Gnss参考站和监测的制作方法

专利名称：Gnss参考站和监测的制作方法
技术领域：
本文关于全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性监测和保证。
背景技术：
用于基于无线电信号确定位置的各种类型的定位系统在本领域中已知。例如，卫星导航系统允许几乎覆盖全球的自主地理空间定位。全球导航卫星系统(GNSS)向GNSS接收器提供基于从GNSS卫星传输的定位信号确定其位置的能力。该位置是按照经度、纬度和高度来说的，且精确到几米或甚至几厘米。GNSS利用绕地球轨道运行的一组卫星向接收器提供信号。接收器根据这些信号估计其相对于地球的位置。此类卫星系统的实例包括由美国部署和维护的NAVSTAR全球定位系统(GPS)、由苏联部署并由俄罗斯联邦维护的全球导航卫星系统(GL0NASS)和目前正由欧洲联盟(EU)部署的GALILEO系统。其它系统如伽利略(欧洲联盟)和北斗(Compass)(中国)也在规划当中。GNSS接收器通常利用来自此类全球导航卫星系统中的一个或多个的卫星的信号。GNSS接收器用于勘测、定位、导航、追踪、定时和许多其它用途的民用已变得非常普遍。不幸的是，GNSS信号和GNSS接收器的性质(至少从民用视角看)是它们非常虚弱且很容易受到干扰、欺骗(例如，提供虚假信号或信息以阻止确定定位)、干涉和其它破坏(恶意或非故意的)等能够轻易损害到达GNSS接收器的信号的完整性或由GNSS接收器产生的定位输出的行为的影响。在一个日益拥挤的广播频谱和日益高明且野心勃勃的黑客世界中，对GNSS信号完整性的此类损害很可能增加。这可能导致GNSS接收器无法追踪卫星，或者在欺骗或弱干扰的情况下可能导致GNSS接收器提供错误的定位输出。通常，高功率的干扰器、欺骗设备等将很快被注意到和发现。然而，由于从太空到达或接近地球层面的GNSS信号的非常虚弱的性质，故低功率的干扰器、欺骗设备等(恶意或非恶意的)可能非常局部化且难以检测和/或定位。如果局部区域影响广播校正以供在其周围更广大的地理区域中的GNSS接收器使用的GNSS参考站，这可能尤其是一个潜在的问题。这是因为此类参考站经常被用于港口附近的船只的精确导航、飞行器的精确导航或精确勘测工作。因此，对由GNSS参考站接收的GNSS信号完整性的破坏可能导致许多灾难性或破坏性的问题，例如(但不限于)船只搁浅、飞行器坠毁以及施工人员无法执行工作或者在欺骗的情况下错误地执行其工作。

发明内容
在全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性监测的方法中，访问与GNSS参考站关联的位置的网络实时动态(RTK)信息。比较在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面与网络RTK信息的相应方面。监测比较结果以获得对GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示。


并入本申请并且形成本申请的一部分的附示主题的实施方案，并且和实施方案的描述一起用来解释主题的实施方案的原理。除非所指出，否则在本附图简述中提及的这些图应被理解为未按比例绘制。图IA为根据实施方案的例示性网络实时动态(RTK)系统的图式。图IB图示根据实施方案的位于由网络RTK系统包围的地理区域中的额外参考站 以及移动站(rover)。图2为根据实施方案的例示性GNSS参考站的方框图。图3为根据一个或多个实施方案的例示性全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性系统的方框图。图4为根据实施方案的GNSS参考站完整性监测的例示性方法的流程图。图5为根据实施方案的GNSS参考站完整性保证的方法的例示性方法的流程图。图6图示例示性计算机系统的方框图，本发明的各种实施方案可以用所述计算机系统或在所述计算机系统上实施。
具体实施例方式现将详细地参考各种实施方案，所述实施方案的实例图示于附图中。尽管将和这些实施方案一起描述主题，但是应理解不意图将主题限于这些实施方案。相反，本文描述的主题意图覆盖可以包括在精神和范围内的替代、修改和等效物。在一些实施方案中，本文中所述的所有或部分的电子计算设备、单元和部件以硬件、硬件与固件的组合、硬件与计算机可执行指令的组合等实施。此外，在以下描述中，陈述许多具体细节以提供对主题的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实行一些实施方案。在其它情况下，没有详细地描述众所周知的方法、程序、对象和电路，以不使主题的方面不必要地难以理解。符号和术语除非如以下讨论中明显而另有明确说明，否则应了解贯穿本发明的具体实施方式
，利用例如“访问”、“比较”、“监测”、“提供”、“利用”、“执行”、“调整”、“产生”、“通知”、“传输”、“通信”等术语的讨论指的是计算机系统或类似电子计算设备(或其一部分)的动作和过程，例如(但不限于):GNSS参考站和/或网络RTK系统(或其一部分)。电子计算设备操作数据并且将数据(表示为电子计算设备的处理器、寄存器和/或存储器内的物理(电子)量)变换为其它数据(类似地表示为电子计算设备的存储器、寄存器和/或所述电子计算设备或其它电子计算设备的其它此类信息存储、处理、传输和/或显示部件内的物理量)。讨论的概述本文中描述用于监测GNSS参考站的操作完整性和/或保证GNSS参考站的操作完整性的例示性技术、设备、系统和方法。讨论始于来自GNSS卫星系统的信号的高级描述以及实时动态(RTK)与网络RTK的高级讨论。然后，描述例示性网络RTK系统。讨论继续描述例示性GNSS参考站。然后，描述GNSS参考站完整性系统的部件。然后，结合GNSS参考站完整性监测的例示性方法的描述和GNSS参考站完整性保证的例示性方法的描述来进一步描述GNSS参考站完整性系统的操作。最后，描述例示性计算机系统，各种部件和方法(或其部分)可以用所述计算机系统或在所述计算机系统上实施。全球导航卫星系统全球导航卫星系统(GNSS)是一种利用绕地球轨道运行的一组卫星向接收器提供信号的导航系统。接收器根据这些信号估计其相对于地球的位置。此类卫星系统的实例包括由美国部署和维护的NAVSTAR全球定位系统(GPS)、由苏联部署并由俄罗斯联邦维护的全球导航卫星系统(GL0NASS)和目前正由欧洲联盟(EU)部署的GALILEO系统。GNSS接收器利用来自此类卫星系统中的一个或多个的卫星的信号来产生定位和导航输出。对于GPS，每一 GPS卫星使用称为LI和L2的L波段中的两个分别为1575. 4IMHz 和1227. 60MHz的频率的射频不断地传输。在LI上传输两个信号，其中一个信号用于民用的用户，而另一信号用于由美国国防部(DoD)批准的用户。在L2上传输一个信号，其仅意图用于DoD批准的用户。每一 GPS信号具有以LI和L2频率的载波、伪随机数(PRN)码和卫星导航数据。每一卫星传输两个不同的PRN码粗捕获(C/Α)码和精确(P/Y)码，其中精确(P/Y)码被加密以供被批准的用户使用。被设计用于精密定位的GPS接收器含有多个信道，每一信道可以追踪LI和L2两个频率上的、来自在接收器天线处的地平线以上的视野中的GPS卫星的信号，并且根据这些信号计算此卫星的可观测量(observable)，包括LI伪距离、可能的L2伪距离和相干LI和L2载波相位。相干相位追踪意味着来自分配给同一卫星和频率的两个信道的载波相位将仅相差整数个周期。对于GL0NASS，每一 GL0NASS卫星使用也称为LI和L2的L波段中的两个射频段不断地传输。每一卫星在分别以1602. OMHz和1246. OMHz的频率为中心的LI和L2波段内的多个频率中的一个频率上传输。