(57)【要約】      （修正有）【課題】実時間サブセットジオメトリ選別のための垂直電離層勾配の標準偏差を適切に予測する方法を提供する。【解決手段】未来の後続の時間インターバルについて航法衛星システムにおける地上型補強システムの視界にある衛星のリストを決定して、利用可能な衛星の前記リストからサブセットジオメトリの少なくとも１つのセットを規定して、前記サブセットジオメトリの少なくとも１つのセットのそれぞれについてそれぞれ第１のσｖｉｇ（垂直電離層勾配の標準偏差）を計算して、サブセットジオメトリの各セットについてそれぞれ放送されるσｖｉｇを、前記第１のσｖｉｇと第２のσｖｉｇのうちの大きい方に設定し、前記第２のσｖｉｇは前回の時間インターバルについて計算して、前記第１のσｖｉｇを前記方法の次の反復のために保存して、利用可能な放送配置に合致するように前記複数の放送されるσｖｉｇから選択する。【選択図】図１
2014182150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実時間サブセットジオメトリ選別のための方法であって、
未来の後続の時間インターバルについて航法衛星システムにおける地上型補強システムの視界にある衛星のリストを決定するステップ（１０３）と、
利用可能な衛星の前記リストからサブセットジオメトリの少なくとも１つのセットを規定するステップ（１０４）と、
前記サブセットジオメトリの少なくとも１つのセットのそれぞれについてそれぞれ第１のσｖｉｇを計算するステップ（１０５）であって、σｖｉｇは垂直電離層勾配の標準偏差である、ステップと、
サブセットジオメトリの各セットについてそれぞれ放送されるσｖｉｇを、前記第１のσｖｉｇと第２のσｖｉｇのうちの大きい方に設定するステップであって、前記第２のσｖｉｇは前回の時間インターバルについて計算されたものである、ステップ（１０７）と、
前記第１のσｖｉｇを前記方法の次の反復のために保存するステップ（１０７）と、
利用可能な放送配置に合致するように前記複数の放送されるσｖｉｇから選択するステップ（１０９）と、
を含む方法。
【請求項２】
実時間サブセットジオメトリ選別を実行するための装置（３００、３１０）であって、
マイクロプロセッサ（３２０）と、
非一時的なコンピュータ可読媒体（３３０）と、を備え、
前記コンピュータ可読媒体は、実時間サブセットジオメトリ選別機能（３３１）を実行するための命令を前記マイクロプロセッサに提供するように構成され、
前記実時間サブセットジオメトリ選別機能は、前記マイクロプロセッサに、
未来の後続の時間インターバルについて航法衛星システムにおける地上型補強システムの視界にある衛星のリストを決定するステップと、
利用可能な衛星の前記リストからサブセットジオメトリの少なくとも１つのセットを規定するステップと、
前記サブセットジオメトリの少なくとも１つのセットのそれぞれについてそれぞれ第１のσｖｉｇを計算するステップであって、σｖｉｇは垂直電離層勾配の標準偏差である、ステップと、
サブセットジオメトリの各セットについてそれぞれ放送されるσｖｉｇを、前記第１のσｖｉｇと第２のσｖｉｇのうちの大きい方に設定するステップであって、前記第２のσｖｉｇは前回の時間インターバルについて計算されたものである、ステップと、
前記第１のσｖｉｇを前記方法の次の反復のために保存するステップと、
利用可能な放送配置に合致するように前記複数の放送されるσｖｉｇから選択するステップと、
を行わせる、装置。
【請求項３】
実時間サブセットジオメトリ選別のためのシステム（４００）であって、
狭域地上設備（４２０）を備え、前記狭域地上設備は、
未来の後続の時間インターバルについて航法衛星システムにおける地上型補強システムの視界にある衛星のリストを決定するステップと、
利用可能な衛星の前記リストからサブセットジオメトリの少なくとも１つのセットを規定するステップと、
前記サブセットジオメトリの少なくとも１つのセットのそれぞれについてそれぞれ第１のσｖｉｇを計算するステップであって、σｖｉｇは垂直電離層勾配の標準偏差である、ステップと、
サブセットジオメトリの各セットについてそれぞれ放送されるσｖｉｇを、前記第１のσｖｉｇと第２のσｖｉｇのうちの大きい方に設定するステップであって、前記第２のσｖｉｇは前回の時間インターバルについて計算されたものである、ステップと、
前記第１のσｖｉｇを前記方法の次の反復のために保存するステップと、
利用可能な放送配置に合致するように前記複数の放送されるσｖｉｇから選択するステップと、
を実施するように構成された実時間サブセットジオメトリ選別装置（４２３）と、
