[发明专利]用于验证卫星定位的方法和系统

说明书

本发明涉及用于验证卫星定位的方法和系统。该系统包括安装在移动载体(2)上的无线电导航装置(10)，其包括能接收复合无线电信号的卫星地理定位装置(12)，该复合无线电信号包括由发送卫星发送的多个无线电导航信号以及时间同步和位置参考信息，该无线电导航装置能对接收到的无线电导航信号进行处理以计算包括该载体的地理位置、速度和时间信息的第一导航信息。该无线电导航装置(10)能发送在参考处理站(16)处接收的无线电导航信号的基带数字化信号(IF₁、...、IF_N)，该参考处理站(16)能对数字化信号(IF₁、...、IF_N)执行与无线电导航装置(10)执行的处理(20)类似的处理(29)，以计算第二导航信息，该系统包括用于按照参考处理站(16)计算出的第二导航信息来验证第一导航信息的模块(22、42)。

技术领域

本发明涉及一种安装在机载移动载体上的无线电导航装置的验证方法和系统，其包括能够接收复合无线电信号的卫星地理定位装置，该复合无线电信号包括均由发送卫星发送的多个无线电导航信号并且包括时间同步和位置参考信息，无线电导航装置对所接收到的无线电导航信号执行处理以计算第一导航信息。

背景技术

本发明的领域涉及尤其在使用地理定位设备进行移动载体导航的背景下通过卫星来固定、加强和增强地理定位。

这可适用于多种领域，例如，航空学、海运、道路引导、车辆和机器人引导。

一种有利的应用领域是基于使用GNSS(全球导航卫星系统)导航系统在航空学的精确方法。例如，已知的美国GPS(全球定位系统)和欧洲GALILEO系统。

GNSS接收器是能够接收多个卫星所发射的无线电信号，并且在计算之后，提供地理参考中的载体的时间同步和位置参考信息。

每个GNSS接收器提取各个卫星所传送的无线电信号中发送的接收时间和载波相位信息，并且对于所观察到的每个卫星，根据所接收到的信息，计算定位测量，即地理定位装置本身和所观察到的卫星之间的距离的估计值，该估计值也被称为伪范围。由于对传输延迟的估计误差，例如，由于对流层中、电离层中的大气状况和地理定位接收器中的内部时钟的同步误差，导致伪范围不同于所考虑的卫星和地理定位装置之间的实际距离。然而，可以使用多个单独卫星所发送的信息来消除共有误差(包括接收器的时间偏置)。

在许多导航应用中，对于载体的安全而言，位置和时间偏置的计算的精度、可用性和完好性尤为重要。

存在许多会影响计算出的地理定位位置的完好性的成因，例如，卫星的任何故障或失灵、地理定位装置的接收链路、各种中断和干涉和/或蓄意和恶意的干扰。

改进地理定位的已知方法使得可以提高精度并且提供具有更大完好性和稳定性的解决方案，例如，RAIM(接收器自主完好性监测)、SBAS(基于卫星的增强系统)、GBAS(基于地面的增强系统)系统。

然而，这些方法具有局限性。

对于机载系统，改进处理精度和稳定性可涉及极高的算法复杂度并且需要大量处理资源。

此外，公认的机载系统的设计受现行条例和标准化处理架构约束。

因此，在遵照以上提到的约束的同时，需要验证并且提高机载无线电导航装置所提供的地理定位精度。

发明内容

为此目的，安装在移动载体的无线电导航装置的验证方法包括能够接收复合无线电信号的卫星地理定位装置，该复合无线电信号包括均由发送卫星发送的多个无线电导航信号并且包括时间同步和位置参考信息，无线电导航装置能够对所接收到的无线电导航信号进行处理以计算第一导航信息，第一导航信息包括关于载体的地理位置、速度和时间的信息。

该方法包括以下步骤：