码和载波信号结构类似于NAVSTAR的码和载波信号结构。被设计用于精密定位的GNSS接收器含有多个信道，每一信道可以追踪在相应的LI和L2频率上的来自GPS卫星与GL0NASS卫星的信号，并且根据这些信号产生伪距离和载波相位可观测量。GNSS 定位一般来说，为了确定位置，GNSS接收器首先确定与多个GNSS卫星的距离。由接收器对与位于已知轨道位置的卫星的每个单独距离进行的测量将该接收器以离该卫星的测量距离追迹在球壳的表面上。通过进行几个此类测量以及确定球壳的交点，可以产生定位。对与卫星的距离的测量是基于由卫星传输到接收器的定位信号的飞行测量的时间，且因此测量取决于准确定时。通常，对与三个已知卫星位置的三个距离测量足以判定接收器的空间位置，然而，随着时间成为方程式中的第四未知量，需要测量四个卫星以确定接收器的位置。可以基于添加在充当定时参考的码上的数据消息确定卫星的轨道位置。接收器可以比较在传输中编码的在卫星处广播的时间与在接收器处由内部时钟测量的接收时间，从而测量到卫星的飞行时间。一些GNSS系统提供传输带有定时参考的码的卫星，从而使接收器能够比较此码的相继延迟的内部复本与从卫星接收的码，并且在确定这些码的匹配时，可以确定延迟的量。此种类型的基于码的定位提供在几米之内的准确度。然而，各种误差源影响由GNSS接收器进行的对绝对定位准确度的估计。如上文所述，必须测量信号从卫星到接收站的精确飞行时间，其可以是在例如从接收器正上方的卫星的O. 06秒的范围之内。为了使时间测量尽可能准确，GNSS卫星一般包括提供高度准确的时间参考的几个原子钟。然而，即使原子钟也不能避免构成测量中的误差源的某一时间误差，在需要厘米级准确度时必须观测该误差源。如本领域中已知，其它误差源使定位结果更差，包括由对流层和电离层引起的传播延迟、卫星位置的轨道误差、多路径信号失真和相对论效应。为了改善估计的准确度，例如基于载波相位测量执行定位的系统(例如，RTK)通常例如经由基于地面的无线电传输向接收站或移动站提供来自另一个源的参考数据，以使接收站或移动站能够消除由误差源引起的定位误差。最准确的已知方法中的一种使用在GNSS移动接收器与GNSS参考接收器天线之间的相对GNSS载波相位干涉测量以及差分相位中的整数波长模糊度的解，以实现厘米级定位准确度。例如，具有已知精确位置的参考站可以用于消除由移动站进行的测量中的误差(如果在近似相同的地理区域)。然后，在参考站进行 的测量可以从参考站传输到移动站，并且在移动站用于消除位置确定过程中的误差。例如，如果假定接收器测量与参考站测量中的误差相同，那么移动站可以通过确定在接收器的测量与在参考站的测量之间的差来消除误差。这些差分GNSS方法以移动站和参考站可观测量中的几个共同误差的接近精确的相关性为基础。这些误差包括电离层和对流层信号延迟误差、卫星轨道和时钟误差以及接收器时钟误差。当使用差分GNSS方法和参考站数据来补充无线(over-the-air)信号时，移动接收器具有改善的位置确定结果的优点，并且因此有助于需要很高准确度的应用。然而，代价是这时移动接收器的定位准确度依赖于来自参考站的参考数据的持久可用性和完整性。实时动态为了获得更高的准确度，实时动态(RTK)定位是一种已知的差分GNSS技术。RTK定位使用对来自卫星的定位信号的载波相位的测量。在RTK中，不是将码与码的延迟内部版本比较，而是载波自身用于比较过程。通过使用来自卫星的载波信号的相位，可以实现厘米准确度定位。动态模糊度解算(KAR)卫星导航是一种用于需要高位置准确度的许多应用的技术。KAR是基于卫星定位系统信号的载波相位测量的使用，其中信号参考站提供具有高准确度的实时校正。KAR组合来自移动和参考接收器的LI和L2载波相位，以建立移动站天线相对于参考天线的相对相位干涉测量位置。相干LI或L2载波相位可观测量可以表示为精确伪距离，该伪距离通过载波波长来测量，并且按称为周期模糊度的整数个未知周期来偏置。来自移动和参考接收器的载波相位的差分组合导致取消除了整数个模糊度之外的所有共模测距误差。模糊度解算算法使用来自移动和参考接收器的冗余载波相位可观测量以及已知参考天线位置，以估计并从而解算这些模糊度。一旦整数个周期模糊度已知，移动接收器可以一般以大约几厘米的准确度计算其天线位置，条件是移动与参考天线通常不被隔开大于10公里，尽管可以在更大距离下实现类似的准确度。此实时执行的精确定位的方法通常被称为实时动态(RTK)定位。移动站-参考隔离约束的原因是KAR定位依赖于移动与参考接收器的可观测量之间的大气信号延迟误差的接近精确的相关性，使得这些误差在移动站-参考可观测量组合中被消除(例如，对于每一卫星，移动站与参考可观测量之间的差)。载波相位定位解决方案中的最大误差是由电离层带来的。电离层是围绕地球的一层带电气体。当从卫星发出的信号在途中穿过电离层到基于地面的接收器时，信号经历其信号传播时间的延迟和其载波相位的改变。第二个重要的误差源是对流层延迟。当从卫星发出的信号在途中穿过对流层到基于地面的接收器时，信号经历其信号传播时间的延迟。此信号传播时间取决于沿着信号路径的大气温度、压力和湿度。快速和可靠的定位需要电离层和对流层的时空相关性的良好模型，以针对这些非几何影响进行校正。当移动平台与参考接收器之间的基线长度不超过10公里(通常被认为是短的基线条件)时，来自移动和参考接收器的可观测量的电离层和对流层信号延迟误差几乎完全相同。因此，这些大气延迟误差在移动站-参考差分GNSS可观测量中被消除，并且实现厘米级相对定位准确度所需的载波相位模糊度解算过程不受这些误差干扰。如果基线长度增 加到超过10公里(被认为是长的基线条件)，那么在移动和参考接收器天线的这些误差将变得更加不同或不相关，使得这些误差在移动站-参考差分GNSS可观测量中的存在及其对模糊度解算过程的影响增加。对超过10公里的单移动-参考接收器基线的模糊度解算变得更加不可靠。此属性限制了相对于单个参考接收器的移动平台的精确解算，并且基本上使其不可用于将覆盖大距离作为部分使命的移动映射平台(例如，船只或飞行器)上。然而，在某些条件下，可以实现在超过10公里的距离对模糊度的可靠解算。对于此类平台和许多其它应用，网络RTK可以用于改善精密定位。网络实时动态网络RTK系统使用来自三个或更多个参考接收器的参考可观测量来计算移动接收器的估计位置，其中参考接收器近似地围绕移动接收器或其轨道。这意味着移动接收器轨道基本上被包含在闭合多边形之内，该闭合多边形的顶点是参考接收器天线。移动接收器可以移动到此多边形之外的几公里处而不显著损失定位准确度。网络GNSS算法校准在每一参考接收器位置的电离层和对流层信号延迟，然后内插并可能外推这些信号延迟到移动站位置，以实现比用单个参考接收器在长基线上的更好的信号延迟消除。可以使用信号处理的各种方法，然而，这些方法大体上在长基线上都产生相同的性能改善。使用已知位置的多个参考站的网络GNSS方法和系统(例如网络RTK)允许从信号测量中提取校正项。可以将这些校正内插到网络内的所有位置。网络KAR是一种可以使用参考GNSS接收器的网络在大投影区域上实现厘米级定位准确度的技术。此实时操作的技术通常被称为网络RTK。网络KAR算法组合来自参考接收器的伪距离与载波相位可观测量及其已知位置，以计算在投影区域上电离层和对流层信号延迟的校准时空模型。这些校准模型提供对来自移动接收器的可观测量的校正，使得移动接收器可以对来自移动和一些或所有参考接收器的载波相位可观测量的组合执行可靠的模糊度解算。配置大投影区域所需的参考接收器的数目显著小于在投影区域中的任何点计算可靠的单基线KAR解决方案所需的参考接收器的数目。