実時間サブセットジオメトリ選別装置（４２３）に結合された全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機（４２１）と、
前記ＧＰＳ受信機に結合されたＧＰＳアンテナ（４２１）と、
前記実時間サブセットジオメトリ選別装置（４２３）と通信可能な超短波データ放送（ＶＤＢ）（４２９）と、
前記実時間サブセットジオメトリ選別装置から前記ＶＤＢへの送出通信を符号化し送信するように構成された符号化器及び送信機（４２５）と、
前記ＶＤＢから前記実時間サブセットジオメトリ選別装置への入来通信を受信し復号するように構成された受信機及び復号器（４２７）と、
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]  航法衛星システム（ＮＳＳ）向けの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）は、受信された衛星信号の様々な誤差を補正するために、ＮＳＳ受信機によって受信可能な１又は複数のパラメータを放送する。そのような放送パラメータの１つは、垂直電離層勾配（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ）の標準偏差であり、ｓｉｇｍａ−ｖｉｇ（σｖｉｇ）とも称される。σｖｉｇは、狭域補強システム（ＬＡＡＳ）において異常な電離層勾配によって引き起こされる誤差から保護するために用いられている。
【０００２】
[0002]  一般的に、σｖｉｇは、未来時刻にＧＢＡＳの視界にあるであろう衛星に基づいて未来時刻に対して計算される。衛星は各恒星日に２回地球を周回するので、時間の経過と共に、異なる衛星がＧＢＡＳの眺望から昇って沈む。サイクル毎に、σｖｉｇの計算は、予測された全てのサブジオメトリにおいて未来時刻にＧＢＡＳの視界にあるであろう全ての予測された衛星に対して、後続の時間元期（epoch）、即ち未来における次の時間インターバルについて実施される。このσｖｉｇの計算は、ＧＢＡＳの基準位置であるＬＡＡＳ地上設備（ＬＧＦ）から決心高までの最大水平距離（ｄｄｇ＿ｍａｘ）と、決心高からユーザ（航空機）までの最大水平距離（ｄｄｈ＿ｍａｘ）の両方を考慮して行われる。この実時間ジオメトリ選別は、空港での全ての進入を保護するのに適用可能である。
【０００３】
[0003]  未来のある時間ステップについて計算されたσｖｉｇと、現在の時間ステップであるものについて前に計算されたσｖｉｇ値のうちの大きい方の値が、ＮＳＳ受信機へ放送される。いくつかの具体例では、σｖｉｇは、１つの時間インクリメントの間に衛星の昇り沈みが２回以上起きる発生頻度を最小化するために、１分のインターバルで計算される。各インターバルでσｖｉｇ値が計算される。放送されるσｖｉｇ値は、一番最近計算されたσｖｉｇと、前回の１分で計算されたσｖｉｇのうちの最大値である。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]  一実施態様では、実時間サブセットジオメトリ選別のための方法が提供される。実時間サブセットジオメトリ選別のための方法は、未来の後続の時間インターバルについて航法衛星システムにおける地上型補強システムの視界にある衛星のリストを決定するステップと、利用可能な衛星の前記リストからサブセットジオメトリの少なくとも１つのセットを規定するステップと、前記サブセットジオメトリの少なくとも１つのセットのそれぞれについてそれぞれ第１のσｖｉｇを計算するステップと、サブセットジオメトリの各セットについてそれぞれ放送されるσｖｉｇを、前記第１のσｖｉｇと第２のσｖｉｇのうちの大きい方に設定するステップであって、前記第２のσｖｉｇは前回の時間インターバルについて計算されたものである、ステップと、前記第１のσｖｉｇを前記方法の次の反復のために保存するステップと、利用可能な放送配置に合致するように前記複数の放送されるσｖｉｇから選択するステップと、を含む。この実施態様において用いられる場合、σｖｉｇは垂直電離層勾配の標準偏差である。
【０００５】
[0005]  図面は例示的な実施態様のみを描写し、したがって範囲を限定すると見做されてはならないということを理解して、例示的な実施態様が、添付図面の利用を通じて更に具体的且つ詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】[0006]  図１は、変化する衛星配置に対する実時間サブセットジオメトリ選別の一実施態様のための例示的な方法論を示す。
【図２】[0007]  図２は、経時的に実時間ジオメトリ選別のための方法の図的表現を示す。
【図３】[0008]  図３は、変化する衛星配置に対する実時間サブセットジオメトリ選別のための装置の一実施態様によるハードウェアブロック図を示す。
