個(gè)采集通道或在大得足以涵蓋多個(gè)星歷校準(zhǔn)器的帶寬上采樣，可得到同時(shí)測(cè)量。在此實(shí)施例中，所有樣本都是在不同的時(shí)間測(cè)量的(盡管這不是必要的)。在時(shí)間tn處測(cè)量第n個(gè)樣本(n=l到N):對(duì)于每個(gè)樣本，根據(jù)主衛(wèi)星36和次衛(wèi)星48的初始啟動(dòng)星歷、和參考發(fā)射機(jī)38、主截取天線36和次截取天線48、以及與第n個(gè)樣本相關(guān)聯(lián)的星歷校準(zhǔn)器42的位置，計(jì)算相關(guān)聯(lián)的期望值〈77XX化和〈FZ)04〉"。該計(jì)算如下進(jìn)行。衛(wèi)星的初始起始星歷是公眾可得到的(如稍后說(shuō)明的)。由于衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，星歷隨時(shí)間改變，^旦在開(kāi)始時(shí)間to具有初始啟動(dòng)星歷，對(duì)于任何其它時(shí)間可以才艮據(jù)衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)計(jì)算出星歷。因此對(duì)于主衛(wèi)星36和次衛(wèi)星48,為每個(gè)樣本測(cè)量時(shí)間tt到tN計(jì)算出相應(yīng)的星歷參數(shù)組。使用這些計(jì)算的星歷參數(shù)，為每個(gè)樣本時(shí)間tn(n=l到N)計(jì)算期望的TDOA/FDOA值〈7DO^和。通過(guò)使用參考圖3所述的測(cè)量技術(shù)，在每個(gè)時(shí)間ti到tn處獲得測(cè)量的TD0A/FD0A值7DO^和i^DO4"。對(duì)于從1到N的所有n的期望或計(jì)算值〈7DO^和〈FD04〉J皮表示為矢量并隨后從測(cè)量值7!XM"和FD04"的矢量中減去以給出由下式給定的差值的列矢量[D]:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(3)其中A表示緊隨其后的圓括號(hào)中的量nx^到FD04w是差值。本發(fā)明的EEC技術(shù)旨在計(jì)算初始衛(wèi)星星歷中的要素的改變，這使得[D]矢量盡可能接近所有元素等于零的零矢量。為導(dǎo)出方程(2)中的[A]從而使得通過(guò)[A]校正[SS]給出與測(cè)得的位置參數(shù)精確匹配的期望位置參數(shù)，在此示例中的方法是使用[SS]中的星歷要素的小變化并確定它們對(duì)TDOA和FDOA的預(yù)測(cè)值的影響。這是通過(guò)計(jì)算相應(yīng)星歷要素x,乂；x，少和z的改變ax:,&,&,5jc,3;;和而寺丸4亍的。和前面一樣，此處的上標(biāo)點(diǎn)表示關(guān)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。在時(shí)間tn(r^1到N)處為每個(gè)樣本分別計(jì)算與引入&到3;相關(guān)聯(lián)的〈H)04〉n和〈FD04〉n的期望值的變化。對(duì)于〈roo4〉的N個(gè)值中的每一個(gè)這給出了,D04(U形式的六個(gè)變化，對(duì)于〈FD04〉的N個(gè)值中的每一個(gè)這給出了^D"(。形式的六個(gè)變化，其中k是:c,乂z丄)或；。使用導(dǎo)致TDOA和FDOA的估計(jì)值是對(duì)TDOA和FDOA的測(cè)量值的最佳擬合的擬合過(guò)程，得出該變化。它們被用作偏微分的2Nx6元素矩陣[M]的相應(yīng)元素。[M]與方程(3)中的差分矩陣[D]有關(guān)且通過(guò)下式所需的星歷要素改變了方程(1)和(2)中的列矢量[A](4)或完整地通過(guò):7DQ^、簡(jiǎn)A，。2。3a4炎J(5)來(lái)自參考發(fā)射機(jī)38和星歷校準(zhǔn)器42的通信信號(hào)的功率不同每個(gè)樣本的測(cè)量的TDOA和FDOA參數(shù)中的不確定性與功率有關(guān)，因此會(huì)有所不同。對(duì)方程(5)加權(quán)以通過(guò)如下所示使用不確定性的倒數(shù)來(lái)反映16<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>星的星歷變化，該變化抵消了由于兩個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差造成的地理定位誤差。嚴(yán)格地說(shuō)，與星歷誤差本身的校正相對(duì)，這是減少地理定位誤差的星歷補(bǔ)償。因此，盡管沒(méi)有獲得兩個(gè)衛(wèi)星的經(jīng)校正的星歷，但是通過(guò)此技術(shù)通常獲得導(dǎo)致衛(wèi)星干擾的地基發(fā)射機(jī)的極大改善的地理定位精確度，這是依據(jù)其自身能力的重要結(jié)果。本發(fā)明可用來(lái)在三種情形下使用兩個(gè)衛(wèi)星來(lái)改善地理定位性能在其它衛(wèi)星星歷精確的情況下的單個(gè)衛(wèi)星星歷校正，在其它衛(wèi)星星歷不精確的情況下的單個(gè)衛(wèi)星星歷校正(即星歷補(bǔ)償)，和兩個(gè)衛(wèi)星星歷校正。為校正兩個(gè)衛(wèi)星34和46的星歷誤差，有可能擴(kuò)展方程式(5)以便能一起計(jì)算這些誤差。這允許確定兩個(gè)衛(wèi)星的星歷。對(duì)于兩個(gè)衛(wèi)星星歷中的誤差擴(kuò)展方程式(6)給出下式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>(8)其中主衛(wèi)星34和次衛(wèi)星46的星歷要素中的小變化分別由(&,&,&";，3;,3))及才示以4敞號(hào)(primed)的等步支量(Sr3x,3y,3z')表示。同樣，待計(jì)算的對(duì)主衛(wèi)星34和次衛(wèi)星46的星歷要素的校正分別由(ai到a6)和(a!'到a6)表示。