例如，参见美国专利号为5，477，458的专利“Network for CarrierPhase Differential GPS Corrections” 和美国专利号为 5，899，957 的专利 “CarrierPhase Differential GPS Corrections Network，，。也参见 Liwen Dai 等人的“Comparisonof Interpolation Algorithms in Network-Based GPS Techniques，，，Journal of theInstitute of Navigation，第50卷，第4期(2003年冬-2004年)，以获得不同网络GNSS实现的比较和其各自性能的比较。虚拟参考站(VRS)网络方法是网络RTK方法的特定实现，其特征在于其为了改进移动站位置准确度而计算校正数据。VRS网络方法包含VRS校正产生器和单基线差分GNSS位置产生器(例如，具有差分GNSS能力的GNSS接收器)。VRS校正产生器具有来自N个参考接收器的在两个或更多个频率上的作为输入数据的伪距离和载波相位可观测量，每个可观测量追踪来自M个GNSS卫星的信号。VRS校正产生器输出一组的M个伪距离和载波相位可观测量，这些可观测量好像来源于在由N个参考接收器中的所有或一些作为顶点的多边形(或投影多边形)界定的网络的边界内的指定位置(下文称为VRS位置)的虚拟参考接收器。主要的可观测量误差(包含接收器时钟误差、卫星时钟误差、电离层和对流层信号延迟误差
以及噪声)都好像与VRS位置一致。单基线差分GNSS位置产生器实施单基线差分GNSS位置算法，其许多实例已描述于文献中。B. Hofmann-Wellenhof等人的Global PositioningSystem:Theory and Practice,第5版,2001中，提供了对差分GNSS位置计算的不同方法的全面描述，这些方法的准确度范围为从I米到几厘米。单基线差分GNSS位置算法通常计算移动与参考接收器的可观测量之间的差，以消除大气延迟误差和其它共模误差(例如，轨道和卫星时钟误差)。VRS位置通常被指定为接近或相同于移动接收器的估计位置，使得移动接收器的可观测量的实际大气误差在移动站-参考可观测量差中近似消除了 VRS可观测量的估计大气误差。VRS校正产生器根据VRS位置与M个卫星位置之间的几何距离计算在每次取样历元(通常每秒一次)的合成可观测量，如使用众所周知的算法(如“Navstar GPS SpaceSegment/Navigation User Interface，，，ICD-GPS-200C-005R1，2003 年 I 月 14 日(下文称为“I⑶-GPS-200”)中所给出的)所计算的。VRS校正产生器估计典型的伪距离和相位误差(包含接收器时钟误差、卫星时钟误差、电离层和对流层信号延迟误差以及噪声)，这些误差可在来自参考接收器产生的N个组的M个可观测量的VRS位置应用，并且VRS校正产生器将这些误差加入至合成可观测量。实时操作的网络RTK系统需要每个GNSS参考接收器向网络服务器计算机传输其可观测量，网络服务器计算机计算校正和其它有关数据并向GNSS移动接收器传输这些数据。GNSS参考接收器以及用于组合和广播可观测量的硬件通常被设计用于此目的，并且为了实施网络而被专门安装。因此，这些接收器被称为专用(网络)参考接收器。VRS网络的一个实例由Trimble Navigation Limited (桑尼维尔，加利福尼亚州)设计和制造。Trimble提供的VRS网络包括许多专用参考站、VRS服务器、多个服务器-参考接收器双向通信信道和多个服务器-移动站双向数据通信信道。每一服务器-移动站双向通信信道服务于一个移动站。参考站经由服务器-参考接收器双向通信信道向VRS服务器提供其可观测量。这些信道可以由如互联网的公用网络实施。根据服务器相对于移动站的位置，双向服务器-移动站通信信道可以是无线调制解调器或蜂窝式电话链路。VRS服务器组合来自专用参考接收器的可观测量以计算在VRS位置的一组合成可观测量，并且以标准差分GNSS (DGNSS)消息格式广播这些可观测量以及VRS位置，其中消息格式可以是例如以下格式中的一种RTCM (海事无线电技术委员会)格式、RTCA (航空无线电技术委员会)格式或专用格式例如CMR (紧凑测量报告)或CMR+格式(这些格式是TrimbleNavigation Limited使用的消息传输系统通信格式)。许多此类格式的描述可广泛获得。例如，用于DGNSS服务的RTCM标准10403. I-版本3，公布于2006年10月26日(以及其修正2，公布于2007年8月31日)，可从海事无线电技术委员会(1800N. Kent St.，Suite 1060，Arlington，Virginia 22209)获得。合成可观测量是位于VRS位置的参考接收器将测量的可观测量。选择VRS位置以接近于移动站的估计位置，使得移动站-VRS间隔小于被认为对应用可接受的最大间隔。因此，移动 接收器必须向VRS服务器定期地传输其近似位置。实时网络RTK系统的此特定实施的主要原因是为了与被设计来与单个参考接收器一起操作的RTK勘测GNSS接收器的兼容。尽管已将VRS网络描述为网络RTK系统的特定实例，但是许多不同类型和变化形式的网络RTK系统是已知的。网络RTK方法的一些非限制性实例包括VRS (虚拟参考站)、PRS (伪参考站)、MAC (主辅站概念)、FKP (来源于德语词iiFlachenkorrekiurparameterw，其大致翻译成“区域校正参数”)和紧凑网络rtk。应了解，本文中描述的本发明的实施方案不限于与VRS网络结合使用，而是可与任何网络RTK方法/系统(包括但不限于上文列出的方法/系统)一起操作。例示性网络实时动态系统图IA为例示性网络RTK系统100的图示。网络RTK系统100包括遍布在地理区域140上的多个GNSS参考站120 (120-1至120_n)。每一参考站120无线地接收从多个GNSS人造卫星SVl-SVn广播的GNSS信号150 (150-1至150_n)。系统100中的个别参考站120 (例如，参考站120-1)在本地从信号150计算定位信息，并且产生特定于地理区域140中的相应位置的实时动态(RTK)校正。用于产生此类RTK校正的技术在本领域中众所周知，并且本文中前面已提供此类技术的高级讨论。另外，每一参考站120-1至120-n向网络RTK信息产生器130传达其可观测量(信号150的原始伪距离和载波相位数据)以及在某些情况下其它信息(例如，位置特定的天气信息)。网络RTK信息产生器130组合来自参考站120的伪距离和载波相位可观测量，以及其已知位置，以计算在地理区域140上电离层和对流层信号延迟的校准时空模型。然后，RTK信息产生器130可以输出一组的M个伪距离和载波相位可观测量，其好像是来源于RTK网络的边界内的任何指定位置(例如，在图IA的实例中在地理区域140上)。此输出在本文中被称为“网络RTK信息”，并且可以包括尤其是主要的可观测量误差(包含接收器时钟误差、卫星时钟误差、电离层和对流层信号延迟误差以及噪声)，这些可观测量误差都看来是与指定位置一致。RTK信息产生器130组合来自专用参考站的可观测量以计算在指定位置的一组合成可观测量，并且在消息中广播或以其它方式提供这些合成可观测量以及指定位置。图IB图示根据实施方案的位于由网络RTK系统包围的地理区域140中的额外参考站RS 120A。RS 120a不是系统100的一部分，但是可以从网络RTK信息产生器130接收网络RTK信息135A (例如，合成可观测量和/或其它信息)，网络RTK信息产生器130被指定用于并特定于RS 120a的位置。类似地，网络RTK信息产生器130可以产生地理区域140内的任何其它指定位置的网络RTK信息。