【図４】[0009]  図４は、変化する衛星配置に対する実時間サブセットジオメトリ選別のための例示的な地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0010]  前回のσｖｉｇに含まれていなかった衛星が現在のσｖｉｇの計算に含まれる場合、又は前回のσｖｉｇの計算に含まれていた衛星がもはや現在のσｖｉｇの計算の一部分ではない場合に、従来のσｖｉｇの決定方法には問題が生じることがある。
【０００８】
[0011]  本明細書において説明される主題は、未来のσｖｉｇ値のセットを決定し、進入時に２つの衛星が見失われた最悪ケースのジオメトリにある航空機を保護するσｖｉｇ値を得るように前記未来のσｖｉｇ値のセットから選択する、ＧＢＡＳシステムに関する。前記σｖｉｇ値のセットのうちの各σｖｉｇは、Ｎ個の衛星からＮ−２個の衛星のそれぞれのセットに対して適用可能である。この放送σｖｉｇ値のセットは、放送σｖｉｇ値の新たなセットが決定されるまで有効のままである。
【０００９】
[0012]  ジオメトリ選別アルゴリズムは、各インフレーションインターバルについて５つまでのσｖｉｇ値（σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［１−５］）を事前計算する。利用可能性を最大化するために、全ての衛星をＮ個、Ｎ−１個、少なくとも４個のサブセットジオメトリの１つだけのセットに含めるのではなく、ジオメトリ選別が、５つまでのσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ値のリストを生成して、Ｎ個の衛星の補正値及びそれに関するサブセットジオメトリの潜在的な放送される各セットに対する最適選別値を提供する。σｖｉｇインフレーションが与えられた時間インターバルの開始時における比較に利用可能であることを保証するために、選別は、未来のある時間ステップについて実施される。
【００１０】
[0013]  衛星ビークル（ＳＶ）の配置ジオメトリは、名目上時間の経過と共にゆっくりと変化する。しかしながら、あらゆるＳＶの昇り沈みは、その配置ジオメトリに不連続性を生じさせる。放送されるセットに含まれるべきそれぞれの衛星は、衛星の選別されたセットの一部分でなければならない。したがって、（選別インターバルの開始時と終了時に存在している）衛星の現在のセットが直ちに放送に利用可能であることを保証するために、選別された衛星のセットは、新たに昇ってくる即ち再収容される衛星をそれらの出現前のインターバルにおいて包含し、沈んでいく即ち排除された衛星は、それらの退場に引き続く選別されたセットに残留する。
【００１１】
[0014]  したがって、選別された衛星のセットは、任意の与えられた時間インターバルの間に昇り、沈み、排除され、再収容された衛星から生じる全ての潜在的な衛星のセットに対するインフレーション値を提供する。
【００１２】
[0015]  図１は、変化する衛星配置に対する実時間サブセットジオメトリ選別のための例示的な方法１００を示す。本方法は、未来のある時間インターバルにおいてσｖｉｇ値を計算する。図２は、実時間サブセットジオメトリ選別のための例示的な方法を時間軸２００の図的表現と共に示す。図１及び２は、説明の目的のために同時に説明される。
【００１３】
[0016]  ブロック１０１において、天体暦データが取得／更新される。一番最近収集され検証された天体暦を用いて、現在のインターバルの終了時点において健全且つ使用可能な衛星のセットが、ブロック１０３において決定される。当該インターバルの間に沈む即ち選択マスクに入るＳＶと、次のインターバルの間に昇る即ち選択マスクから出るＳＶが、リストに包含される。任意の与えられたＳＶの予測される昇り沈みを計算するために、天体暦が、地球中心地球固定（ＥＣＥＦ）座標系でＳＶの位置と速度を計算するのに用いられる。ＳＶのＥＣＥＦ位置と速度は、Ｅフレームにおけるレンジと視線ベクトルを計算するのに用いられる。この視線ベクトルを用いて、各衛星の仰角と方位角の値が決定され、それらは次いで、当該衛星がＧＢＡＳに利用可能であるかを知るためにテストされる。予測される昇り沈み時間もまた、それらがシステム及びユーザの経験するものと一致することを確認するために、任意の基準受信機の選択マスクと照合される。
【００１４】