如果如結(jié)合方程式(5)和(6)所述的在方程式(8)中包括權(quán)值，則1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>與稍早所述的單個(gè)衛(wèi)星的等效方程式相比，方程式(9)更有可能反映兩個(gè)衛(wèi)星34和46的真實(shí)動(dòng)態(tài)，但其在校準(zhǔn)活動(dòng)中使用更多數(shù)量(N)的星歷校準(zhǔn)器和樣本，因?yàn)楝F(xiàn)在有更多參數(shù)待確定?，F(xiàn)在參考圖4，示出了上面所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的程序的流程圖。在60處，定義迭代次數(shù)p并將其初始設(shè)為1,且然后在62處從起始星歷維持階段64讀取星歷參數(shù)的一個(gè)起始組("起始星歷，，)、或星歷參數(shù)的兩個(gè)起始組(如果要校正兩個(gè)衛(wèi)星的星歷)。為方便起見(jiàn)，應(yīng)根據(jù)具體情境將此實(shí)施例中的表述"起始星歷"視為包括一組或兩組星歷參數(shù)。階段64具有在開(kāi)始時(shí)間to處為第一當(dāng)前起始星歷的初始起始星歷，且偶爾(fromtimetotime)迭4戈地更新每個(gè)當(dāng)前起始星歷以形成下一個(gè)當(dāng)前起始星歷，如稍后所述。在66處，對(duì)于時(shí)間to的起始星歷被轉(zhuǎn)換為時(shí)間tn處樣本n(n=l到N)的相應(yīng)起始星歷且得到的星歷被用作計(jì)算所有樣本(n=l到N)的期望TDOA/FDOA值〈7DO^和〈FZ)a^的基礎(chǔ)。如前所述，這個(gè)計(jì)算是用于單個(gè)衛(wèi)星星歷校正情況的。在68處，從使用參考圖3所述的技術(shù)在時(shí)間tn處測(cè)量的相應(yīng)TDOA/FDOA值中減去在時(shí)間tn處的估計(jì)〈7D04〉n和〈FDO^。然后應(yīng)用具有不確定性的倒數(shù)的加權(quán)以給出方程式(6)的左手側(cè)。在70處定義星歷要素迭代次數(shù)q并將其初始設(shè)定為1。在72處，對(duì)第q個(gè)星歷參數(shù)作了小變化3戸ra，其中戶ra/^對(duì)一個(gè)衛(wèi)星而言是&,&,&，^，3)或3;,且對(duì)兩個(gè)衛(wèi)星而言是&,*,&,3;,3)或3;以及帶撇號(hào)的等效量(&'，^',"'，"')。對(duì)于這些參數(shù)中的第一個(gè)，即x,q=l且小變化為&。然后在74處對(duì)于所有N個(gè)樣本計(jì)算小變化3戸m^對(duì)〈TD04〉和〈尸D04〉的影響；即對(duì)于所有n-l到N計(jì)算微分^^L和豐細(xì)〉"。目的是找出一組^"ra州。值，其改變了〈ro04〉和〈FD04〉以使得它們分別盡可能等于在時(shí)間tn處TD0An和FDOAn的測(cè)量值，從而使得差值矢量[D]盡可能小。此數(shù)學(xué)過(guò)程是眾所周知的且將不再加以說(shuō)明其為出自W.H.Press,B.P.Flannery,S.A.Teukolsky和W.T.Vetterling于1988年由劍橋大學(xué)出版社出版的"NumericalRecipesinC-TheArtofScientificComputing"中第14章528頁(yè)的最小均方擬合(使用例如奇異值分解)。用于此擬合的數(shù)據(jù)被合并在包括TDOA和FDOA的測(cè)量值和估計(jì)值之間差值的矢量[D]中。由在每個(gè)采樣時(shí)間tn處估算出的6或12個(gè)星歷參數(shù)偏微分給出的模型被擬合。獲得當(dāng)前起始星歷參數(shù)的變化的最優(yōu)組合，(在最小均方意義上)使TDOA和FDOA的估計(jì)值和測(cè)量值之間的差值最小化。然后對(duì)該差分加權(quán)，如在方程式(6)(—個(gè)衛(wèi)星)或方程式(9)(兩個(gè)衛(wèi)星)中所示，然后在76從使用得到的值來(lái)構(gòu)成矩陣[M]的第q列?，F(xiàn)在在78處進(jìn)行星歷要素迭代計(jì)數(shù)，其中(l)表示考慮一個(gè)衛(wèi)星星歷且(2)表示考慮兩個(gè)衛(wèi)星星歷。對(duì)于一個(gè)衛(wèi)星，[M]具有六列且q從1到6;對(duì)于兩個(gè)衛(wèi)星，[M]具有十二列且q從1到12。對(duì)于一個(gè)衛(wèi)星的情況，如果q<6,或?qū)τ趦蓚€(gè)衛(wèi)星的情況，如果q<12,則序列72到78通過(guò)循環(huán)80迭代，其中對(duì)于每次迭代，在82處將星歷要素迭代次數(shù)q加l。如果q-6(—個(gè)衛(wèi)星)或12(兩個(gè)衛(wèi)星)，處理轉(zhuǎn)到階段84。在84處，計(jì)算加權(quán)矩陣[M]的摩爾-彭羅斯逆[M]-1，并如在方程式(7)中那樣將其乘以[D]以獲得星歷校正矢量[A]。[A]被傳遞到起始星歷維持階段64,其中更新或校正當(dāng)前起始星歷以根據(jù)方程式(1)和(2)將其轉(zhuǎn)換為真實(shí)主衛(wèi)星星歷的更佳估計(jì)。然后可在階段62中讀取該更佳估計(jì)以在隨后的迭代中使用(如果有迭代的話)。在86處，進(jìn)行測(cè)試以觀察起始星歷是否已收斂，這方面的準(zhǔn)則是直接在最近更新之前的當(dāng)前起始星歷和經(jīng)更新的等效物(equivalent)僅在不顯著的程度上有所不同。如果滿足了該準(zhǔn)則，處理在88處結(jié)束；如果不滿足，則有第二結(jié)束點(diǎn)準(zhǔn)則，即迭代次數(shù)p等于預(yù)定的限制pmax。如果這些準(zhǔn)則都不滿足，迭代通過(guò)循環(huán)92繼續(xù)，迭代次數(shù)p在94處增加1,且處理返回到讀取起始星歷階段62:在62處，從64讀取最近更新或校正的起始星歷版本并且迭代從階段66起向前的步驟?？