用于确定卫星定位接收机的位置误差的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卫星定位的领域。更具体地，其涉及当使用卫星定位系统时，接收机 产生的位置误差的确定。这些系统例如被实施在用于改善由GPS(Global Positionning System，全球定位系统）提供的定位精确度的系统中。这些系统还被称为定位加强系统。它 们还被称为SBAS，Satellite-Based Augmentation Systems (星基增强系统）的首字母缩 略词。系统 EGN0S(European Geostationary Navigation Overlay Service(欧洲同步卫 星导航覆盖服务）的首字母缩略词）是另一种已知的GPS增加强统。
【背景技术】
[0002] 知道接收机的该位置误差能够确定出一个量，对此接收机呈现大于由标准制定的 阈值的可能性。知道了该量，因此能够例如确定出两个飞行器不应相互接近的最小距离。具 体而言，知道该信息对于整合服务（integrity sevice)是必需的。当导航系统不再能与在 用户风险方面的必需性能一起使用时，术语整合服务指的是向飞行员提供警报的系统的容 量。
[0003] 例如，这些错误确定系统在航行器中可被使用，在陆地车辆或船舶中同样可被使 用。
[0004] 在现有技术中这样的系统是已知的，其中表示卫星定位，和穿过电离层的时间的 信息，以及表示关于这些位置和这些通过时间的误差的信息被发送到不同接收机。知道该 信息能够确定接收机的位置误差，其也被称为由接收机定位的目标位置的整合性。
[0005] 在现有技术中，已知表示误差的信息为提交的误差分布的边际标准偏差 (marginal standard (Ieviation)(Oi)D因此，通过以N(0，Oi2)形式的中心高斯定律 (centred Gaussian law)来对误差分布建模。然而，以中心高斯定律形式建模的误差分布 是很粗略的，且造成采用安全裕度的需要，在一些情况下安全裕度是很大的。该情况具体 为，当结合边际标准偏差（O i)时，所使用的每个卫星的位置误差必须较小，以能够足够精 确地实施要执行的策略。在这种情况下，为了遮盖基于中心高斯的适合模型的缺乏而选择 裕度太过频繁，使得服务是不可用的。其还可示出中心高斯的使用从数学角度来说只有可 假设误差以单峰和对称方式分布才是正确的，其不能保证是一般规则。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于通过提供一种用于确定接收机位置误差的系统来改善这些缺 点，其精确度相对于基于卫星位置误差分布的边际标准偏差的交换的系统的精确度来说有 所增加。
[0007] 根据本发明的一个方面，提供一种用于确定定位信号接收机的位置误差分布的系 统，所述信号通过至少一个卫星进行发送。所述系统包括：
[0008] ?接收机，所述接收机的一个位置被称为第一位置，并且受被称为第一误差的误差 影响，具有被称为第一分布的分布；
[0009] ?第一装置，用于确定卫星或者每个卫星或者至少一个卫星的至少一个位置，其被 称为第二位置；
[0010] ?用于将第一确定装置的第二位置或者每个第二位置或者至少一个第二位置传送 至所述接收机。
[0011] 所述系统的特征在于
[0012] ?通过大于二阶的至少一个第一累积量定义所述第一分布；
[0013] ?第一装置进一步适用于确定大于二阶的至少一个第二累积量，其表示关于所述 第二位置的第二误差的第二分布；
[0014] ?传送装置进一步适用于将第一确定装置的第二累积量或者每个第二累积量或者 至少一个第二累积量传送至所述接收机；
[0015] ?以及在于所述接收机包括：
[0016] 〇第二装置，基于第二位置、第二累积量和用于根据在接收机和卫星（多个卫星） 之间的距离来确定接收机的第一位置的模型，来确定第一累积量或者每个第一累积量或者 至少一个第一累积量；以及
[0017] 〇第三装置，用于根据所述第一累积量来确定第一分布。
[0018] 大于二阶的第一和第二累积量还可以指的是表达示"累积量的系列"或者"累积量 的集合"。
[0019] 通过累积量生成函数g(t)来定义随机变量X的累积量κ n:
[0020]
【主权项】