[0017]  ブロック１０４において、サブセットジオメトリのセット数が規定される。「Ｓ」が、現在又は前のインフレーションインターバルにおいて視認可能且つ追跡される衛星の最大数を規定する。Ｓは最小値が４に制限されるが、その理由は、もしＳが４よりも少ないとジオメトリ選別アルゴリズムが実施されないからである。Ｓは、インフレーションインターバルにわたって一定であり、またサブセットジオメトリのセットにわたって変化しない。Ｓは、現在のインフレーションインターバルの終了時点、又は前回のインターバルの終了時点に対する衛星の数の大きい方に選ばれる。これによって、σｖｉｇがインフレーションインターバルの終了時点間のどんなジオメトリ変化もカバーすることが保証される。一実施態様では、インターバル期間は１５０秒である。
【００１５】
[0018]  Ｓ個の衛星が与えられると、ただ１つのジオメトリだけが全てのＳ個の衛星を含む。加えて、Ｓ−１個の衛星の全組み合わせを含むＳ個のジオメトリが存在する。加えて、Ｓ−２個の衛星の全組み合わせを含む（Ｓ２−Ｓ）／２個のジオメトリが存在する。これらのジオメトリのそれぞれは、サブセットジオメトリであると定義され、サブセットジオメトリのうちの特定のグループは、サブセットジオメトリのセットであるように充当される。
【００１６】
[0019]  Ｎは、サブセットジオメトリの特定のセットを生成するためにＳ個の視認可能な衛星から選ばれる衛星の数を規定する。サブセットジオメトリの各セットは、当該インフレーションインターバルの終了時点に対する各σｖｉｇ値（５つの値まで）を生成するのに用いられる。サブセットジオメトリのうちの５つまでの別々のセットが、各インターバル期間について維持され、ここで、サブセットジオメトリのセットの数は、ＮＳｃｏｍｂと表される。サブセットジオメトリの各セットについて、１つの拡張（inflated）σｖｉｇ値が生成され、これは、総数ＮＳｃｏｍｂ個の別々のσｖｉｇ値が計算されることを意味する。サブセットジオメトリの現在のセットはＣＳと称され、当該特定のセット内の組み合わせ即ちジオメトリの数はＮｃｏｍｂである。
【００１７】
[0020]  一実施態様では、Ｓ≧１０である。この場合、サブセットジオメトリのセットの総数は、ＮＳｃｏｍｂ＝５である。Ｎ≧１０且つＮ＝Ｓに対して、サブセットジオメトリの５つのセットの５番目は、次の衛星の置換（permutation）によって記述される。
【００１８】
【数１】
2014182150.tif 000003
【００１９】
次いで、このセットに含まれる全てのサブセットジオメトリを保護するためにσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［５］が計算される。Ｓ≧１０の場合、現在のインフレーションインターバルの終了時点と前のインターバルの終了時点との間におけるどんなジオメトリの変化も保護する一方で衛星を８個まで減らすために、ジオメトリ選別が必要とされる。
【００２０】
[0021]  １０＞Ｎ≧６に対して、Ｎ個の衛星の組み合わせについてのＮｃｏｍｂが９乃至６から選択され、サブセットジオメトリの４番目から１番目のセットが計算される。次いで、衛星の全ての適切な組み合わせを保護するためにσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［４］−［１］が計算される。
【００２１】
[0022]  別の実施態様では、１０＞Ｓ≧６である。ＮＳｃｏｍｂ＝Ｓ−５である。Ｎ＝Ｓ乃至６に対してＮの全ての組み合わせを選択する。４番目から１番目のセットについてＮｃｏｍｂが計算される。衛星の全ての適切な組み合わせを保護するためにσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［Ｓ−５］−［１］が計算される。この実施態様では、σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［５］−［Ｓ−４］は未定義である。
【００２２】
[0023]  別の実施態様では、Ｓ＝５且つＮＳｃｏｍｂ＝１である。選択されている衛星の数がＳ＝５である場合、ＮとＳは両方等しい。サブセットジオメトリのただ１つのセットのＮｃｏｍｂが計算される。次いで、５個及び４個の衛星の全ての組み合わせを保護するためにσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［１］が計算される。このケースでは、σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［５］−［２］は未定義である。
【００２３】
[0024]  別の実施態様では、Ｓ＝４である。ＮＳｃｏｍｂ＝１である。衛星の数が４である場合、ＮとＳは両方等しい。サブセットジオメトリのただ１つのセットのＮｃｏｍｂが計算される。次いで、測位に使用可能な４個の衛星の当該ただ１つの組み合わせを保護するためにσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［１］が計算される。
