[发明专利]用于产生完整性消息以信号通知卫星导航系统的标称的、退化的或不活动的监测站的设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是基于在2006年7月5日申请的申请号为FR 0652804的法国专利申请，特此结合该申请公开的全部内容在此作为参考，并且根据35U.S.C.§119特此要求该申请的优先权。

技术领域

本发明涉及卫星导航系统(RNSS(无线电导航卫星系统)或GNSS(全球导航卫星系统)类型的)，更准确的，涉及除导航消息外，产生发送至其导航接收机的完整性消息。

在此“卫星导航系统”表示专用于导航的系统，该系统包括位于环绕着天体(例如，地球)的轨道上的卫星星座，一组(陆地的或空间的)卫星监测站和计算机中心。例如，其可以是现有系统中的一个(GPS，EGNOS，WAAS)，或者是计划的系统中的一个(GALILEO，COMPASS)或者是它们的等同或派生物中的一个。

此外，在此“导航消息”表示向卫星导航系统用户的导航接收机所广播的消息，该消息包括涉及其轨道位置和/或其同步(其内部时钟相对于系统的参考时钟的偏移)的导航信息。

此外，在下文中，“完整性信息”表示代表关于位置和/或卫星时钟偏移的信息的可靠性数值的数据，用于产生用户位置和/或时钟信息，该完整性信息包含在导航消息中。

背景技术

如本领域技术人员所知，对导航接收机的用户的完整性监测的质量影响用户能够信任由他的(导航)接收机所确定的位置。该监测质量主要取决于完整性监测条件，即工作的(即标称的或退化的)从而能够监测每个卫星的监测站的数量、受那些监测站影响的伪距测量中的误差、相对于卫星的监测站的几何分布(位置)和用于实现监测的算法的结合。至少一个监测站的故障或传输问题从而将降低完整性监测性能，并且将此情况尽可能快的通知用户是至关重要的。

在现有的导航系统(具有完整性)中，在发送至用于每个在系统的完整性监测“部分”监测下的卫星的导航接收机的完整性消息中广播完整性监测质量指示符(ISQI)。例如，在EGNOS或WAAS系统的情况下，该ISQI被称作用户差分距离误差(UDRE)，在GALILEO系统的情况下，该ISQI被称作空间信号监测精度(SISMA)。

对导航接收机来说，最好使用尽可能多的卫星来提高对其位置的估计，因此，导航接收机具有最大可能数量的ISQI是很重要的。目前，不但导航卫星星座的数量在增加，而且每个星座的卫星数量也趋向于增加(标准GPS星座由24个卫星组成，但是实际上包括27或28个卫星，而GALILEO可以包括多达36个卫星)。因此，标准完整性消息将趋向于包括更多数量的ISQI。如果相同的监测站的“网络”被用于多个不同的导航卫星星座，则这种趋势引起被进一步加重的风险(例如，GPS，GLONASS和GALILEO星座共同的完整性监测部分将不得不管理多于90个卫星)。

在一部分完整性监测部分失败的情况下，必须通过发送与需要考虑的卫星一样多的ISQI，来通知用户关于数十个卫星的完整性监测容量的改变。由于专用于导航信号的有限带宽，这引起了真正的问题(例如，一组SBAS(基于卫星的增强系统)类型的消息以静态的方式只能管理51个卫星，一组为GALILEO系统所设计的消息以静态的方式只能管理36个卫星，而动态管理需要识别每个卫星(90个卫星7比特)，甚至提供更少的容量)。因此，这证明了以标准完整性消息的方式向用户报警的机制具有很差的适应性，甚至根本不能适应在完整性监测部分监测下卫星数量很高，典型的高于50的状况。

因此，本发明的目的是改善这种状况。

发明内容

为此，本发明提出了一种用于产生涉及至少一个卫星导航系统的并发送给导航接收机的完整性消息的设备，所述卫星导航系统包括一组卫星监测站，所述设备包括：处理器装置，用于为每个所考虑的系统在所选时间确定卫星监测站是工作的(即标称的或者退化的)，在每个所述确定之后，用于产生完整性消息，所述完整性消息包括至少一个代表工作的(即标称的或者退化的)卫星监测站的主要数据。处理器装置也用于每次检测到至少一个站已经为不工作或者在两个连续的所选时间之间已经从标称的状态变化到退化的状态，并用于产生完整性警报消息，所述完整性警报消息包括至少一个代表每个已经变为退化的或者不工作的(卫星监测)站的主要数据。从而，如果系统的站实际上是工作的(即标称的或者退化的)并且一个或多个与完整性退化规则相对应，每个(导航)接收机就能够确定已经接收的由卫星导航系统发送到其的被调谐的涉及导航消息的完整性信息。

上面所定义的操作模式可以与标准的操作模式相联系作为根据带宽使用所获得的有利功能。