[發明專利]改善衛星導航系統中的完整性通信的方法和設備

有效

• 申請號: 201110035530.6
• 申請日: 2011-02-10
• 公開（公告）號: CN102193094A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: H·弗蘭肯貝格爾;H·L·特勞滕貝格
• 申請（專利權）人: 阿斯特里姆有限責任公司
• 主分類號: G01S19/08
• 分類號: G01S19/08;G01S19/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;李家麟

技術領域

本發明涉及根據權利要求1的用于改善衛星導航系統中的完整性通信的方法、根據權利要求6的用于衛星導航系統的使用系統、和根據權利要求9的用于改善衛星導航系統中的完整性通信的設備。

背景技術

在專利申請DE?10?2007?050?716中說明了，如何可以通過以下方式改善衛星導航系統中的完整性通信，即對于衛星導航系統的不同的觀測站或對于衛星導航系統的觀測站組，向使用系統傳輸誤差預算（Fehlerbudget），從所述誤差預算中于是尤其是可以由各個使用系統計算標量值，該標量值說明導航信號的生成的誤差估計的精度。由于可以由使用系統與位置有關地計算標量值（skalarer?Wert），而不再必須在衛星導航系統的中央對于所有的使用系統計算出最大值并且傳輸給所述使用系統，因此各個使用系統所采用的標量值可以明顯較小。此外通過在使用系統中的計算也可以考慮各個使用系統的連續性要求，由此在每一個使用系統中不再必須滿足對于連續性的最高要求。

發明內容

本發明的任務現在是，建議一種可以進一步改善衛星導航系統中的完整性通信的方法和設備。

通過具有權利要求1的特征的用于改善衛星導航系統中的完整性通信的方法、具有權利要求6的特征的用于衛星導航系統的使用系統、和具有權利要求9的特征的用于改善衛星導航系統中的完整性通信的設備來解決所述任務。本發明的其他擴展方案是從屬權利要求的主題。

本發明尤其是基于，在衛星導航系統的觀測站處的距離測量時的誤差以與觀測站的時鐘同步誤差不同的方式對通過使用系統的誤差估計的精度產生影響。因此按照本發明，在誤差方面一般在相關誤差和所有其他誤差之間進行區分，其中由所述所有其他誤差對相關性不能作陳述，或者而應該由所述所有其他誤差假設，所述所有其他誤差不相關。按照本發明，觀測站的時鐘同步的誤差被歸入為相關誤差，并且對其分布的信息分開地、即不在按照開始時所提及的專利申請DE?10?2007?050?716的誤差預算中與衛星的導航信號一起被傳輸。如此傳輸的對觀測站的時鐘同步誤差的分布的信息使得使用系統能夠估計地面部分的觀測精度，并由此還可以更精確地確定導航信號的完整性。由此可以總的進一步改善衛星導航系統中的完整性通信。此外通過本發明，各個使用系統所采用的誤差估計的精度的標量值變得更小，而不再必須安裝硬件，因為可以在使用系統中更精確地實現對誤差的建模。

現在根據實施形式，本發明涉及用于改善衛星導航系統中的完整性通信的方法，該衛星導航系統包括具有多個衛星的空間部分，其中所述衛星發送出導航信號用于由使用系統接收和分析用以確定位置，和具有多個觀測站的地面部分，所述觀測站監控所述衛星，其中，該方法包括以下：

-?確定觀測站的時鐘同步誤差的分布，

-?傳輸對觀測站的時鐘同步誤差的分布的信息，和

-?接收和分析對時鐘同步誤差的分布的信息，其方式是根據所述信息估計通過地面部分的觀測精度。

附加于對觀測站的時鐘同步誤差的分布的信息，還可以傳輸針對不同觀測站或觀測站組的誤差預算，并且可以分析誤差預算，其方式是，從誤差預算中計算說明導航信號的生成的誤差估計的精度的標量值。在此，可以如在開始時所提及的專利申請DE?10?2007?050?716中那樣確定和傳輸誤差預算。

可以將對觀測站的時鐘同步誤差的分布的信息或針對不同觀測站或觀測站組的誤差預算與導航信號一起或與通信信號一起向使用系統傳輸。

對觀測站的時鐘同步誤差的分布的信息尤其是可以包括對觀測站的時鐘同步誤差的分布的估計或預測。

此外，對時鐘同步誤差的分布的確定還可以包括對各個觀測站的時鐘數據的集中分析。

在另一實施形式中，本發明規定用于衛星導航系統的使用系統，尤其是移動導航設備，其利用按照本發明的方法和如上所述地被構造用于使用。

根據本發明的實施形式，尤其是還可以構造使用系統，用以從所接收的對觀測站的時鐘同步誤差的分布的信息中估計觀測精度和從中確定完整性風險。

此外根據本發明的實施形式，還可以構造使用系統，用以這樣估計觀測精度，使得可以達到預定的連續性。使用系統由此可以根據其連續性要求計算相應優化的標量值。

最后根據本發明的實施形式，是用于改善衛星導航系統中的完整性通信的設備，該衛星導航系統包括具有多個衛星的空間部分，所述衛星發送導航信號用于由使用系統接收和分析用以確定位置，和具有多個觀測站的地面部分，所述觀測站監控所述衛星，其中，該設備包括以下：

-?用于確定觀測站的時鐘同步誤差的分布的裝置，和