[發明專利]用于檢查定位的一致性的裝置

在審

• 申請號: 201810864293.6
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109387838A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 溫弗里德·洛米勒;克里斯蒂亞諾·比安基;西蒙·布恩斯
• 申請（專利權）人: 空中客車防務和空間有限責任公司
• 主分類號: G01S13/93
• 分類號: G01S13/93;G01S13/74
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊鐵成;楊林森

本發明涉及一種用于檢查定位的一致性的裝置，該裝置具有發射裝置、接收裝置、時間測量單元、距離確定模塊和檢查模塊；其中，發射裝置發射至少一個信號；其中，接收裝置從至少四個不同響應元件接收至少四個響應信號，其中，響應元件接收至少一個信號并在接收到至少一個信號時發出響應信號；其中，時間測量單元針對每個接收到的響應信號根據信號的發射時間和相應響應信號的接收時間確定總延遲時間，其中，距離確定模塊基于每個總延遲時間確定距相應響應元件的距離，并且其中，檢查模塊基于距至少四個不同響應元件的距離來執行位置確定的一致性檢查。利用該裝置，可以在地基定位系統中檢測錯誤距離值。

技術領域

本發明涉及用于檢查定位的一致性的裝置。

背景技術

在航空領域，利用工具確定位置以確保安全導航。可以以許多方式確定位置。因此，其中已知星基系統(例如GPS或GLONASS)或地基系統(例如來自WO 2014/011264 A2)。如果不可以從空域檢測或確定地上的地標，則所討論的飛行器依賴于從所述系統盡可能準確地獲得位置。容易出錯的信號可能會使定位歪曲并引起導航誤差。

根據EP 2 402 785 B1已知供星基系統使用的例如所謂RAIM(接收機自主完整性監測)算法，其可以檢測來自星基系統的錯誤信號并識別它們的發射機。由衛星發射至地面上或地球上空中的接收機的時間信號通過統計方法被針對彼此進行評估，從而以這種方式檢查它們的一致性。

對于依賴發出由地基接收機應答并且基于其計算距接收機的距離的信號的飛行器的地基系統，現在既沒有檢測故障信號也沒有識別故障信號的發射機。

發明內容

因此，本發明的目的是提供利用其可以在地基定位系統中檢測錯誤距離值的裝置和方法。

該目的通過獨立權利要求的特征來解決。有利發展是從屬權利要求和以下描述的主題。

本發明涉及一種用于檢查定位的一致性的裝置，該裝置具有發射裝置、接收裝置、時間測量單元、距離確定模塊和檢查模塊；其中，發射裝置發射至少一個信號；其中，接收裝置從至少四個不同響應元件接收至少四個響應信號，其中，響應元件接收至少一個信號并且在接收到至少一個信號時發射響應信號；其中，時間測量單元針對每個接收到的響應信號根據信號的發射時間和相應響應信號的接收時間來確定總延遲時間，距離確定模塊基于每個總延遲時間確定距相應響應元件的距離，并且其中，檢查模塊基于距至少四個不同響應元件的距離來執行定位的一致性檢查。

本發明借助于發射裝置和接收裝置提供來自地基響應元件的四個不同響應信號，以根據利用發射裝置的信號的發射與四個響應信號的接收之間的時間間隔來確定距響應元件的相應距離。這是借助于時間測量單元和距離確定模塊來完成的，其中，信號和響應信號的速度以及在響應元件接收到信號與響應元件發射響應信號之間的持續時間是已知的。對于電磁信號和響應信號，例如雷達信號，速度是空氣中的光速。檢查模塊現在基于至少四個距離確定位置。由于對在三維空間中的定位而言僅需要距三個不同點的三個距離，因此可以借助于第四且因此冗余的距離來檢查定位是否一致。檢查模塊使用冗余距離測量來檢查所有距離測量的一致性。這使得首次可以針對地基定位系統執行一致性檢查，一致性檢查檢測地基定位系統中存在錯誤距離值。檢查模塊有利地基于距至少五個不同響應元件的距離來執行一致性檢查。利用至少五個不同距離，可以識別有故障的響應元件或錯誤的距離，并且因此不考慮錯誤的距離。因此，對于錯誤的距離值，基于五個距離值中的至少三個距離值的至少兩個確定位置相匹配。因此，可以將一致性檢查提高到這樣的程度，即在確定位置時識別錯誤的響應信號并且不考慮錯誤的響應信號。因此，可以提高地基定位系統的定位準確性。

有利地，檢查模塊通過基于所有距離確定位置并檢查每個距離來執行一致性檢查。

首先，通過在確定位置時使用所有距離來確定單個位置，該單個位置在存在故障響應信號的情況下僅略微偏離真實位置。然后，可以檢查每個單獨的響應信號以檢查各個距離相對于特定位置的一致性。