[發(fā)明專利]用于短基線、低成本地確定空中飛行器位置的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080066813.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN102884440A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G.王
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國(guó)際公司
• 主分類號(hào): G01S5/02
• 分類號(hào): G01S5/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;盧江

1.?一種用于定位空中飛行器的方法，該方法包括：

將詢問信號(hào)從主地面站傳送到該空中飛行器，該詢問信號(hào)在傳輸時(shí)間（TOT）從該主地面站傳送；

在該主地面站處從該空中飛行器接收第一詢問應(yīng)答信號(hào)；

通過使用該第一詢問應(yīng)答信號(hào)來確定第一到達(dá)時(shí)間（TOA）；

在該第一從屬地面站處接收第二詢問應(yīng)答信號(hào)；

通過使用該第二詢問應(yīng)答信號(hào)來確定第二TOA；

在該第二從屬地面站處接收第三詢問應(yīng)答信號(hào)；

通過使用該第三詢問應(yīng)答信號(hào)來確定第三TOA；以及

通過使用根據(jù)該TOT、第一TOA、第二TOA和第三TOA所確定的三個(gè)得到的到達(dá)時(shí)間差（DTOA）和兩個(gè)得到的往返行程延遲時(shí)間（RTDT），基于多點(diǎn)定位計(jì)算和橢圓計(jì)算中的至少一個(gè)，來確定至少該空中飛行器的二維位置。

2.?權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括：

在所接收的第一詢問應(yīng)答信號(hào)、第二詢問應(yīng)答信號(hào)和第三詢問應(yīng)答信號(hào)中的至少一個(gè)中接收該空中飛行器的高度信息；以及

通過使用該TOT、第一TOA、第二TOA、第三TOA、和該高度信息，基于該多點(diǎn)定位計(jì)算，來確定該空中飛行器的三維位置。

3.?權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括：

在該第三從屬地面站處接收第四詢問應(yīng)答信號(hào)；

通過使用該第四詢問應(yīng)答信號(hào)來確定該第四TOA；以及

通過使用來自該TOT、第一TOA、第二TOA、第三TOA和第四TOA的六個(gè)得到的DTOA和三個(gè)得到的RTDT，基于多點(diǎn)定位計(jì)算和橢圓計(jì)算中的至少一個(gè)，來確定該空中飛行器的更精確的位置。

4.?權(quán)利要求1的方法，其中將該詢問信號(hào)從該主地面站傳送到該空中飛行器包括：

從該主地面站向該空中飛行器發(fā)射詢問雷達(dá)信號(hào)，

其中響應(yīng)于所發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)入射在該空中飛行器上，從該空中飛行器發(fā)射該第一詢問應(yīng)答信號(hào)、第二詢問應(yīng)答信號(hào)、和該第三詢問應(yīng)答信號(hào)。

5.?權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括：

在第一從屬地面接收器和第二從屬地面接收器處接收該詢問信號(hào)，

其中所接收的詢問信號(hào)與該詢問信號(hào)被傳送的時(shí)間相關(guān)聯(lián)，以及

其中該第二詢問應(yīng)答信號(hào)和該第三詢問應(yīng)答信號(hào)與該時(shí)間相關(guān)聯(lián)。

6.?權(quán)利要求1的方法，其中，該第一詢問應(yīng)答信號(hào)、第二詢問應(yīng)答信號(hào)、和該第三詢問應(yīng)答信號(hào)是響應(yīng)于該空中飛行器接收該詢問信號(hào)而從該空中飛行器發(fā)射的應(yīng)答信號(hào)的若干部分。

7.?一種用于定位裝備了有廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）能力的發(fā)送應(yīng)答器的空中飛行器的方法，該方法包括：

在主地面站和多個(gè)從屬地面接收器處對(duì)來自該空中飛行器的ADS-B斷續(xù)發(fā)射進(jìn)行被動(dòng)地監(jiān)聽；

在該主地面站處解碼所接收的位置斷續(xù)發(fā)射；以及

由飛機(jī)位置報(bào)告來確定該空中飛行器的位置。

8.?權(quán)利要求7的方法，其中該多個(gè)從屬地面接收器包括第一從屬地面接收器和第二從屬地面接收器，并且進(jìn)一步包括：

在主地面站處接收第一斷續(xù)發(fā)射信號(hào)；

通過使用該第一斷續(xù)發(fā)射信號(hào)來確定第一到達(dá)時(shí)間（TOA）；

在該第一從屬地面站處接收第二斷續(xù)發(fā)射信號(hào)；

通過使用該第二斷續(xù)發(fā)射信號(hào)來確定第二TOA；

在該第二從屬地面站處接收第三斷續(xù)發(fā)射信號(hào)；

通過使用該第三斷續(xù)發(fā)射信號(hào)來確定第三TOA；以及

通過使用根據(jù)該第一TOA、第二TOA、和第三TOA所確定的三個(gè)得到的到達(dá)時(shí)間差（DTOA），基于多點(diǎn)定位計(jì)算，來確定至少該空中飛行器的二維位置。

9.?權(quán)利要求8的方法，其中該多個(gè)從屬地面接收器包括第三從屬地面接收器，并且進(jìn)一步包括：

在該第三從屬地面站處接收第四斷續(xù)發(fā)射信號(hào)；

通過使用該第四斷續(xù)發(fā)射信號(hào)來確定第四TOA；以及

通過使用根據(jù)該第一TOA、第二TOA、第三TOA、和第四TOA所確定的六個(gè)得到的DTOA，基于多點(diǎn)定位計(jì)算，來確定該空中飛行器的更精確的位置。

10.?權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括：

基于該二維位置來檢驗(yàn)該空中飛行器的解碼位置；以及

如果基于來自該空中飛行器追蹤的計(jì)算的二維位置和解碼的高度信息，通過了該檢驗(yàn)，則追蹤該空中飛行器的解碼位置。