蛇x的準(zhǔn)則為TDOA和FDOA中的殘余誤差已減少到可接受的水平，例如，小于測(cè)量誤差。為了檢查與地理定位精確度有關(guān)的本發(fā)明的有效性，進(jìn)行了仿真。為了仿真的目的，使用已被定義為"真實(shí)"星歷的衛(wèi)星星歷來(lái)仿真許多循環(huán)的星歷校準(zhǔn)器數(shù)據(jù)(TDOA和FDOA參數(shù))。正如已經(jīng)說(shuō)過(guò)的，一個(gè)循環(huán)的數(shù)據(jù)指依次對(duì)于每個(gè)星歷校準(zhǔn)器42的相應(yīng)TDOA測(cè)量和相應(yīng)FDOA測(cè)量(仿真的或?qū)嶋H的)。仿真的測(cè)量包括實(shí)際高斯誤差。然后使用與定義的真實(shí)星歷有誤差的初始起始星歷作為衛(wèi)星軌道動(dòng)態(tài)的先驗(yàn)估計(jì)。圖5是示出用于仿真的被描繪為圖標(biāo)的地理發(fā)射機(jī)位置的歐洲、北美、北非和中東的地圖。其示出了在挪威奧斯陸、靠近南部俄羅斯的Urozhaynoye的位置、以色列Rehevot和葡萄牙里斯本的四個(gè)星歷4交準(zhǔn)器(EphemCall到4),在土耳其布爾薩的參考發(fā)射機(jī)(參考)，靠近奧地利的沃格爾的目標(biāo)發(fā)射機(jī)(目標(biāo))，和在英格蘭Defford的具有兩個(gè)截取天線(未示出)的監(jiān)控站(監(jiān)視器)。校準(zhǔn)活動(dòng)包括仿真來(lái)自圖5中所示的四個(gè)星歷校準(zhǔn)器的樣本。對(duì)三個(gè)測(cè)量循環(huán)進(jìn)行仿真，這三個(gè)測(cè)量循環(huán)的相應(yīng)起始時(shí)間間隔為1分鐘。為了進(jìn)行仿真的目的，為方便起見(jiàn)假設(shè)任何給定循環(huán)內(nèi)的每個(gè)測(cè)量同時(shí)發(fā)生，因?yàn)橛?jì)算不同測(cè)量時(shí)間的星歷不會(huì)增添什么。然后使用前面所述的本發(fā)明的單衛(wèi)星EEC技術(shù)校正初始起始星歷中的誤差，以給出對(duì)主衛(wèi)星的星歷的校正。為確定本發(fā)明對(duì)地理定位精確度的影響，也基于定義的真實(shí)星歷來(lái)仿真來(lái)自在圖5中所示地點(diǎn)處目標(biāo)的樣本傳送的TDOA和FDOA。把目標(biāo)發(fā)射機(jī)的該樣本仿真為在校準(zhǔn)活動(dòng)結(jié)束后一分鐘進(jìn)行采樣。對(duì)目標(biāo)地點(diǎn)的兩個(gè)地面地點(diǎn)進(jìn)行估計(jì)，其中一個(gè)使用初始起始衛(wèi)星星歷導(dǎo)出而另一個(gè)基于經(jīng)校正的主星歷(以及初始起始次星歷)。在圖6中示出了這些位置估計(jì)。根據(jù)初始起始衛(wèi)星星歷計(jì)算第一定位橢圓100:其長(zhǎng)度大約為990km且表現(xiàn)出95%的置信水平，即目標(biāo)位于其中的概率為95%。定位橢圓100的計(jì)算考慮了星歷誤差。使用經(jīng)校正的星歷計(jì)算第二定位橢圓102:其長(zhǎng)度僅為25km(大約四十倍的改進(jìn))，因?yàn)橐严藥缀跛械男菤v誤差，僅留下了TDOA/FDOA測(cè)量誤差。也很重要的是應(yīng)注意到第一橢圓100決不是最壞的情況。初始起始衛(wèi)星星歷可以是誤差大到地球表面上沒(méi)有定位橢圓。在這些情況中，借助于本發(fā)明獲得的地理定位精確度的增益明顯大于圖6所示的，但在缺乏對(duì)照橢圓的情況下不能量化該增益。定位橢圓100和102可以才艮據(jù)由于星歷誤差以及TDOA和FDOA測(cè)量誤差造成的TDOA和FDOA誤差計(jì)算得出，并通過(guò)平方和的平方根來(lái)組合二者。在本發(fā)明的該例子中，定位橢圓是基于該組合誤差表示95%置信限度的邊界。在本方面的又一實(shí)施例中，同時(shí)計(jì)算兩個(gè)衛(wèi)星的星歷。圖7示出了用于此實(shí)施例的衛(wèi)星地面站的位置如前面參考圖5所述的定位監(jiān)視器、參考和目標(biāo)發(fā)射機(jī)及星歷校準(zhǔn)器EphemCal1到4。因?yàn)樯婕皟蓚€(gè)衛(wèi)星的星歷，采用在下表1中給出的位置處的附加的六個(gè)星歷校準(zhǔn)器EphemCal5到EphemCal10。將五個(gè)星歷校準(zhǔn)器EphemCal1到5指向圖3中的主衛(wèi)星34，且將其它五個(gè)星歷校準(zhǔn)器EphemCal6到10指向次衛(wèi)星46(不過(guò)哪個(gè)衛(wèi)星被指定為主哪個(gè)被指定為次并不重要)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>仿真由具有間隔開(kāi)5分鐘的相應(yīng)起始時(shí)間的72個(gè)循環(huán)(即跨度6小時(shí))組成。然后使用上面的參考圖4描述的雙衛(wèi)星EEC技術(shù)校正初始起始星歷中的誤差，來(lái)給出真實(shí)星歷的估計(jì)。為解出具有12個(gè)未知量(2x6星歷要素)的數(shù)學(xué)問(wèn)題，在理論上應(yīng)該需要最少12個(gè)測(cè)量，例如，六個(gè)FDOA和六個(gè)TDOA測(cè)量。可能佳_用N個(gè)空間上分離的EhemCal及(12-N)個(gè)時(shí)間上分離的測(cè)量來(lái)進(jìn)行這些測(cè)量，其中N是在1到12范圍內(nèi)的任何整數(shù)即可以使用空間上和時(shí)間上分離的測(cè)量的任何組合，該組合包括全部使用任一種而不使用另一種。然而，結(jié)果受到情形、噪音和初始或起始星歷的可靠性的影響。此處"情形，，意為衛(wèi)星地點(diǎn)和速度，相關(guān)發(fā)射機(jī)和接收器的地理位置，和通過(guò)參考圖1所述的技術(shù)中的主衛(wèi)星和次衛(wèi)星接收的信號(hào)副本之間的相關(guān)性的強(qiáng)度。