专利名称：在手机上实现差分gps的方法及手机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种实现GPS的方法，更具体的说，涉及一种在手机上实现差分GPS的方法。
背景技术：
目前，手机变得越来越普遍，如果能观测到4颗或以上GPS卫星，就可以无时无地全天候地提供用户所处的位置。与地图结合，可用于车辆及行人导航。现有手机采用的GPS 技术由于卫星信号在传播过程中受到大气的影响，包括电离层和对流层，再加上卫星轨道和卫星钟的误差，导致定位精度不高，介于10米到20米之间。一般来说，这样的精度很难满足用户的需要。而广泛用于专业GPS接收机上的差分GPS技术可将精度提到1-2米。不但差分GPS技术早已经非常成熟，而且差分GPS服务信息也是伸手可及。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于将差分GPS技术运用到手机上，针对现有手机GPS 技术定位精度不高的缺陷，提供一种在手机上实现差分GPS的方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种在手机上实现差分GPS的方法，包括以下步骤Al、获取初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量；A2、利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量计算用户位置的坐标改正量；A3、利用所述用户位置的坐标改正量对所述初始用户位置的坐标进行改正得到改正后用户位置的坐标。本发明所述的在手机上实现差分GPS的方法中，所述步骤Al进一步包括以下步骤All、获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；A12、获取所述当前卫星的导航文件；A13、根据所述导航文件计算所述当前卫星的位置；A14、获取所述伪距的差分改正量。本发明所述的在手机上实现差分GPS的方法中，所述步骤A2中利用以下公式计算所述用户位置的坐标改正量Δ X = (ATPA) ^1ATP Δ L ；其中，Δ X为所述用户位置的坐标改正量，AL为所述伪距的差分改正量，A为由所述初始用户位置的坐标和当前卫星的位置得到的系数矩阵，P为权阵。本发明所述的在手机上实现差分GPS的方法中，所述步骤A3中利用以下公式计算所述改正后用户位置的坐标Χ = Χ + ΔΧ;
其中，X为所述改正后用户位置的坐标，X为所述初始用户位置的坐标，ΔΧ为所述用户位置的坐标改正量。提供一种在手机上实现差分GPS的手机，所述手机包括手机接收模块和手机计算模块，其中，所述手机接收模块，用于获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标，以及获取所述当前卫星的导航文件和伪距的差分改正量，所述手机计算模块，用于根据所述当前卫星的导航文件计算所述当前卫星的位置，利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量计算用户位置的坐标改正量，再利用所述用户位置的坐标改正量对所述初始用户位置的坐标进行改正得到改正后用户位置的坐标。本发明所述的在手机上实现差分GPS的手机中，所述手机接收模块进一步包括GPS单元，用于获取所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；无线通信单元，用于获取所述当前卫星的导航文件和伪距的差分改正量。提供一种利用通信网络在手机上实现差分GPS的方法，包括以下步骤Bi、所述通信网络获取初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量；B2、所述通信网络利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量计算用户位置的坐标改正量；B3、所述通信网络利用所述用户位置的坐标改正量对初始用户位置的坐标进行改正得到改正后用户位置的坐标；B4、所述通信网络发送所述改正后用户位置的坐标给所述手机。本发明所述的利用通信网络在手机上实现差分GPS的方法中，步骤Bl进一步包括以下步骤B11、所述手机获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；B12、所述手机发送所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标给所述通信网络；B13、所述通信网络获取所述当前卫星的导航文件；B14、所述通信网络根据所述导航文件计算所述当前卫星的位置；B15、所述通信网络获取所述伪距的差分改正量。本发明所述的利用通信网络在手机上实现差分GPS的方法中，所述步骤B2中利用以下公式计算所述用户位置的坐标改正量Δ X = (AtPA) ^1AtP Δ L ；其中，ΔΧ为所述用户位置的坐标改正量，AL为所述伪距的差分改正量，A为由所述初始用户位置的坐标和当前卫星的位置得到的系数矩阵，P为权阵。本发明所述的利用通信网络在手机上实现差分GPS的方法中，所述步骤Β3中利用以下公式计算所述改正后用户位置的坐标Χ = Χ + ΔΧ;