例如，在一个实施方案中，网络RTK信息产生器130产生网络RTK信息135-1，其包括参考站120-1的位置的合成可观测量。可以产生参考站120-1至120-n中任何一个的位置的此网络RTK信息135。合成可观测量是来自GNSS卫星的信号的合成版本，在特定时间(例如，当前或“实时”)在指定位置将可接收所述信号。在一个实施方案中，合成可观测量包括将从GNSS卫星无线接收的广播卫星轨道信息(卫星历表)。另外或替代地，在一个实施方案中，产生网络RTK信息135以包括GNSS卫星轨道的精确的轨道信息。可以将此精确的轨道信息提供为特定GNSS卫星的开普勒参数(Keplarian element)或以另一格式来提供。应了解,此精确的轨道信息的许多来源是已知的，并且可以由RTK信息产生器130用于访问或产生精确的轨道信息。在一个实施方案中，当RTK信息产生器130产生对应于其成员参考站之一(例如，参考站120-1)的位置的指定位置的合成可观测量时，来自此特定参考站的可观测量被从用于计算合成可观测量的参考站可观测量的组中排除。在一个此实施方案中，作为网络RTK信息的一部分提供的轨道信息可以就是已从另一参考站(例如，参考站120-5)报告的观测轨道信息的复本。这是有可能的，因为广播轨道信息在一段时间保持静态并且在其它位置 被同样地接收。图IB也图示参考站120可以产生用于在其附近的移动GNSS接收器的校正。例如，参考站120-1产生用于移动接收器160-1的RTK校正145-1。类似地，参考站120a产生用于移动接收器160A的RTK校正145A。如本文中将描述的，参考站120被配置成使用从GNSS卫星接收的无线信号或者根据由网络RTK信息产生器130产生的指定位置的合成可观测量来产生此类校正。例示性GNSS参考站图2为根据实施方案的例示性GNSS参考站120的方框图。应了解，GNSS参考站120可以表示图IA和图IB中所示的任何参考站120。在一个实施方案中，参考站120包括一个或多个GNSS接收器210、RTK处理器220、收发器230和完整性系统240。在一个实施方案中，参考站120也可以包括额外部件，例如，历史信息存储器250。GNSS接收器210以本文中先前所述的方式操作，以使用从多个GNSS卫星接收的信号计算参考站120的位置。或者，在一些实施方案中，GNSS接收器210能够对作为网络RTK信息的一部分提供的合成GNSS信息进行操作。RTK处理器220执行RTK定位的方法，以基于参考站120的已知位置以及由GNSS接收器210接收的信号和确定的位置产生校正。收发器230在参考站120与网络RTK信息产生器130之间传递信息。这有助于将观测信号从参考站120传递至网络RTK信息产生器130，和/或有助于参考站120访问来自网络RTK信息产生器130的网络RTK信息。在一个实施方案中，收发器230也广播和/或与特定参考站附近的移动接收器通信。这有助于将RTK校正从参考站传递至移动接收器。如将进一步讨论的是，在一个实施方案中，在参考站120的操作完整性受到损害的情况下，收发器230也将损害通知传达至参考站120的用户。此操作可以包括向移动接收器、另一参考站和/或网络RTK信息产生器130传输此消息。完整性系统240监测参考站120的操作完整性。此操作可以包括监测接收的GNSS卫星信号，以获得欺骗、干扰或损害信号的完整性或从此类信号产生的参考站120的输出的其它恶意或非故意干涉的迹象。在一个实施方案中，完整性系统240另外采取行动以确保参考站120的操作完整性，例如通过在监测到对操作完整性的损害时使损害通知发送到用户，或通过在无线信号被视为其完整性受到损害时使参考站120 (例如，GNSS接收器210和/或RTK处理器220)切换至使用网络RTK信息(合成信号)。结合图3、图4和图5进一步描述了完整性系统240的操作。历史信息存储器250在被包括时是特定于特定参考站的位置的历史信息的存储器(例如，存储于硬盘驱动器上或计算机存储器中的数据库)。此历史信息包括关于在各种设置或设置的组合下参考站经历的无线卫星信号强度/性能的信息。一些非限制性实例包括在诸如以下各种条件或条件的组合下在参考站测量的信号强度/性能太阳活动周期、大气条件、天气条件(例如，温度、湿度和降水量)、积日、日时和/或特定GNSS卫星相对于参考站的轨道位置。尽管将此历史信息描绘成存储于参考站120，但是其可以存储于其它地方并且可由参考站120或其它实体访问。 例示性GNSS参考站完整性系统
图3为根据一个或多个实施方案的例示性全球导航卫星系统(GNSS)参考站“完整性系统”240的方框图。在一个实施方案中，完整性系统包括访问器310、网络本地“比较器”320和损害监测器330中的一个或多个。在一些实施方案中，完整性系统240进一步包括损害通知器350和无线/网络RTK “交换机”360中的一个或多个。完整性系统240的部件根据需要在参考站的完整性监测和保证的执行中彼此通信。完整性系统240的部件可以用硬件、硬件与软件的组合和硬件与固件的组合中的一个或多个实施。尽管将完整性系统240描绘成独立系统，但是在一些实施方案中，可以将完整性系统240实施为分布式系统，其中一些部件位于不同位置。例如，在一个实施方案中，虚线340上方的部件可以位于网络RTK信息产生器(例如，网络RTK信息产生器130 )，而虚线340下方的部件位于参考站120。完整性系统240的部件位置的其它组合是可能的，例如，使所有部件位于参考站120，或使所有部件位于另一位置，例如，位于网络RTK信息产生器130。访问器310访问GNSS参考站120的指定位置的网络RTK信息。此操作可以包含请求、接收或检索此网络RTK信息。例如，在一个实施方案中，当访问器310包括在参考站120-1中时，访问器310访问来自网络RTK信息产生器130的网络RTK信息，并且说明被访问的信息是针对GNSS参考站120-1的位置。比较器320比较在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面(例如，来自从GNSS卫星在本地无线接收的信号)与已产生的参考站的位置的网络RTK信息的相应方面。这里假定参考站的位置在由网络RTK信息包围的地理区域内。在一个实施方案中，比较器320包括可观测量比较器321，其比较实际可观测量的一个或多个方面与网络RTK信息的合成可观测量。此操作可以包括比较实际与合成信号中的定时信号、延迟、来自信号的码和载波频率(随时间)的变化。例如，对于载波频率可观测量，在GNSS接收器210首次接收到信号时，GNSS接收器210 (参见图2)测量由其接收的载波的分数相位。然后，GNSS接收器210测量接收到的周期数。当首次测量载波时，GNSS接收器210不知道多少整个载波周期在GNSS接收器210与卫星之间。从起始点到下一历元，GNSS接收器210知道已接收多少周期并且模糊度保持相同。关键是参考站120的位置的网络RTK信息应具有非常类似于在参考站的GNSS接收器210观测的分数相位的分数相位。然而，从一次测量到下一次测量，载波的变化在可观测量与合成可观测量中应相同(在用于产生合成可观测量相对于实际可观测量的电离层和对流层模型的不确定性以及未建模的其它变量(例如多路径引起的不确定性)内)。可观测量比较器321比较从一次测量到下一次测量的载波频率的变化以确定这些频率是否一致，或者如果不一致，则确定这些频率相差多少。在一个实施方案中，定时数据可以用于确定(例如，参考站120-1至120-n或移动站160-1至160A)的GNSS接收器是否正接收受损信号。例如，如蜂窝电话塔的一些位置使用GNSS定时信号来确定信息的时间。在一个实施方案中，可以比较在一个或多个参考站120-1至120-n和/或移动站160-1至160A的GNSS接收器的定时信号，以确定是否来自轨道运行的GNSS卫星的信号正被干扰或欺骗。