【００２４】
[0025]  ブロック１０５において、サブセットジオメトリの各セットについてσｖｉｇが計算される。全地球測位システム（ＧＰＳ）の衛星のジオメトリは、時間の経過と共にゆっくりと変化する。しかしながら、インフレーションインターバルの終了時点の間で、使用可能な衛星のセットの急速な変化が発生することがあり、それにより、新たなσｖｉｇ値が放送されることが必要となる。σｖｉｇの計算はリアルタイムで更新するにはＣＰＵ負荷が大きすぎるので、ジオメトリ選別アルゴリズムが、検証された天体暦データに基づいて、各インフレーションインターバル（使用可能な衛星の潜在的な各セットに対して１つ）について５つまでのσｖｉｇ値（σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［１−５］）を事前計算する。利用可能性を最大化するために、全ての衛星をサブセットジオメトリの１つだけのセットに含めるのではなく、ジオメトリ選別が、５つまでのσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ値のリストを生成して、衛星の補正値（Ｎ個）及びそれに関するサブセットジオメトリの潜在的な放送される各セットに対する最適選別値を提供する。
【００２５】
[0026]  ブロック１０７において、サブセットジオメトリの各セットについて、現在の時間インターバルの終了時における計算されたσｖｉｇと現在の時間インターバルの開始時におけるσｖｉｇのうちの大きい方に、σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔが設定される。現在の時間インターバルの終了時におけるσｖｉｇは、次の時間反復のために、サブセットジオメトリのそれぞれのセットについて、次の時間インターバルの開始時におけるσｖｉｇとして保存される。
【００２６】
[0027]  上記ステップは、図２に見られるような特定の時間インターバルに関連して理解されることが可能である。この例示的な実施態様では、Ｓ≧１０且つＮＳｃｏｍｂ＝５である。ジオメトリ選別インターバル（ＧＳＩ）１  ２１０は、ｔ１からｔ２まで及んでいる。ＧＳＩ１  ２１０の間において、σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［１−５］が、式２１２に基づいてサブセットジオメトリの各セットについて選択される。式２１２は、σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［１］が、ｔ１におけるサブセットジオメトリの関連セットに対して計算されたσ１ｖｉｇと、ｔ２において計算されたσ１ｖｉｇのうちの大きい方に選ばれることを示している。サブセットジオメトリの関連セットは以下で論じられる。σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［２］は、ｔ１におけるサブセットジオメトリのセットに対して計算されたσ２ｖｉｇと、ｔ２におけるサブセットジオメトリに対して計算されたσ２ｖｉｇのうちの大きい方に選ばれる。σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［３］は、ｔ１におけるサブセットジオメトリのセットに対して計算されたσ３ｖｉｇと、ｔ２におけるサブセットジオメトリに対して計算されたσ３ｖｉｇのうちの大きい方に選ばれる。σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［４］は、ｔ１におけるサブセットジオメトリのセットに対して計算されたσ４ｖｉｇと、ｔ２におけるサブセットジオメトリに対して計算されたσ４ｖｉｇのうちの大きい方に選ばれる。σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［５］は、ｔ１におけるサブセットジオメトリのセットに対して計算されたσ５ｖｉｇと、ｔ２におけるサブセットジオメトリに対して計算されたσ５ｖｉｇのうちの大きい方に選ばれる。
【００２７】
[0028]  計算２１４は、各σｖｉｇがどのセットに対して計算されるかを記述している。この実施態様では、σ１ｖｉｇは次のセットに対して計算される。
【００２８】
【数２】
2014182150.tif 000004
【００２９】
σ２ｖｉｇは次のセットに対して計算される。
【００３０】
【数３】
2014182150.tif 000005
【００３１】
σ３ｖｉｇは次のセットに対して計算される。
【００３２】
【数４】
