(57)【要約】【課題】本発明は、車両（２２０）のための衛星航法用の電離層補正パラメータ（２１３）を検査する方法に関する。【解決手段】この方法は、補正データプロバイダ（２０６）に対しインタフェース（２２２）からプロバイダ信号（２０７）を読み込むステップを含む。プロバイダ信号（２０７）は、衛星航法における地理的位置に対する電離層の影響を補正する電離層補正パラメータ（２１３）を表す。この方法は、上記地理的位置にある車両（２２０）の衛星受信機（２０８）と少なくとも１つの衛星（２０２）との間の電離層の状態情報を用いて補正データ（２１５）を算出するステップも含む。ここで、状態情報は、少なくとも１つの衛星（２０２）と衛星受信機（２０８）との間で伝送される少なくとも１つの衛星信号（２０３）を用いて特定される。この方法は、さらに、電離層補正パラメータ（２１３）を検査するために、電離層補正パラメータ（２１３）と補正データ（２１５）との間で比較を実施するステップを含む。【選択図】図２
2019194590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（２２０）のための衛星航法用の電離層補正パラメータ（２１３）を検査する方法（３００）であって、
当該方法（３００）は、
補正データプロバイダ（２０６）に対しインタフェース（２２０）からプロバイダ信号（２０７）を読み込むステップ（３１０）であって、前記プロバイダ信号（２０７）は、衛星航法における地理的位置に対する電離層の影響を補正する電離層補正パラメータ（２１３）を表す、ステップ（３１０）と、
前記地理的位置にある前記車両（２２０）の衛星受信機（２０８）と少なくとも１つの衛星（２０２）との間の電離層の状態情報を用いて補正データ（２１５）を算出するステップ（３２０）であって、前記状態情報は、前記少なくとも１つの衛星（２０２）と前記衛星受信機（２０８）との間で伝送される少なくとも１つの衛星信号（２０３）を用いて特定される、ステップ（３２０）と、
前記電離層補正パラメータ（２１３）を検査するために、前記電離層補正パラメータ（２１３）と前記補正データ（２１５）との間で比較を実施するステップ（３３０）と、
を含む方法（３００）。
【請求項２】
前記実施するステップ（３３０）において、比較結果（２１７）が生成され、前記比較結果（２１７）は、モデルに基づく電離層補正パラメータ（２１３）と観察に基づく補正データ（２１５）との間の偏差を表し、及び／又は、前記電離層補正パラメータ（２１３）の変動及び／又は前記補正データ（２１５）の変動を表す、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項３】
前記実施するステップ（３３０）において、前記モデルに基づく電離層補正パラメータ（２１３）と前記観察に基づく補正データ（２１５）との間の偏差に依存して、及び／又は、前記電離層補正パラメータ（２１３）の変動及び／又は前記補正データ（２１５）の変動に依存して、局所的な電離層擾乱が識別される、請求項１又は２に記載の方法（３００）。
【請求項４】
前記衛星受信機（２０８）による使用、前記補正データプロバイダ（２０６）による使用、及び／又は、前記車両（２２０）の衛星航法用装置（２２４）による使用のために、検査信号（２１９）を比較結果（２１７）に依存して提供するステップ（３４０）を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項５】
前記読み込むステップ（３１０）、前記算出するステップ（３２０）、及び／又は、前記実施するステップ（３３０）は、前記衛星受信機（２０８）を用いて実行される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項６】
前記算出するステップ（３２０）において、前記状態情報は、前記少なくとも１つの衛星信号（２０３）の信号変化を用いて特定され、前記信号変化は、前記少なくとも１つの衛星信号（２０３）の少なくとも２つの伝送周波数に関する少なくとも１つの信号特性の比較の結果を表す、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項７】
前記算出するステップ（３２０）において、地球の電離層の特性量として全電子含有量を表す状態情報が使用され、前記全電子含有量は、１平方メートル当たりの電子数により測定された、電子密度と経路との積として定義されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（３００）のステップを、対応するユニットにおいて実施及び／又は制御するように構成された装置（２１０）。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（３００）を実施及び／又は制御するために構成されたコンピュータプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のコンピュータプログラムが記憶されている機械可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の上位概念による方法又は装置に関する。本発明の対象は、コンピュータプログラムでもある。
【背景技術】
【０００２】