此信息可以由可观测量比较器321使用以确定定时信号是否一致，或者如果不一致，则确定这些信号相差多少。在一个实施方案中，比较器320包括卫星位置比较器323，其比较实际接收到的卫星位置(或根据该位置计算的轨道)与在被访问的网络RTK信息中接收的无线轨道信息/精确的轨道信息(或根据该信息计算的轨道)。此操作可以包括比较经由无线GNSS信号接收的原始广播轨道与在网络RTK信息中接收的原始广播轨道(或精确的轨道)的版本。如果不存在对无线卫星信号的完整性或对在参考站120的GNSS接收器的操作的损害，那么来自参考站和网络RTK信息的相比较的原始广播轨道(和从其产生的卫星位置)通常应完全一致， 而来自参考站的原始广播轨道和来自网络RTK信息的精确的广播轨道(或根据其计算的卫星位置)在比较时应非常接近一致。在一个实施方案中，比较器320包括最终定位解决方案比较器325，其比较从无线卫星信号产生的最终定位解决方案与从在网络RTK信息中接收的合成可观测量和其它信息产生的最终定位解决方案。通常，如果不存在对无线卫星信号的完整性或对在参考站120的GNSS接收器的操作的损害，那么这些最终定位解决方案在比较时应非常接近一致。损害监测器330监测由比较器320执行的比较的结果。损害监测器330监测对GNSS参考站的操作完整性的损害发生的任何指示，所述损害可以包括对接收到的GNSS卫星信号的完整性的损害或对参考站120从接收到的GNSS卫星信号产生的结果(输出)的完整性的损害。应了解，一些比较应完全一致(不一致的阈值是零)，否则损害监测器330将指示正发生完整性损害。在其它情况下，比较应在差异的某一预定义的非零阈值内一致。例如，在一些实施方案中，可以允许实际与合成的最终解决方案相差小于某一数量(例如，O. 5Cm、lCm、5Cm或某一其它数量)。类似地，在一些实施方案中，可以允许从可观测量和精确的轨道计算出的卫星位置相差小于某一数量(例如，O. I米、O. 5米、5米或某一其它数量)。另外，在一些实施方案中，可能需要可观测量与合成码完全一致。同样地，在一些实施方案中，观测与合成的载波相位应在某一特定数量内一致，例如从一个历元到另一个历元在预定数量的度数内。应了解，许多条件可能影响用于确定一致与否的阈值(尤其是非零阈值)的值。一些实例包括例如以下条件大气条件、天气、日时、积日、太阳活动周期、多路径不确定性等等。在一个实施方案中，损害监测器包括阈值调整器331，其依靠实际历史信号信息来确定在各种条件下接收到的信号的质量以及这些接收到的信号与网络RTK信息比较起来如何。历史方差可以用于放松或收紧阈值，损害监测器330使用此阈值来监测比较结果并且确定是否已发生完整性损害。例如，在高湿度和温度的条件下，信号可能以不同速率传播，并且阈值可能会被稍微放宽。
损害通知器350在包括时操作以在损害监测器330监测对参考站120的操作完整性的损害发生时产生损害通知消息。然后，向参考站120的用户提供此消息。例如，收发器230可以向移动接收器或网络RTK信息产生器130传输损害通知消息，参考站120向移动接收器或网络RTK信息产生器130提供信息。这促进用户意识到可能与精确定位应用(例如，损害附近的导航)共存的潜在问题。无线/网络RTK “交换机”360在包括时操作以确保参考站120的操作完整性。例如，在损害监测器330监测对利用无线GNSS信号的参考站的操作完整性的损害发生的情况下，交换机360用来自参考站的位置的网络RTK信息的合成可观测量替换这些无线信号。例如，此操作可以包含交换机360使GNSS接收器210和RTK处理器220中的一个或两个利用合成GNSS信息操作，以替换可能受电子欺骗、抑制或其它干扰损害的本地无线GNSS信号。此允许在很少或没有降级和没有故障时间的情况下对参考站120的连续操作。例示性使用方法参照图4和图5,流程图400和500图示由各种实施方案使用的例示性程序。流程图400和500包括在各种实施方案中在计算机可读指令和计算机可执行指令的控制下由一个或多个处理器(例如，图6的处理器606)执行的过程和操作。例如，计算机可读指令和计算机可执行指令驻留在有形数据存储特征(例如，易失性存储器、非易失性存储器和/或数据存储单元(例如，参见图6的608、610和612))中。计算机可读指令和计算机可执行指令也可以驻留在任何有形计算机可读介质(例如，硬盘驱动器、软盘、磁带、光盘、数字通用光盘等等)上。可以驻留在计算机可读介质上的计算机可读指令和计算机可执行指令用于结合例如完整性系统240的一个或多个部件和/或处理器606中的一个或多个而进行控制或操作。当计算机可读指令由计算机系统或其一部分(例如，处理器)执行时，计算机可读指令使计算机系统执行由流程图400和500的方法所描述的操作。尽管在流程图400和500中公开了具体程序，但是此类程序为实例。即，实施方案很好地适用于执行各种其它操作或在流程图400和500的过程中所述的操作的变化形式。同样地，在一些实施方案中，可以不按呈现的顺序执行流程图400和500中的操作、可以执行在这些流程图中的一个或多个中所述的所有操作的一部分和/或可以添加一个或多个额外的操作。GNSS参考站完整性监测的例示性方法图4为根据实施方案的全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性监测的例示性方法的流程图400。将参考图1A、图1B、图2和图3的元件以便解释流程图400的方法的操作。在一个实施方案中，流程图400的方法描述完整性系统240在监测参考站120的操作完整性中的使用。在操作410，在一个实施方案中，访问与GNSS参考站关联的位置的网络实时动态(RTK)信息。在一个实施方案中，当此网络RTK信息还不可使用时，此操作包含访问器310请求、接收或检索GNSS参考站的位置的网络RTK信息。例如，参照图1B，在一个实施方案中，访问器310访问来自网络RTK信息产生器130的参考站120-1的位置的网络RTK信息。在一个实施方案中，由于访问参与网络RTK系统的参考站120的网络信息，故从由多个GNSS参考站提供的输入产生被访问的网络RTK信息，其中这些GNSS参考站不包括与指定位置关联的GNSS参考站。例如，再次参照图1B，在一个实施方案中，当访问器310访问参考站120-1的位置的网络RTK信息时，网络RTK信息产生器130产生此网络RTK信息而不使用已由参考站120-1提供的任何可观测量。以此方式，如果向网络RTK信息产生器130提供的可观测量发生完整性损害(例如，被欺骗、窜改、干扰或以某一方式有缺陷)，那么这些可观测量将不影响为参考站120-1产生的网络RTK信息。在操作420，在一个实施方案中，比较在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面与访问的网络RTK信息的相应方面。参照涉及参考站120-1的先前实例，在一个实施方案中，比较器320比较参考站120-1的本地GNSS信息与参考站120-1的位置的网络RTK信息。如上文所述，此操作可以包含比较器320比较可观测量、卫星位置/轨道和最终定位解决方案中的一个或多个。在一个实施方案中，可观测量比较器321可以比较GNSS参考站120-1的一个或多个本地可观测量与参考站120-1的位置的网络RTK信息的相应合成的本地可观测量。在一个实施方案中，卫星定位比较器322可以比较在GNSS参考站120-1本地的卫星定位域信息(轨道信息和从其产生的卫星位置)与参考站120-1的位置的网络RTK信息的相应卫星定位域信息。在一个实施方案中，最终定位解决方案比较器325比较由GNSS参考站120-1使用无线GNSS信号产生的最终定位信息与从参考站120-1的位置的网络RTK信息产生或被提供于此网络RTK信息内的相应最终定位解决方案信息。