2014182150.tif 000006
【００３３】
σ４ｖｉｇは次のセットに対して計算される。
【００３４】
【数５】
2014182150.tif 000007
【００３５】
σ５ｖｉｇは次のセットに対して計算される。
【００３６】
【数６】
2014182150.tif 000008
【００３７】
このようにして、ＧＳＩ１  ２１０の間に時刻ｔ３についてσ１ｖｉｇ−σ５ｖｉｇが計算される。
[0029]  ＧＳＩ２  ２２０は、ｔ２からｔ３まで及んでいる。ＧＳＩ２  ２２０の間において、今回は時刻ｔ２におけるσ１ｖｉｇ−σ５ｖｉｇが時刻ｔ３におけるσ１ｖｉｇ−σ５ｖｉｇと同等とみなされることを除いてほとんど同じやり方で、σｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［１−５］が、式２２２に基づいてサブセットジオメトリの各セットについて選択される。計算２２４に基づいて時刻ｔ４についてσ１ｖｉｇ−σ５ｖｉｇが計算される。
【００３８】
[0030]  ブロック１０９において、利用可能な放送されるセットに合致するようにσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔが選択される。
[0031]  一実施態様では、インフレーションインターバルの終了時点ＴにおいてＳ＝１０であり、インフレーションインターバルの終了時点Ｔ＋１においてＳ＝９であると想定されたい。可能性のあるシナリオは、１つの衛星が時間元期Ｔ及びＴ＋１間に視界の外へ降下することである。しかしながら、広帯域の干渉事象から生じる基準受信機最適化に起因して、配置が突然に変化することがある。この理由のため、ジオメトリ選別アルゴリズムは、１０個の衛星からなる１つの配置に対してσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［５］を生成し、９個の衛星からなる全ての配置に対してσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［４］を生成し、８個の衛星からなる全てのとり得る配置に対してσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［３］を生成し、７個の衛星からなる全てのとり得る配置に対してσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［２］を生成し、６個、５個、及び４個の衛星からなる全ての配置に対してσｖｉｇ＿ｂｒｏａｄｃａｓｔ［１］を生成する。もし何らかの理由で、追跡される衛星の数が期待される最大の配置である１０個の衛星からそれより少ない数に変化したら、その更新された放送されるセットに合致するように、新たなσｖｉｇが選択される。
【００３９】
[0032]  図３は、一実施態様による、変化する衛星配置に対する実時間サブセットジオメトリ選別のための装置のハードウェアブロック図３００を示す。実時間サブセットジオメトリ選別装置３１０は、プロセッサ３２０と、システムメモリ及び／又は何らかの形態の機械可読媒体３３０とを備える。システムメモリ３３０は、上述されたσｖｉｇインフレーションアルゴリズムのための命令３３１を格納する。他の実施態様では、命令３３１は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又は当業者に知られた任意の他の形態のメモリに格納されることができる。いくつかの実施態様では、プロセッサ３２０、システムメモリ３３０、及びσｖｉｇインフレーションアルゴリズム３３１は、システムオンチップとして実装される。プロセッサ３２０はまた、ＧＰＳユニット３４０に結合される。いくつかの実施態様では、ＧＰＳユニット３４０は、遠隔衛星監視ユニット（ＲＳＭＵ）である。いくつかの実施態様では、ＧＰＳユニット３４０は、実時間サブセットジオメトリ選別装置３１０の外部に配置される。ＧＰＳユニット３４０は、ＧＰＳアンテナ３４１とＧＰＳ受信機３４３を備える。いくつかの実施態様では、ＧＰＳアンテナ３４１は、マルチパス制限アンテナである。ＧＰＳ受信機３４３からの情報は、直接的又は間接的にプロセッサ３２０に結合される。超短波（ＶＨＦ）放送ユニット３５０が、プロセッサ３２０に結合される。いくつかの実施態様では、ＶＨＦ放送ユニット３５０は、ＶＨＦデータ放送（ＶＤＢ）キャビネットである。ＶＨＦ放送ユニット３５０は、ＶＨＦアンテナ３５１とＶＨＦ無線３５３を含む。いくつかの実施態様では、ＶＨＦアンテナは、実時間サブセットジオメトリ選別装置３１０の外部に収容され、ＶＤＢキャビネット３５０に結合されることができる。
【００４０】