因此在實(shí)際情況中，可能需要更多測(cè)量，例如四個(gè)或五個(gè)EpemCal的若干循環(huán)而且，使用更多循環(huán)使得結(jié)果受更多約束且更加穩(wěn)健。現(xiàn)參考圖8,示出了主衛(wèi)星(傳播超過(guò)四天)的衛(wèi)星地面軌跡110a、110b(虛線)和110c(實(shí)線)，所述軌跡源于a)初始起始星歷(即，先驗(yàn)或預(yù)校正)，b)真實(shí)的衛(wèi)星星歷和c)按照本發(fā)明根據(jù)初始起始星歷計(jì)算出的星歷。地面軌跡是一段時(shí)間內(nèi)在衛(wèi)星正下方的地球表面上的一系列點(diǎn)。軌跡110b(真實(shí)的)和110c(計(jì)算的)幾乎是一致的，表示根據(jù)本發(fā)明校正的星歷給出了對(duì)真實(shí)衛(wèi)星星歷的良好估計(jì)。由于在這兩種情況下接近相同的衛(wèi)星軌道動(dòng)態(tài)，這些真實(shí)的和計(jì)算的軌跡難以分辨。軌道110a的初始起始(先驗(yàn))衛(wèi)星星歷被認(rèn)為是最壞的情形，其中可以得到的關(guān)于衛(wèi)星軌道動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)僅有標(biāo)稱經(jīng)度以及軌道是(近似于)對(duì)地靜止的事實(shí)。這些數(shù)據(jù)被用來(lái)計(jì)算在特定歷元處的笛卡爾-ECF星歷。至少該基本信息不可用是不可能的相當(dāng)精確的起始星歷可以從北美防空司令部(NORAD)的綜合網(wǎng)站列表(見(jiàn)例如www.celestmk.com)中找到，該列表提供一種稱為"雙線要素"的星歷類型?，F(xiàn)在參考圖9,它與圖8對(duì)等，除了它應(yīng)用到次衛(wèi)星以外。其示出了衛(wèi)星地面軌跡120a、120b(虛線)和120c(實(shí)線)，所述4九跡源于a)初始起始(先驗(yàn)或預(yù)校正)星歷，b)真實(shí)的衛(wèi)星星歷和c)根據(jù)本發(fā)明計(jì)算出的星歷。再者，在此處，軌跡120b(真實(shí)的)和120c(計(jì)算的)幾乎是一致的，表示計(jì)算出的星歷是對(duì)真實(shí)衛(wèi)星星歷的良好估計(jì)。下表2列出了初始起始(先驗(yàn))星歷要素、根據(jù)本發(fā)明計(jì)算出的星23歷要素和真實(shí)星歷要素。還示出了進(jìn)行了數(shù)據(jù)仿真的計(jì)算的星歷要素和真實(shí)星歷要素之間的絕對(duì)差值。在星歷要素X中，差值小于百萬(wàn)分之一。根據(jù)本發(fā)明計(jì)算的星歷要素的誤差在任一地點(diǎn)坐標(biāo)中小于200m且在地點(diǎn)坐標(biāo)的合成中小于230mrms(均方根)。而且，速度誤差不超過(guò)0.04m/s:這些誤差是對(duì)于在地球表面以上大約35,800km的軌道高度處(從地球中心到對(duì)地同步軌道為42,164km)的衛(wèi)星而言的。衛(wèi)星速度高達(dá)3m/s(在ECF坐標(biāo)系中或在ECI坐標(biāo)系中高達(dá)3km/s)。真實(shí)的和計(jì)算的星歷之間的差值地點(diǎn)矢量在傳播星歷的24小時(shí)期間對(duì)于主衛(wèi)星和次衛(wèi)星二者具有絕不超過(guò)600m的幅度并且在隨后的48小時(shí)期間保持小于900m。這些值代表在多次測(cè)量活動(dòng)中獲得的那些結(jié)果。表2歷元地點(diǎn)(m)速度(ra/s)xyzi>S主先驗(yàn)、值2D03年2月lil日41849883.1025138519.520-10U3.9010.0000,000>0.42500:00:00.00主i十算值2003年2月18日41867976.0285129386.4059531.830,141-2.3361.35000:00:00.00主真值2003年2月18H41867949.1975129580.5919426.557CU40-2.3351.36OO:OO:陽(yáng)O差值26.831-194.186105.2730.001-0.000.034(計(jì)算值-真值)_次先乾Ht2003年2月18日415235敗朋97321730.997-10422,3410.0000.000-0,38600:00:00.00次計(jì)算值2。。3年2月t8日41539803.0457335741.122-1443U240.267-2.52&0,14100:00:00.00次真值2UU3年2月1S日7335928.288"4536.S980.266-2.5270.175O謹(jǐn):OO.OO差值34.414-187.166105.6740,001'0.001-0.034(計(jì)算值-真值)在本發(fā)明的EEC技術(shù)中，EphemCal站的物理數(shù)目沒(méi)有EphemCal測(cè)量數(shù)目那么重要。只使用一個(gè)EpemCal站就可以執(zhí)行EEC,且在例如6小時(shí)內(nèi)每IO分鐘進(jìn)行采樣以給出36個(gè)TDOA和FDOA測(cè)量。這不是理想情況，但其仍可以在足夠好的測(cè)量環(huán)境中給出可用的星歷參數(shù)結(jié)果。使用超過(guò)一個(gè)EphemCal站與使用一個(gè)這種站相比很可能改進(jìn)結(jié)果。而且，如果使用非常精確的初始或起始星歷，那么本發(fā)明的EEC技術(shù)不太可能收斂失敗或收斂于不正確的解。不正確的解可由獲得的位于期望的誤差界限之外的TDOA和/或FDOA殘差指示。而且，使用非常精確的起始星歷，可能僅需要幾個(gè)測(cè)量就能收斂其反過(guò)來(lái)也為真。如前面所述，在上述的本發(fā)明的示例中，每個(gè)EphemCal測(cè)量給出了兩個(gè)測(cè)量的量，TDOA和FDOA:因此，為了解星歷中的六個(gè)或十二個(gè)未知量，分別需要最少三個(gè)或六個(gè)EphemCal測(cè)量，即組合的測(cè)量的量的數(shù)目應(yīng)該至少等于未知量的數(shù)目。