因为比较器320可位于参考站或其它地方(例如，位于网络RTK信息产生器)，所以可在进行的比较所针对的GNSS参考站执行比较，或者可在GNSS参考站外部并且甚至远离GNSS参考站的某一位置执行比较。在操作430，在一个实施方案中，监测比较结果以获得对GNSS参考站的操作完整性损害发生的指示。这可以指示对参考站的一个或多个部件的功能完整性的损害或对正由参考站接收的信号完整性的损害(即，欺骗或干扰的可能性)。继续先前的实例，在一个实施方案中，损害监测器330监测比较结果以获得对完整性损害的指示。取决于比较，此指示可为缺少精确匹配或超过被比较项目的预定阈值的差。如本文中先前所述，在一些实施方案中，阈值调整器331可以基于记录于参考站的位置的历史信息中的条件的再现而调整一个或多个阈值的容差。如操作440所述，在一个实施方案中，流程图400的方法另外包含响应于监测到对操作完整性的损害发生的指示，向GNSS参考站的用户提供损害通知。例如，在一个实施方案中，当损害监测器330监测比较并且确定结果指示对参考站120-1的操作完整性的损害时，损害通知器350使得向参考站120-1的用户提供损害通知消息。如操作450所述，在一个实施方案中，流程图400的方法另外包含响应于监测到对GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示，利用来自RTK网络的GNSS信息在GNSS参考站的操作中替换本地无线GNSS信号。例如，在一个实施方案中，当损害监测器330监测比较并且确定结果指示对参考站120-1的操作完整性的损害时，交换机360使参考站120-1用来自为参考站120-1的位置产生的网络RTK信息的合成GNSS信号替换无线GNSS信号。不管在参考站正无线接收的GNSS信号的欺骗、干扰或其它恶意或非故意破坏，此操作都可以保证参考站的不间断的连续操作。GNSS参考站完整性保证的例示性方法图5为根据实施方案的全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性保证的例示性方法的流程图500。将参考图1A、图1B、图2和图3的元件以便解释流程图500的方法的操作。在一个实施方案中，流程图500的方法描述完整性系统240在保证参考站120的操作完整性中的操作的使用或说明。在操作510，在一个实施方案中，比较在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面与该位置的网络实时动态(RTK)信息的相应方面。参照图1B,在一个实施方案中，此操作包含比较器320比较参考站120-1的本地GNSS信息与参考站120-1的位置的网络RTK信息。此操作可以包含比较器320比较可观测量、卫星位置/轨道和最终定位解决方案中的一个或多个。在一个实施方案中，可观测量比较器321可以比较GNSS参考站120-1的一个或多个本地可观测量与参考站120-1的位置的网络RTK信息的相应合成的本地可观测量。在一个实施方案中，卫星定位比较器322可以比较在GNSS参考站120-1本地的卫星定位域信息(轨道信息和从其产生的卫星位置)与参考站120-1的位置的网络RTK信息的相应卫星定位域信息。在一个实施方案中，最终定位解决方案比较器325比较由GNSS参考站120-1使用无线GNSS信号产生的最终定位信息与从参考站120-1的位置的网络RTK信息产生或被提供于此网络RTK信息内的相应最终定位解决方案信息。因为比较器320可位于参考站或其它地方(例如，位于网络RTK信息产生器)，所以 可在进行的比较所针对的GNSS参考站执行比较，或者可在GNSS参考站外部并且甚至远离GNSS参考站的某一位置执行比较。在操作520，在一个实施方案中，监测在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面，以确定该至少一个方面与网络RTK信息的相应方面相差是否超过与该至少一个方面关联的阈值。在一些情况下，阈值可以允许被比较方面的较小差异，而在其它情况下，阈值要求被比较方面的完全一致。超过或打破阈值是对GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示。这可以意味着正被接收的GNSS信号的完整性有问题或者参考站的功能的完整性有问题。继续先前的实例，在一个实施方案中，损害监测器330监测比较结果以获得对完整性损害的指示。取决于比较，此指示可能为缺少精确匹配或超过被比较项目的差别的预定阈值的差。在操作530，在一个实施方案中，响应于监测到对操作完整性的损害发生的指示，利用来自RTK网络的GNSS信息在GNSS参考站的操作中替换本地无线GNSS信号。例如，在一个实施方案中，当损害监测器330监测比较并且确定结果指示对参考站120-1的操作完整性的损害时，交换机360使参考站120-1用来自为参考站120-1的位置产生的网络RTK信息的合成GNSS信号替换无线GNSS信号。不管在参考站正无线接收的GNSS信号的欺骗、干扰或其它恶意或非故意破坏，此操作都可以保证参考站的不间断的连续操作。在操作540，在一个实施方案中，流程图500的方法另外包含基于参考站的位置的历史信息调整阈值。如本文中先前所述，在一些实施方案中，阈值调整器331可以基于类似于记录于参考站的位置的历史信息中的条件的条件的再现而调整一个或多个阈值的容差。例示性计算机系统环境现参照图6，本文中所述的一些实施方案的全部或部分由计算机可读指令和计算机可执行指令构成，这些指令例如驻留在计算机系统的计算机可用/计算机可读存储介质中。即，图6图示一种类型的计算机(计算机系统600)的一个实例，该计算机可以根据本文中所述的各种实施方案来使用或用于实施这些实施方案。应了解，图6的计算机系统600仅仅是一个实例，并且本文中所述的实施方案可以在许多不同的计算机系统上或内操作，这些计算机系统包括(但不限于)通用网络计算机系统、嵌入式计算机系统、服务器设备、客户端设备、各种中间设备/节点、独立计算机系统、GNSS接收器、GNSS参考站、部分的网络RTK系统、分布式计算机系统等等。图6的计算机系统600很好地适合于具有与其连接的外围计算机可读存储介质602，例如，软盘、光盘、数字通用光盘、通用串行总线“拇指”驱动器、可移动存储卡等等。图6的系统600包括用于传递信息的地址/数据总线604和与总线604连接的用于处理信息和指令的处理器606A。如图6中所述，系统600也很好地适用于存在多个处理器606A、606B和606C的多处理器环境。相反，系统600也很好地适用于具有单个处理器(例如，处理器606A)。处理器606A、606B和606C可以是各种类型的微处理器中的任何一种。系统600也包括数据存储特征，例如计算机可用易失性存储器608 (例如随机访问存储器(RAM))，其与总线604连接以用于存储用于处理器606A、606B和606C的信息和指令。系统600也包括计算机可用非易失性存储器610(例如只读存储器(ROM))，其与总线604连接以用于存储用于处理器606A、606B和606C的静态信息和指令。系统600中也存在数据存储 单元612 (例如，磁盘或光盘和磁盘驱动器)，其与总线604连接以用于存储信息和指令。系统600也包括可选的字母数字输入设备614，其包括字母数字键和功能键并与总线604连接以用于向处理器606A或处理器606A、606B和606C传递信息和命令选择。系统600也包括可选的光标控制设备616，其与总线604连接以用于向处理器606A或处理器606A、606B和606C传递用户输入信息和命令选择。