[0033]  いくつかの実施態様では、実時間サブセットジオメトリ選別装置３１０は、同一筐体に物理的に一体化されたＶＤＢキャビネット３５０を含みＲＳＭＵ３４０に結合された、差分全地球測位システム（ＤＧＰＳ）のコントロールユニット３１０である。いくつかの実施態様では、ＤＧＰＳ３１０は、ハネウェルＳＬＳ−４０００ＧＢＡＳである。ＤＧＰＳ３１０は、ＲＳＭＵ３４０からのＧＰＳ情報とＶＤＢキャビネット３５０からのステータスデータを受け取り、当該データを用いてσｖｉｇインフレーションアルゴリズム３３１を実施する。σｖｉｇインフレーション値を計算した後、σｖｉｇ放送値がＶＤＢキャビネット３５０によって放送される。
【００４１】
[0034]  図４は、変化する衛星配置に対する実時間サブセットジオメトリ選別のための例示的な地上型補強システム（ＧＢＡＳ）４００を示す。ＧＢＡＳ４００は、狭域地上設備４２０を含む。狭域地上設備４２０は、ＧＰＳアンテナ及び受信機４２１を含む。ＧＰＳアンテナ／受信機４２１は、ＤＧＰＳ４２３に結合される。ＤＧＰＳは、正確なσｖｉｇインフレーション値の計算及び放送を含む、変化する衛星配置に対する実時間サブセットジオメトリ選別を提供するように構成される。いくつかの実施態様では、ＤＧＰＳはまた、他の差分補正値を計算し、ＧＰＳ信号の整合性チェックと進入座標を提供する。ＤＧＰＳは、ＶＨＦデータ放送（ＶＤＢ）を介した航空機４１０への送出通信のための符号化器／送信機と、ＶＨＦデータ受信機４２７からの入来通信のための受信機／復号器に結合される。航空機４１０は、ＶＤＢ４２９と通信するように構成されたデータリンク装置４１１を含む。
＜例示的実施態様＞
[0035]  例１は、実時間サブセットジオメトリ選別のための方法であって、未来の後続の時間インターバルについて航法衛星システムにおける地上型補強システムの視界にある衛星のリストを決定するステップと、利用可能な衛星の前記リストからサブセットジオメトリの少なくとも１つのセットを規定するステップと、前記サブセットジオメトリの少なくとも１つのセットのそれぞれについてそれぞれ第１のσｖｉｇを計算するステップであって、σｖｉｇは垂直電離層勾配の標準偏差である、ステップと、サブセットジオメトリの各セットについてそれぞれ放送されるσｖｉｇを、前記第１のσｖｉｇと第２のσｖｉｇのうちの大きい方に設定するステップであって、前記第２のσｖｉｇは前回の時間インターバルについて計算されたものである、ステップと、前記第１のσｖｉｇを前記方法の次の反復のために保存するステップと、利用可能な放送配置に合致するように前記複数の放送されるσｖｉｇから選択するステップと、を含む方法を含む。
【００４２】
[0036]  例２は、前記次の時間インターバルが未来の１５０秒であり、各時間インターバルが１５０秒である、例１の方法を含む。
[0037]  例３は、もし利用可能な衛星の前記リストが１０より多い衛星ならば、サブセットジオメトリの５つのセットが用いられる、例１−２のいずれかの方法を含む。
【００４３】
[0038]  例４は、５つの放送されるσｖｉｇ値が計算され、サブセットジオメトリのセットのうちの１つが８から前記利用可能な衛星の数の全組み合わせを含む、例１−３のいずれかの方法を含む。
【００４４】
[0039]  例５は、もし利用可能な衛星の前記リストが１０より少ないが６より多いか又は等しいならば、用いられるサブセットジオメトリのセットの数は衛星の数マイナス５である、例１−２及び４のいずれかの方法を含む。
【００４５】
[0040]  例６は、放送されるσｖｉｇ値が計算され、サブセットジオメトリの各セットのそれぞれについて１つである、例１−５のいずれかの方法を含む。
[0041]  例７は、もし利用可能な衛星の前記リストが５又は４ならば、サブセットジオメトリの１つだけのセットが用いられる、例１−２のいずれかの方法を含む。
【００４６】
[0042]  例８は、５つ及び／又は４つの衛星の全組み合わせのサブセットジオメトリのただ１つのセットを保護するように、放送されるσｖｉｇが計算される、例１及び７のいずれかの方法を含む。
【００４７】