然而，在實(shí)踐中，在不利的測(cè)量條件下這可能是不夠的。而且，間隔一分鐘進(jìn)行的單個(gè)EphemCal的三次測(cè)量很有可能不及來(lái)自三個(gè)不同的地理上分離的EphemCal的三個(gè)測(cè)量那樣有效，或不及來(lái)自具有大得多的測(cè)量時(shí)間間隔(例如兩小時(shí))的一個(gè)EhemCal的三次測(cè)量那樣有效。如果EhemCal測(cè)量在空間和時(shí)間尺度中的至少一個(gè)上良好分離，則結(jié)果趨于有所改進(jìn)。經(jīng)驗(yàn)表明，在短時(shí)間內(nèi)使用四個(gè)或更多個(gè)地理上良好分離的EphemCal站可以達(dá)到相當(dāng)好的結(jié)果，但是四個(gè)并不是最小值。已經(jīng)使用TDOA和FDOA的組合已執(zhí)行本發(fā)明的仿真。獲得了如下結(jié)果a)星歷誤差補(bǔ)償(即單個(gè)衛(wèi)星校正)每個(gè)測(cè)量組隔開(kāi)5分鐘的兩個(gè)星歷校準(zhǔn)器上的TDOA和FDOA的72個(gè)測(cè)量組(即總共6小時(shí))，對(duì)于lCT7s的TDOA測(cè)量誤差以及l(fā)(T3Hz的FDOA測(cè)量誤差給出了56m的均方才艮地點(diǎn)誤差和4xl(r3m/s的均方才艮速度誤差。b)星歷誤差校正(即兩個(gè)衛(wèi)星校正)每個(gè)測(cè)量組隔開(kāi)IO分鐘的四個(gè)星歷才交準(zhǔn)器上的TDOA和FDOA的72個(gè)測(cè)量組(即總共12小時(shí))，對(duì)于l(T7s的TDOA測(cè)量誤差以及l(fā)(T3Hz的FDOA測(cè)量誤差給出了大約700m的均方根地點(diǎn)誤差和大約0.50m/s的均方纟艮速度誤差。僅使用一種類型的測(cè)量數(shù)據(jù)，即要么是TDOA數(shù)據(jù)或者是FDOA數(shù)據(jù)，但不是兩者，也為一個(gè)衛(wèi)星補(bǔ)償和兩個(gè)衛(wèi)星校正執(zhí)行了本發(fā)明的仿真目的是確定這兩種可選方法的可行性。除情形之外，使用僅TDOA和僅FDOA數(shù)據(jù)的這些補(bǔ)償和校正功能的性能取決于許多因素，數(shù)據(jù)精確度，校準(zhǔn)器或EphemCal站的數(shù)目及測(cè)量數(shù)目。使用僅TDOA和僅FDOA數(shù)據(jù)執(zhí)行一個(gè)衛(wèi)星補(bǔ)償仿真，且結(jié)果分別示于下面的表3A和3B中。在這里以及隨后的表中，"N—Sites"表示校準(zhǔn)器或EphemCal站的數(shù)目，"Inc—min，，表示連續(xù)測(cè)量之間的分鐘數(shù)，"N一count，，表示測(cè)量數(shù)目而無(wú)收斂表示不可能執(zhí)行補(bǔ)償。表3A:使用僅TDOA數(shù)據(jù)的補(bǔ)償TDOA誤差為10-7秒，F(xiàn)DOA誤差為lHz,lncmin=5,Ncount=72N—Sites均方根地點(diǎn)誤差(米)均方根速度誤差(米/秒)1不收斂不收斂22960.0078231330.013741900.01675250.012964410.04473430.034685240.051296000.0593106350細(xì)626表3B:使用僅FDOA數(shù)據(jù)的補(bǔ)償TDOA誤差為1Q-2秒，F(xiàn)D0A誤差為10-3Hz,lncmin=5,Ncount=72ISites均方根地點(diǎn)誤差(米)均方根速度誤差(米/秒)1大大21090007.97338700.282415000.11514600.10766810.04967250.052989560.0697910800細(xì)91011400,0829如在左手列中所示，使用從1到IO個(gè)校準(zhǔn)器(N—Sites=l到10)獲得表3A和3B中的數(shù)據(jù)。表中示出單一類型的測(cè)量(即TDOA或FDOA而不是兩者)可用于一個(gè)衛(wèi)星補(bǔ)償。誤差是"實(shí)際，，值，即在當(dāng)前實(shí)踐中經(jīng)歷的這種類別的誤差值。使用非常精確的"僅TDOA，，數(shù)據(jù)執(zhí)行兩個(gè)衛(wèi)星校正仿真且結(jié)果示于表4中。<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>表4示出如果僅使用一個(gè)或兩個(gè)校準(zhǔn)器，即使使用非常精確的僅TDOA測(cè)量(誤差=10—12s),rms(均方根)地點(diǎn)誤差仍然很大三個(gè)和優(yōu)選為四個(gè)校準(zhǔn)器是理想的。如果使用三個(gè)校準(zhǔn)器，則地點(diǎn)誤差可能很高，但是速度誤差是可接受的。如果使用四個(gè)校準(zhǔn)器，則與三個(gè)校準(zhǔn)器的對(duì)等誤差相比，地點(diǎn)誤差和速度誤差減小超過(guò)兩個(gè)量級(jí)。添加第五個(gè)校準(zhǔn)器產(chǎn)生很小差異。使實(shí)際精確度的"僅TDOA"數(shù)據(jù)(誤差=10人)執(zhí)行兩個(gè)衛(wèi)星校正仿真且結(jié)果示于表5中。表5Incmin=20，Ncount=72,TDOA誤差=10—7秒，F(xiàn)DOA誤差4HzISites均方根地點(diǎn)誤差(米)均方根速度誤差(米/秒)1028,1000.735利用十個(gè)校準(zhǔn)器用實(shí)際精確度的僅TDOA測(cè)量，獲得表5中的仿真數(shù)據(jù)，并導(dǎo)致高的地點(diǎn)誤差和速度誤差。因此，如果十個(gè)校準(zhǔn)器被認(rèn)為是想要使用的數(shù)目，則表5表明使用實(shí)際精確度的僅TDOA測(cè)量將無(wú)法獲得在合理的誤差界限內(nèi)的校正。使用非常精確的"僅FDOA"數(shù)據(jù)執(zhí)行兩個(gè)衛(wèi)星校正仿真且結(jié)果示于表6中。