其中，X为所述改正后用户位置的坐标，X为初始用户位置的坐标，ΔΧ为所述用户位置的坐标改正量。提供一种利用通信网络在手机上实现差分GPS的系统，包括手机和通信网络，所述手机包括手机接收模块和手机发送模块，所述通信网络包括网络接收模块、网络发送模块和网络计算模块，其中，所述手机接收模块，用于获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标，以及获取改正后用户位置的坐标，所述手机发送模块，用于发送所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标给所述网络接收模块，所述网络接收模块，用于接收所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标，以及获取所述当前卫星的导航文件和所述手机的伪距的差分改正量，所述网络发送模块，用于发送所述改正后用户位置的坐标给所述手机接收模块，所述网络计算模块，用于根据所述导航文件计算当前卫星的位置，利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量计算用户位置的坐标改正量，再利用所述用户位置的坐标改正量对所述初始用户位置的坐标进行改正得到所述改正后用户位置的坐标。本发明所述的利用通信网络在手机上实现差分GPS的系统中，所述手机接收模块进一步包括GPS单元，用于获取所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；无线通信单元，用于获取所述改正后用户位置的坐标。实施本发明在手机上实现差分GPS的方法，具有以下有益效果可以提高目前手机GPS的定位精度，满足用户需求；可以在没有或者不需要从手机到卫星的伪距观测量的情况下实现，提高定位效率；可以利用目前已有的手机GPS，不需要额外添置其他硬件设备。


下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明在手机上实现差分GPS的方法流程示意图；图2是本发明在手机上实现差分GPS的方法中步骤Al示意图；图3是本发明在手机上实现差分GPS的方法中步骤A2示意图；图4是本发明在手机上实现差分GPS的方法中步骤A3示意图；图5是本发明第一实施例在手机上实现差分GPS的手机模块示意图；图6是本发明第二实施例利用通信网络在手机上实现差分GPS的系统模块示意图。
具体实施例方式下面结合

本发明的具体实施方式
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请参阅图1，为本发明在手机上实现差分GPS的方法流程示意图。请结合参阅图 2，为本发明在手机上实现差分GPS的方法中步骤Al示意图。请结合参阅图3，为本发明在手机上实现差分GPS的方法中步骤A2示意图。请结合参阅图4，为本发明在手机上实现差分GPS的方法中步骤A3示意图。如图1所示，步骤Al为获取初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量。如图2所示，步骤Al进一步包括以下步骤All、通过手机接收模块获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；A12、通过所述手机接收模块无线通信获取所述当前卫星的导航文件；A13、通过手机计算模块根据所述导航文件计算所述当前卫星的位置；A14、通过所述手机接收模块无线通信获取所述伪距的差分改正量。以上A11、A12、A13、A14四个步骤中，All、A12、A13三个步骤必须按照顺序进行， A14步骤不受顺序限制。如图1所示，步骤A2为利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量来计算用户位置的坐标改正量。如图3所示，步骤A2中用以下公式计算所述用户位置的坐标改正量Δ X = (AtPA) ^1AtP Δ L ；其中，Δ X为所述用户位置的坐标改正量，AL为所述伪距的差分改正量，A为由所述初始用户位置的坐标和当前卫星的位置得到的系数矩阵，P为权阵。如图1所示，步骤A3为利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量来计算改正后用户位置的坐标。如图4所示，步骤A3中利用以下公式计算所述改正后用户位置的坐标Χ = Χ + ΔΧ;其中，X为所述改正后用户位置的坐标，X为初始用户位置的坐标，Δ X为用户位置的坐标改正量。以上Al、Α2、A3三个步骤，必须按照顺序进行。请参阅图5，为本发明第一实施例在手机上实现差分GPS的手机模块示意图。如图 5所示，所述手机包括手机接收模块1和手机计算模块2。其中，手机接收模块1进一步包括GPS单元101，用于获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；无线通信单元102，用于获取所述当前卫星的导航文件和伪距的差分改正量。手机计算模块2，用于根据所述当前卫星的导航文件计算所述当前卫星的位置，利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量来计算用户位置的坐标改正量，再利用所述用户位置的坐标改正量对所述初始用户位置的坐标进行改正得到改正后用户位置的坐标。在第一实施例中，无线通信单元102利用的无线通信网络可以为GPRS或Wi-Fi，所述手机可以是目前现有的GPS手机。由于所有步骤都在手机上由专门的软件实现，这样对手机的性能要求较高，优点是可以减少数据接收和数据发送。下表为采用本发明第一实施例，在手机上分别实现差分GPS和GPS (该GPS指现有技术的GPQ，进行两种定位方法的比较结果。由下表可看出，在手机上实现差分GPS比实现现有技术的GPS，定位误差明显减小。因此说明，在手机上实现差分GPS比实现现有技术的 GPS，定位精度得以提高。
权利要求
1.一种在手机上实现差分GPS的方法，其特征在于，包括以下步骤 Al、获取初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量；A2、利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量计算用户位置的坐标改正量；A3、利用所述用户位置的坐标改正量对所述初始用户位置的坐标进行改正得到改正后用户位置的坐标。
2.根据权利要求1所述的在手机上实现差分GPS的方法，其特征在于，所述步骤Al进一步包括以下步骤All、获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；A12、获取所述当前卫星的导航文件；A13、根据所述导航文件计算所述当前卫星的位置；A14、获取所述伪距的差分改正量。