[0043]  例９は、実時間サブセットジオメトリ選別を実行するための装置であって、マイクロプロセッサと、非一時的なコンピュータ可読媒体と、を備え、前記コンピュータ可読媒体は、実時間サブセットジオメトリ選別機能を実行するための命令を前記マイクロプロセッサに提供するように構成され、前記実時間サブセットジオメトリ選別機能は、前記マイクロプロセッサに、未来の後続の時間インターバルについて航法衛星システムにおける地上型補強システムの視界にある衛星のリストを決定するステップと、利用可能な衛星の前記リストからサブセットジオメトリの少なくとも１つのセットを規定するステップと、前記サブセットジオメトリの少なくとも１つのセットのそれぞれについてそれぞれ第１のσｖｉｇを計算するステップであって、σｖｉｇは垂直電離層勾配の標準偏差である、ステップと、サブセットジオメトリの各セットについてそれぞれ放送されるσｖｉｇを、前記第１のσｖｉｇと第２のσｖｉｇのうちの大きい方に設定するステップであって、前記第２のσｖｉｇは前回の時間インターバルについて計算されたものである、ステップと、前記第１のσｖｉｇを前記方法の次の反復のために保存するステップと、利用可能な放送配置に合致するように前記複数の放送されるσｖｉｇから選択するステップと、を行わせる、装置を含む。
【００４８】
[0044]  例１０は、前記マイクロプロセッサが全地球測位システム（ＧＰＳ）情報をＧＰＳユニットから取得し、前記ＧＰＳユニットがＧＰＳアンテナとＧＰＳ受信機を含み、前記ＧＰＳ情報が衛星の仰角とその対応する可視性を計算するための衛星健全性及び衛星位置のパラメータを含む、例９の装置を含む。
【００４９】
[0045]  例１１は、前記ＧＰＵユニットが実時間サブセットジオメトリ選別を実行するための前記装置と別体である、例９−１０のいずれかの装置を含む。
[0046]  例１２は、前記ＧＰＵユニットが遠隔衛星監視ユニット（ＲＳＭＵ）である、例９−１１のいずれかの装置を含む。
【００５０】
[0047]  例１３は、超短波（ＶＨＦ）放送ユニットを更に備え、前記ＶＨＦ放送ユニットがＶＨＦアンテナとＶＨＦ無線を備え、前記ＶＨＦ放送ユニットが前記選択された放送されるσｖｉｇを放送するように構成される、例９−１２のいずれかの装置を含む。
【００５１】
[0048]  例１４は、前記ＶＨＦ放送ユニットがＶＨＦデータ放送（ＶＤＢ）キャビネットである、例９−１３のいずれかの装置を含む。
[0049]  例１５は、実時間サブセットジオメトリ選別を実行するための前記装置が差分全地球測位システム（ＤＧＰＳ）である、例９−１４のいずれかの装置を含む。
【００５２】
[0050]  例１６は、実時間サブセットジオメトリ選別を実行するための前記装置がハネウェルＳＬＳ−４０００である、例９−１５のいずれかの装置を含む。
[0051]  例１７は、実時間サブセットジオメトリ選別のためのシステムであって、狭域地上設備を備え、前記狭域地上設備は、未来の後続の時間インターバルについて航法衛星システムにおける地上型補強システムの視界にある衛星のリストを決定するステップと、利用可能な衛星の前記リストからサブセットジオメトリの少なくとも１つのセットを規定するステップと、前記サブセットジオメトリの少なくとも１つのセットのそれぞれについてそれぞれ第１のσｖｉｇを計算するステップであって、σｖｉｇは垂直電離層勾配の標準偏差である、ステップと、サブセットジオメトリの各セットについてそれぞれ放送されるσｖｉｇを、前記第１のσｖｉｇと第２のσｖｉｇのうちの大きい方に設定するステップであって、前記第２のσｖｉｇは前回の時間インターバルについて計算されたものである、ステップと、前記第１のσｖｉｇを前記方法の次の反復のために保存するステップと、利用可能な放送配置に合致するように前記複数の放送されるσｖｉｇから選択するステップと、を実施するように構成された実時間サブセットジオメトリ選別装置と、実時間サブセットジオメトリ選別装置に結合された全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機と、前記ＧＰＳ受信機に結合されたＧＰＳアンテナと、前記実時間サブセットジオメトリ選別装置と通信可能な超短波データ放送（ＶＤＢ）と、前記実時間サブセットジオメトリ選別装置から前記ＶＤＢへの送出通信を符号化し送信するように構成された符号化器及び送信機と、前記ＶＤＢから前記実時間サブセットジオメトリ選別装置への入来通信を受信し復号するように構成された受信機及び復号器と、を備える、システムを含む。
【００５３】
[0052]  例１８は、前記ＬＧＦがハネウェルＳＬＳ−４０００などの地上型補強システムの一部分である、例１７のシステムを含む。
[0053]  例１９は、前記ＬＧＦが狭域補強システムの地上設備である、例１７−１８のいずれかのシステムを含む。
【００５４】
[0054]  例２０は、航空機を更に備え、前記航空機が前記ＶＤＢと通信可能なデータリンク装置を備える、例１７−１９のいずれかのシステムを含む。
【図１】
2014182150.tif 000009
【図２】
2014182150.tif 000010
【図３】
2014182150.tif 000011
【図４】
2014182150.tif 000012
【外国語明細書】
2014182150000001.pdf