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表6示出采用高精確度的僅FDOA測(cè)量，使用四個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)器獲得具有相當(dāng)?shù)驼`差的星歷校正。使用實(shí)際精確度的"僅FDOA，，數(shù)據(jù)執(zhí)行兩個(gè)衛(wèi)星校正仿真且結(jié)果示于表7中。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表7示出采用實(shí)際精確度的僅FDOA測(cè)量，使用十個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)器獲得具有相當(dāng)?shù)驼`差的星歷校正。表3到7中的數(shù)據(jù)表明，假如測(cè)量精確度和校準(zhǔn)器數(shù)目足夠，利用當(dāng)前可用4支術(shù)，通過(guò)^f又使用TFOA或FDOA測(cè)量，而不是前面所述的TDOA和FDOA兩者，校正或補(bǔ)償衛(wèi)星星歷誤差是可行的。通過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)軟件可以明確地評(píng)估在前述描述中給出的方程式，所述計(jì)算機(jī)軟件包括記錄在適當(dāng)?shù)妮d體介質(zhì)上并在常規(guī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行的程序代碼指令。所述載體介質(zhì)可以是商業(yè)產(chǎn)品諸如存儲(chǔ)器、磁帶、軟盤或壓縮盤或光盤，或其它硬件記錄介質(zhì)；其可選地可以是電信號(hào)或光信號(hào)。根據(jù)前述描述，這種軟件對(duì)于熟練的程序員而言是能夠直接實(shí)施的，而不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)，因?yàn)槠渖婕氨娝苤挠?jì)算程序。權(quán)利要求1.一種補(bǔ)償或校正衛(wèi)星星歷誤差的方法，其包括以下步驟a)確定與經(jīng)由不同衛(wèi)星從已知位置的校準(zhǔn)發(fā)射裝置接收的信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的時(shí)間差和頻率差中的至少一個(gè)；和b)獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)并計(jì)算其變化，該變化造成時(shí)間差和頻率差估計(jì)中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的測(cè)量的時(shí)間差和/或頻率差更一致。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟a)包括確定與所述信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的頻率差和時(shí)間差兩者。3.如權(quán)利要求l所述的方法，用于補(bǔ)償星歷誤差，其中所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。4.如權(quán)利要求3所述的方法，用于校正衛(wèi)星星歷誤差，其中該至少兩個(gè)4交準(zhǔn)發(fā)射機(jī)包括至少四個(gè)4交準(zhǔn)發(fā)射才幾。5.如權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟b)包括迭代地使用對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)以獲得同類的后續(xù)估計(jì)。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其包括以下步驟從乘積[M]-][D]計(jì)算星歷校正矢量[A],其中[D]是具有元素為對(duì)于一組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的時(shí)間差和頻率差的測(cè)量值和估計(jì)值之間的差值的矢量，且[M]"是矩陣[M]的逆矩陣，所述矩陣[M]的元素為對(duì)于該組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素的變化，相比于與所述變化之前的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素相關(guān)聯(lián)的[D]值該變化導(dǎo)致[D]在幅度上減小。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中通過(guò)最小均方擬合獲得[M]的元素。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中最小均方擬合基于奇異值分解。9.如;f又利要求7所述的方法，其中[D]和[M]的元素一見(jiàn)情況與時(shí)間差和頻率差中的測(cè)量誤差的相關(guān)聯(lián)的倒數(shù)成比例地加權(quán)。10.如權(quán)利要求l所述的方法，用于補(bǔ)償單個(gè)主衛(wèi)星的星歷誤差，<其中所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。11.如權(quán)利要求IO所述的方法，用于補(bǔ)償單個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差，其12.如權(quán)利要求1所述的方法，用于在定位導(dǎo)致衛(wèi)星干擾的發(fā)射機(jī)的過(guò)程中補(bǔ)償兩個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差，其中確定星歷補(bǔ)償并將其應(yīng)用到一個(gè)衛(wèi)星的星歷。