3.根据权利要求2所述的在手机上实现差分GPS的方法，其特征在于，所述步骤A2中利用以下公式计算所述用户位置的坐标改正量Δ X = (AtPA) -1ΑτΡ Δ L ；其中，ΔΧ为所述用户位置的坐标改正量，AL为所述伪距的差分改正量，A为由所述初始用户位置的坐标和当前卫星的位置得到的系数矩阵，P为权阵。
4.根据权利要求3所述的在手机上实现差分GPS的方法，其特征在于，所述步骤A3中利用以下公式计算所述改正后用户位置的坐标Χ = Χ + ΔΧ；其中，X为所述改正后用户位置的坐标，X为所述初始用户位置的坐标，Δ X为所述用户位置的坐标改正量。
5.一种在手机上实现差分GPS的手机，其特征在于，所述手机包括手机接收模块和手机计算模块，其中，所述手机接收模块，用于获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标，以及获取所述当前卫星的导航文件和伪距的差分改正量，所述手机计算模块，用于根据所述当前卫星的导航文件计算所述当前卫星的位置，利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量计算用户位置的坐标改正量，再利用所述用户位置的坐标改正量对所述初始用户位置的坐标进行改正得到改正后用户位置的坐标。
6.根据权利要求5所述的在手机上实现差分GPS的手机，其特征在于，所述手机接收模块进一步包括GPS单元，用于获取所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；无线通信单元，用于获取所述当前卫星的导航文件和伪距的差分改正量。
7.一种利用通信网络在手机上实现差分GPS的方法，其特征在于，包括以下步骤 Bi、所述通信网络获取初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量； Β2、所述通信网络利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量计算用户位置的坐标改正量；B3、所述通信网络利用所述用户位置的坐标改正量对初始用户位置的坐标进行改正得到改正后用户位置的坐标；B4、所述通信网络发送所述改正后用户位置的坐标给所述手机。
8.根据权利要求7所述的利用通信网络在手机上实现差分GPS的方法，其特征在于，步骤Bl进一步包括以下步骤B11、所述手机获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；B12、所述手机发送所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标给所述通信网络；B13、所述通信网络获取所述当前卫星的导航文件；B14、所述通信网络根据所述导航文件计算所述当前卫星的位置；B15、所述通信网络获取所述伪距的差分改正量。
9.根据权利要求8所述的利用通信网络在手机上实现差分GPS的方法，其特征在于，所述步骤B2中利用以下公式计算所述用户位置的坐标改正量Δ X = (ATPA) -1ΑΤΡ Δ L ；其中，ΔΧ为所述用户位置的坐标改正量，AL为所述伪距的差分改正量，A为由所述初始用户位置的坐标和当前卫星的位置得到的系数矩阵，P为权阵。
10.根据权利要求9所述的利用通信网络在手机上实现差分GPS的方法，其特征在于， 所述步骤Β3中利用以下公式计算所述改正后用户位置的坐标Χ = Χ + ΔΧ；其中，X为所述改正后用户位置的坐标，X为初始用户位置的坐标，Δ X为所述用户位置的坐标改正量。
11.一种利用通信网络在手机上实现差分GPS的系统，包括手机和通信网络，其特征在于，所述手机包括手机接收模块和手机发送模块，所述通信网络包括网络接收模块、网络发送模块和网络计算模块，其中，所述手机接收模块，用于获取计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标，以及获取改正后用户位置的坐标，所述手机发送模块，用于发送所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标给所述网络接收模块，所述网络接收模块，用于接收所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标，以及获取所述当前卫星的导航文件和所述手机的伪距的差分改正量， 所述网络发送模块，用于发送所述改正后用户位置的坐标给所述手机接收模块， 所述网络计算模块，用于根据所述导航文件计算当前卫星的位置，利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量计算用户位置的坐标改正量，再利用所述用户位置的坐标改正量对所述初始用户位置的坐标进行改正得到所述改正后用户位置的坐标。
12.根据权利要求11所述的利用通信网络在手机上实现差分GPS的系统，其特征在于， 所述手机接收模块进一步包括GPS单元，用于获取所述计算用户位置时所用的当前卫星和NMEA格式的初始用户位置的坐标；无线通信单元，用于获取所述改正后用户位置的坐标。
全文摘要
本发明涉及一种实现GPS的方法，更具体的说，涉及一种在手机上实现差分GPS的方法，包括以下步骤A1获取初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量；A2利用所述初始用户位置的坐标、当前卫星的位置和伪距的差分改正量计算用户位置的坐标改正量；A3利用所述用户位置的坐标改正量对初始用户位置的坐标进行改正得到改正后用户位置的坐标。本发明可以提高目前手机GPS技术的定位精度，满足用户需求；可以在没有或者不需要从手机到卫星的伪距观测量的情况下实现，提高定位效率；可以利用目前已有的手机GPS，不需要额外添置其他硬件设备。
文档编号G01S19/42GK102387242SQ201010273220
公开日2012年3月21日 申请日期2010年9月6日 优先权日2010年9月6日
发明者姬生月, 潘郑淑贞, 陈武 申请人:香港理工大学