在一个实施方案中，系统600也包括可选的显不设备618，其与总线604连接以用于显示信息。仍参看图6，图6的可选的显示设备618可以是液晶设备、阴极射线管、等离子显示设备或适合于形成用户可辨认的图形影像和字母数字字符的其它显示设备。可选的光标控制设备616允许计算机用户动态地用信号指示可见符号(光标)在显示设备618的显示屏上的运动，并且指示用户对显示于显示设备618上的可选择的项目的选择。光标控制设备616的许多实施在本领域中已知，包括在能够用信号指示给定方向的运动或移动方式的字母数字输入设备614上的跟踪球、鼠标、触控板、操纵杆或特殊键。或者，应了解，可以经由字母数字输入设备614使用特殊键和键序列命令的输入而定向和/或激活光标。系统600也很好地适用于具有通过其它手段(例如，语音命令)定向的光标。系统600也包括用于连接系统600与外部实体的I/O设备620。例如，在一个实施方案中，I/O设备620为调制解调器，其用于启用系统600与外部网络(例如但不限于互联网)之间的有线或无线通信。仍参看图6，描绘系统600的各种其它部件。具体地说，在存在时，将操作系统622、应用程序624、模块626和数据628示出为通常驻留在计算机可用易失性存储器608(例如，RAM)、计算机可用非易失性存储器610 (例如，ROM)和数据存储单元612中的一个或一些组合中。在一些实施方案中，将本文中所述的各种实施方案的全部或部分存储为例如RAM608、数据存储单元612内的计算机可读存储介质、外围计算机可读存储介质602和/或其它有形计算机可读存储介质内的存储器位置中的应用程序624和/或模块626。为了说明和描述起见，已呈现具体实施方案的以上描述。这些描述不意图是详尽的或者将呈现的技术限于所公开的精确形式，并且显然根据以上教导许多修改和变化形式是可能的。选择并描述实施方案以最好地解释呈现的技术的原理和其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够最好地利用呈现的技术，并且具有各种修改的各种实施方案适合于预期的特定使用。优选包括本文中所述的所有元件、部分和步骤。应理解，如本领域技术人员将显而易见的，这些元件、部分和步骤中的任一个可以用其它元件、部分和步骤替换或者被完全删除。概念本文件已公开至少以下概念。概念I. 一种全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性监测的方法，所述方法包含访问与GNSS参考站关联的位置的网络实时动态(RTK)信息；
比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面；以及监测所述比较的结果以获得对所述GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指
/Jn ο概念2.如概念I所述的方法，其进一步包含响应于监测到对所述操作完整性的损害发生的指示，向所述GNSS参考站的用户提供损害通知。概念3.如概念I所述的方法，其进一步包含响应于监测到对所述操作完整性的损害发生的指示，利用来自RTK网络的GNSS信息在所述GNSS参考站的操作中替换本地无线GNSS信号。概念4.如概念I所述的方法,其中所述访问与GNSS参考站关联的位置的网络RTK信息包含访问所述网络RTK信息，其中所述网络RTK信息是从由多个GNSS参考站提供的输入产生，所述多个GNSS参考站不包括与所述位置关联的所述GNSS参考站。概念5.如概念I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含比较所述GNSS参考站的本地可观测量与所述网络RTK信息的相应合成的本地可观测量。概念6.如概念I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含比较所述GNSS参考站的卫星定位域信息与所述网络RTK信息的相应卫星定位域信息。概念7.如概念I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含比较所述GNSS参考站的最终定位信息与所述网络RTK信息的相应最终定位解决
方案信息。概念8.如概念I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含在所述GNSS参考站执行所述比较。概念9.如概念I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含在所述GNSS参考站外部的位置执行所述比较。概念10.如概念I所述的方法，其中所述监测所述比较的结果以获得对所述GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示包含监测在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的所述至少一个方面与所述网络RTK信息的所述相应方面相差超过了与所述至少一个方面关联的阈值，其中超过所述阈值是对所述操作完整性的损害发生的指示。概念11.如概念10所述的方法，其进一步包含基于所述位置的历史信息调整所述阈值。概念12. —种非暂态计算机可读存储介质，其具有存储于其上的计算机可读指 令，当所述计算机可读指令由计算机系统执行时，使所述计算机系统执行全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性保证的方法，所述方法包含比较在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述位置的网络实时动态(RTK)信息的相应方面；监测在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的所述至少一个方面与所述网络RTK信息的所述相应方面相差超过了与所述至少一个方面关联的阈值，其中超过所述阈值是对所述GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示；以及响应于监测到对所述操作完整性的损害发生的指示，利用来自RTK网络的GNSS信息在所述GNSS参考站的操作中替换本地无线GNSS信号。概念13.如概念12所述的非暂态计算机可读存储介质，其进一步包含基于所述位置的历史信息调整所述阈值。概念14.如概念12所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含比较所述GNSS参考站的本地可观测量与所述网络RTK信息的相应合成的本地可观测量。概念15.如概念12所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含比较所述GNSS参考站的卫星定位域信息与所述网络RTK信息的相应卫星定位域信息。概念16.如概念12所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含比较所述GNSS参考站的最终定位信息与所述网络RTK信息的相应最终定位解决
方案信息。概念17. —种全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性系统，所述系统包含网络本地比较器，其被配置用于比较在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面与为所述位置产生的网络RTK信息的相应方面；以及