13.如權(quán)利要求l所述的方法，用于補(bǔ)償主衛(wèi)星和次衛(wèi)星兩者的星歷誤差，其中所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置包括至少十個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。14.一種用于補(bǔ)償或校正衛(wèi)星星歷誤差的設(shè)備，包括a)用于確定與經(jīng)由不同衛(wèi)星從已知位置的校準(zhǔn)發(fā)射裝置接收的信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的時(shí)間差和頻率差中的至少一個(gè)的裝置；和b)用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)并計(jì)算這種估計(jì)的變化的裝置，該變化造成時(shí)間差和頻率差估計(jì)中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的測(cè)量的時(shí)間差和/或頻率差更一致。15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中用于確定時(shí)間差和頻率差中至少一個(gè)的裝置被布置成確定與所述信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的頻率差和時(shí)間差兩者。16.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，用于補(bǔ)償星歷誤差，其中所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，用于校正衛(wèi)星星歷誤差，其中所述至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射才幾包括至少四個(gè)4交準(zhǔn)發(fā)射才幾。18.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置被布置成迭代使用對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)以獲得同類的后續(xù)估計(jì)。19.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置被布置成從乘積[M]-1[D]計(jì)算星歷校正矢量[A],其中[D]是具有元素為對(duì)于一組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的時(shí)間差和頻率差的溯'J量值和估計(jì)值之間的差值的矢量，且[M]"是矩陣[M]的逆矩陣，所述矩陣[M]的元素為對(duì)于該組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素的變化，相比于與所述變化之前的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素相關(guān)聯(lián)的[D]值該變化導(dǎo)致[D]在幅度上減小。20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置被布置為通過(guò)最小均方擬合獲得[M]的元素。21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中最小均方擬合基于奇異值分解。22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置被布置成視情況將[D]和[M]的元素與時(shí)間差和頻率差中的測(cè)量誤差的相關(guān)聯(lián)的倒數(shù)成比例地加權(quán)。23.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，用于補(bǔ)償單個(gè)主衛(wèi)星的星歷誤差，其中所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，用于補(bǔ)償單個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差，其25.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，用于在定位導(dǎo)致衛(wèi)星干擾的發(fā)射機(jī)的過(guò)程中補(bǔ)償兩個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差，其中用于獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)的裝置被布置成確定星歷補(bǔ)償并將其應(yīng)用到一個(gè)衛(wèi)星的星歷。26.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，用于補(bǔ)償主衛(wèi)星和次衛(wèi)星兩者的星歷誤差，其中所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置包括至少十個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。27.計(jì)算機(jī)軟件，用于補(bǔ)償或校正衛(wèi)星星歷誤差，該計(jì)算機(jī)軟件包括記錄在適當(dāng)?shù)妮d體介質(zhì)上的程序代碼指令，所述程序代碼指令用于控制計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行以下步驟a)確定與經(jīng)由不同衛(wèi)星從已知位置的校準(zhǔn)發(fā)射裝置接收的信號(hào)副本相關(guān)^:的時(shí)間差和頻率差中的至少一個(gè)；和b)獲得對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)并計(jì)算其變化，該變化造成時(shí)間差和頻率差估計(jì)中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的測(cè)量的時(shí)間差和/或頻率差更一致。