1. 一种用于确定定位信号接收机（102)的位置误差分布的系统，所述信号通过至少一 个卫星进行发送，所述系统包括： ?所述接收机（102)，所述接收机（102)的位置被称为第一位置，并且受被称为第一误 差的误差影响，具有被称为第一分布的分布； ?第一确定装置（104)，用于确定所述卫星或者至少一个所述卫星或者每个所述卫星的 至少一个位置，其被称为第二位置； ?传送装置（103)，用于将来自所述第一确定装置的所述第二位置或者所述至少一个所 述第二位置或者每个所述第二位置传送至所述接收机； 所述系统的特征在于 ?通过大于二阶的至少一个第一累积量定义所述第一分布； ?所述第一装置进一步适用于确定大于二阶的至少一个第二累积量，其表示关于所述 第二位置的第二误差的第二分布； ?所述传送装置（103)进一步适用于将来自所述第一确定装置的所述第二累积量或者 至少一个所述第二累积量或者每个所述第二累积量传送至所述接收机； ?以及在于所述接收机包括： °第二确定装置（105)，基于所述第二位置、所述第二累积量和用于根据在所述接收机 和所述卫星或多个卫星之间的距离来确定接收机的所述第一位置的模型，来确定所述第一 累积量或者至少一个所述第一累积量或者每个第一累积量；以及 °第三确定装置（106)，用于根据所述第一累积量或者至少一个所述第一累积量或者 每个所述第一累积量来确定所述第一分布。
2. 根据权利要求1所述的用于确定定位信号接收机（102)的位置误差分布的系统，其 中所述第二确定装置（105)适用于将所述模型应用于所述第二累积量或多个累积量。
3. 根据权利要求1或2所述的用于确定定位信号接收机（102)的位置误差分布的系 统，其中所述第一确定装置进一步适用于确定第一到第五阶的所述第二累积量，并且其中 所述第二确定装置进一步适用于确定第一到第五阶的所述第一累积量。
4. 根据权利要求1到3其中一项所述的用于确定定位信号接收机（102)的位置误差分 布的系统，其中所述第三装置进一步适用于使用埃奇沃斯展开式。
5. -种用于确定定位信号接收机（102)的位置误差分布的方法，所述信号通过至少一 个卫星进行发送，所述方法包括： ?接收步骤，包括通过接收机（102)接收所述卫星定位信号，所述接收机的位置被称为 第一位置并且受被称为第一误差的误差影响，具有被称为第一分布的分布； ?第一确定步骤，包括通过第一确定装置（104)确定所述卫星或者至少一个所述卫星 或者每个所述卫星的至少一个位置，其被称为第二位置； ?传送步骤，包括通过传送装置（103)将来自所述第一确定装置的所述第二位置或者 至少一个所述第二位置或者每个所述第二位置传送至所述接收机； 所述方法的特征在于 ?通过大于二阶的至少一个第一累积量定义所述第一分布； ?所述第一确定步骤进一步包括确定大于二阶的至少一个第二累积量，其表示关于所 述第二位置的第二误差的第二分布； ?所述传送步骤还包括将来自所述第一确定装置的与所述第二位置相关联的所述第二 累积量或者至少一个所述第二累积量或者每个所述第二累积量传送至所述接收机； ?所述方法还包括： °第二确定步骤，包括通过所述接收机的第二确定装置，基于所述第二位置、所述第二 累积量和用于根据在所述接收机和所述卫星或多个卫星之间的距离来确定所述接收机的 所述第一位置的模型，来确定所述第一累积量或者至少一个所述第一累积量或者每个第一 累积量；以及 °第三确定步骤，包括通过所述接收机的第三确定装置，根据所述第一累积量或者至 少一个所述第一累积量或者每个所述第一累积量来确定所述第一分布。
6. 根据权利要求5所述的用于确定定位信号接收机（102)的位置误差分布的方法，其 中所述第二确定步骤包括将所述模型应用于所述第二累积量或多个累积量。
7. 根据权利要求5或6所述的用于确定定位信号接收机（102)的位置误差分布的方 法，其中所述第一确定步骤包括确定第一到第五阶的所述第二累积量，并且其中所述第二 确定步骤包括确定第一到第五阶的所述第一累积量。
8. 根据权利要求5到7其中一项所述的用于确定定位信号接收机（102)的位置误差分 布的方法，其中所述第三确定步骤包括使用埃奇沃斯展开式。
【专利摘要】一种用于确定卫星定位接收机的位置误差的系统和方法，通过至少一个卫星发送所述信号，所述系统包括接收机，所述接收机的位置被称为第一位置并且受被称为第一误差的误差影响，具有被称为第一分布的分布；第一装置，用于确定所述卫星(多个卫星)的位置，被称为第二位置；用于将第一确定装置的第二位置传送至接收机的装置，所述第一分布通过大于二阶的至少一个第一累积量定义。
【IPC分类】G01S19-23
【公开号】CN104656106
【申请号】CN201410858154
【发明人】M·范登博斯切
【申请人】泰勒斯公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年11月24日
【公告号】EP2876462A1, US20150145723