损害监测器，其被配置用于监测所述比较的结果以获得对所述GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示。概念18.如概念17所述的系统，其进一步包含损害通知器，其被配置用于响应于对所述操作完整性的损害发生的监测到的指示，向所述GNSS参考站的用户提供损害通知。概念19.如概念17所述的系统，其进一步包含所述GNSS参考站，其中所述GNSS参考站被配置成响应于对所述操作完整性的损害发生的监测到的指示，利用来自RTK网络的GNSS信息在所述GNSS参考站的操作中替换本地无线GNSS信号。概念20.如概念17所述的系统，其中所述网络本地比较器和所述损害监测器中的 至少一个被设置为所述GNSS参考站的部分。概念21.如概念17所述的系统，其中所述网络本地比较器和所述损害监测器中的至少一个被设置在所述GNSS参考站外部的位置。
权利要求
1.一种全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性监测的方法，所述方法包含 访问与GNSS参考站关联的位置的网络实时动态(RTK)信息； 比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面；以及 监测所述比较的结果以获得对所述GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示。
2.如权利要求I所述的方法，其进一步包含 响应于监测到对所述操作完整性的损害发生的指示，向所述GNSS参考站的用户提供损害通知。
3.如权利要求I所述的方法，其进一步包含 响应于监测到对所述操作完整性的损害发生的指示，利用来自RTK网络的GNSS信息在所述GNSS参考站的操作中替换本地无线GNSS信号。
4.如权利要求I所述的方法，其中所述访问与GNSS参考站关联的位置的网络RTK信息包含 访问所述网络RTK信息，其中所述网络RTK信息是从由多个GNSS参考站提供的输入产生，所述多个GNSS参考站不包括与所述位置关联的所述GNSS参考站。
5.如权利要求I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含 比较所述GNSS参考站的本地可观测量与所述网络RTK信息的相应合成的本地可观测量。
6.如权利要求I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含 比较所述GNSS参考站的卫星定位域信息与所述网络RTK信息的相应卫星定位域信息。
7.如权利要求I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含 比较所述GNSS参考站的最终定位信息与所述网络RTK信息的相应最终定位解决方案信息。
8.如权利要求I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含 在所述GNSS参考站执行所述比较。
9.如权利要求I所述的方法，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含 在所述GNSS参考站外部的位置执行所述比较。
10.如权利要求I所述的方法，其中所述监测所述比较的结果以获得对所述GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示包含 监测在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的所述至少一个方面与所述网络RTK信息的所述相应方面相差超过了与所述至少一个方面关联的阈值，其中超过所述阈值是对所述操作完整性的损害发生的指示。
11.如权利要求10所述的方法，其进一步包含 基于所述位置的历史信息调整所述阈值。
12.—种非暂态计算机可读存储介质，其具有存储于其上的计算机可读指令，当所述计算机可读指令由计算机系统执行时，使所述计算机系统执行全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性保证的方法，所述方法包含 比较在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述位置的网络实时动态(RTK)信息的相应方面； 监测在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的所述至少一个方面与所述网络RTK信息的所述相应方面相差超过了与所述至少一个方面关联的阈值，其中超过所述阈值是对所述GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示；以及 响应于监测到对所述操作完整性的损害发生的指示，利用来自RTK网络的GNSS信息在所述GNSS参考站的操作中替换本地无线GNSS信号。
13.如权利要求12所述的非暂态计算机可读存储介质，其进一步包含 基于所述位置的历史信息调整所述阈值。
14.如权利要求12所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含 比较所述GNSS参考站的本地可观测量与所述网络RTK信息的相应合成的本地可观测量。
15.如权利要求12所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含 比较所述GNSS参考站的卫星定位域信息与所述网络RTK信息的相应卫星定位域信息。
16.如权利要求12所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述比较在所述GNSS参考站的所述位置本地的GNSS信息的至少一个方面与所述网络RTK信息的相应方面包含 比较所述GNSS参考站的最终定位信息与所述网络RTK信息的相应最终定位解决方案信息。
17.一种全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性系统，所述系统包含 网络本地比较器，其被配置用于比较在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面与为所述位置产生的网络RTK信息的相应方面；以及 损害监测器，其被配置用于监测所述比较的结果以获得对所述GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示。
18.如权利要求17所述的系统，其进一步包含 损害通知器，其被配置用于响应于对所述操作完整性的损害发生的监测到的指示，向所述GNSS参考站的用户提供损害通知。
19.如权利要求17所述的系统，其进一步包含所述GNSS参考站，其中所述GNSS参考站被配置成响应于对所述操作完整性的损害发生的监测到的指示，利用来自RTK网络的GNSS信息在所述GNSS参考站的操作中替换本地无线GNSS信号。
20.如权利要求17所述的系统，其中所述网络本地比较器和所述损害监测器中的至少一个被设置为所述GNSS参考站的部分。
21.如权利要求17所述的系统，其中所述网络本地比较器和所述损害监测器中的至少一个被设置在所述GNSS参考站外部的位置。
全文摘要
在全球导航卫星系统(GNSS)参考站完整性监测的方法中，访问与GNSS参考站关联的位置的网络实时动态(RTK)信息。比较在GNSS参考站的位置本地的GNSS信息的至少一个方面与网络RTK信息的相应方面。监测比较结果以获得对GNSS参考站的操作完整性的损害发生的指示。
文档编号G01S19/20GK102859390SQ201180019500
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月20日 优先权日2010年5月18日
发明者K·弗格森 申请人:天宝导航有限公司