28.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)軟件，其中步驟a)包括確定與所述信號(hào)副本相關(guān)聯(lián)的頻率差和時(shí)間差兩者。29.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)軟件，用于補(bǔ)償星歷誤差，其中所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。30.如權(quán)利要求29所述的計(jì)算機(jī)軟件，用于校正衛(wèi)星星歷誤差，其31.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)軟件，其中步驟b)包括迭代使用對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星星歷要素的估計(jì)以獲得同類的后續(xù)估計(jì)。32.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)軟件，用于控制計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行從乘積[M]"[D]計(jì)算星歷校正矢量[A]的進(jìn)一步的步驟，其中[D]是具有元素為對(duì)于一組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的時(shí)間差和頻率差的測(cè)量值和估計(jì)值之間的差值的矢量，且[M]"是矩陣[M]的逆矩陣，所述矩陣[M]的元素為對(duì)于該組測(cè)量/估計(jì)時(shí)間的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素的變化，相比于與所述變化之前的估計(jì)的衛(wèi)星星歷要素相關(guān)聯(lián)的[D]值該變化導(dǎo)致[D]在幅度上減小。33.如權(quán)利要求32所述計(jì)算機(jī)軟件，其具有用于通過(guò)最小均方擬合獲得[M]的元素的指令。34.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)軟件，其具有用于獲得基于奇異值分解的最小均方擬合的指令。35.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)軟件，其具有用于視情況將[D]和[M]的元素與時(shí)間差和頻率差中的測(cè)量誤差的相關(guān)寫關(guān)的倒數(shù)成比例地加權(quán)的指令。36.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)軟件，用于補(bǔ)償單個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差，其中所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置包括至少兩個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。37.如權(quán)利要求36所述的計(jì)算機(jī)軟件，用于補(bǔ)償單個(gè)主衛(wèi)星的星歷38.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)軟件，用于在定位導(dǎo)致衛(wèi)星干擾的發(fā)射機(jī)的過(guò)程中補(bǔ)償兩個(gè)衛(wèi)星的星歷誤差，該軟件具有用于確定星歷補(bǔ)償并將其應(yīng)用到一個(gè)衛(wèi)星的星歷的指令。39.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)軟件，用于補(bǔ)償主衛(wèi)星和次衛(wèi)星兩者的星歷誤差，其中所述校準(zhǔn)發(fā)射裝置包括至少十個(gè)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)。全文摘要一種補(bǔ)償或校正衛(wèi)星星歷誤差的方法，包括測(cè)量經(jīng)由兩個(gè)衛(wèi)星(34，46)從位于不同地理位置的校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)(42a到42d)接收的信號(hào)副本的到達(dá)時(shí)間差(TDOA)和到達(dá)頻率差(FDOA)。由地點(diǎn)和速度矢量構(gòu)成的初始衛(wèi)星星歷用來(lái)計(jì)算星歷變化，該星歷變化產(chǎn)生了提供對(duì)TDOA和FDOA測(cè)量值的最佳擬合的TDOA和FDOA估計(jì)值。這提供了補(bǔ)償或校正初始衛(wèi)星星歷中的誤差所需的估計(jì)的變化。該方法可被迭代以處理大的星歷變化即在一次迭代中獲得的變化可用來(lái)校正在之后迭代中作為新的初始星歷使用的星歷。該方法可用來(lái)校正在一個(gè)或兩個(gè)衛(wèi)星中的星歷誤差，如果這樣的話，則可以使用更多的校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)EphemCal1到10。文檔編號(hào)G01S5/06GK101460862SQ200780020206公開(kāi)日2009年6月17日申請(qǐng)日期2007年3月22日優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日發(fā)明者D·P·哈沃思,R·M·賴德歐特,S·R·杜克申請(qǐng)人:秦內(nèi)蒂克有限公司