衛星航法における測位信号の補正のために、例えば、地球の電離層における偏差を考慮することができる。ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System，独語表記；globales ziviles Satellitennavigationssystem）用の補正データサービスは、高精度な測位に必要な補正値を、ユーザもしくＧＮＳＳ受信機に利用可能にさせることができ、それらを用いることによって、ＧＮＳＳシステム内部の系統的誤差を修正することができる。これらには、例えば、特に、衛星時計補正、衛星軌道データ補正、及び、電離層の影響を補正するパラメータが含まれる。しかしながら、電離層擾乱は、特に局所的に発生する可能性もあり、例えば、個々の基準局との距離が長すぎるために、あるいは、ユーザが補正データを用いて局所的な電離層擾乱を補償又は補正し得るようにモデル化するのが困難であろうことに基づいて、時折、補正データプロバイダの基準局ネットワークにとって隠され続ける可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
発明の開示
このような背景を前提として、ここで提示されるアプローチにより、方法、さらに当該方法を使用する装置、及び、最終的に対応するコンピュータプログラムが主要請求項によって提示される。従属請求項に記載された手段により、独立請求項に示された装置の好ましい発展形態及び改善形態が可能である。
【０００４】
一実施形態によれば、衛星を用いた衛星航法及び位置特定のために、特に、プロバイダ側で受信された電離層補正データと、観測値、例えばＧＮＳＳ受信機観測値から算出された電離層誤差との比較を実施することができる。換言すれば、特に、電離層補正パラメータ又はそこから算出された補正データサービスの電離層補正と、ユーザのＧＮＳＳ受信機によって算出された電離層誤差との比較を実行することができる。それにより、例えば、衛星受信機内において又は衛星受信機のために、サービスプロバイダによって外部から受信された電離層補正データを、内部からＧＮＳＳ受信機によって独立して生成された観測変数と比較することができる。
【０００５】
好ましくは、衛星を用いた衛星航法及び位置特定のための実施形態によれば、特に完全性及び確実性を向上させることができ、並びに、高精度な位置特定を可能にさせることができる。ここでは、例えば、受信した電離層補正データと、観測又は算出した電離層補正データとの間に存在し得る、航法システム、測位システムなどでの後続処理において考慮することができる不整合性を識別することができる。それにより、特に、ＧＮＳＳ受信機が使用されるシステム全体の完全性も高めることができる。従って、観測値とモデルとの間の整合性の好ましい検査により、偏差を高い信頼性のもとで確定することができ、それによって、地球の電離層における擾乱を正確にかつ位置に関連させて識別することができる。
【０００６】
電離層補正パラメータの平面的計算の質及び精度は、例えば、所与のデータ点の間の選択された補間手法にも依存し得る。この場合、補間モデルの選択に依存して、電離層補正パラメータ内に生じる残留誤差が残される可能性がある。ＧＮＳＳユーザは、所定の実施形態によれば、特に、２つ以上の補正データプロバイダにおいて選択されたモデルアプローチに頼ることが可能である。なぜなら、補正サービスのモデル品質の検査又は評価は、ユーザ側の装置による実際のＧＮＳＳ測定を用いて可能になり得るからである。そのため、補正サービスプロバイダによって識別されなかった、航法及び位置特定における電離層の局所的な擾乱も考慮することができる。
【０００７】
ここでは、車両のための衛星航法用の電離層補正パラメータを検査する方法が提示され、当該方法は、
補正データプロバイダに対しインタフェースからプロバイダ信号を読み込むステップであって、プロバイダ信号は、衛星航法における地理的位置に対する電離層の影響を補正する電離層補正パラメータを表す、ステップと、
地理的位置にある車両の衛星受信機と少なくとも１つの衛星との間の電離層の状態情報を用いて補正データを算出するステップであって、状態情報は、少なくとも１つの衛星と衛星受信機との間で伝送される少なくとも１つの衛星信号を用いて特定される、ステップと、
電離層補正パラメータを検査するために、電離層補正パラメータと補正データとの間で比較を実施するステップと、を含む。
【０００８】
この方法は、例えば、ソフトウェア若しくはハードウェアにより、又は、ソフトウェア及びハードウェアの混合形態において、例えば制御機器又は装置において実施されてもよい。衛星航法は、衛星受信機が配置されている車両の位置特定も含み得る。衛星受信機は、少なくとも１つの衛星信号を用いて、ユーザのための、及び、付加的又は代替的にユーザの装備品のための衛星航法による位置特定を可能にさせるように構成されてもよい。衛星受信機は、２周波数衛星受信機として又は多周波数衛星受信機として形成されてもよい。状態情報は、地球の電離層の特性、特に、衛星受信機の地理的位置と、該当する衛星との間の電離層の局所領域における特性を表すことができる。プロバイダ信号は、無線インタフェース等から読み込むことができる。この場合、プロバイダ信号は、例えば、Ｌ−Ｂａｎｄ、インターネット、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）などを介して、補正データプロバイダから伝送することができる。
【０００９】
一実施形態によれば、実施するステップにおいて、比較結果が生成され、当該比較結果は、モデルに基づく電離層補正パラメータと、観察に基づく補正データとの間の偏差を表し、また、付加的又は代替的に、電離層補正パラメータの変動、及びさらに、又は代わりに、補正データの変動を表す。そのような実施形態は、電離層内の予測不可能な局所的擾乱に基づき不正確な電離層補正パラメータも、検査によって適合化することができるという利点を提供する。観察値とモデルとの間の偏差は、例えば誤差識別のために使用することも可能である。さらに、偏差は、例えば地理的位置、速度、傾斜などに関する航法処理の計算において考慮することができる。
【００１０】
また、実施するステップにおいては、モデルに基づく電離層補正パラメータと、観察に基づく補正データとの間の偏差に依存して、また、付加的又は代替的に、電離層補正パラメータの変動に依存して、及びさらに、又は代わりに、補正データの変動に依存して、局所的な電離層擾乱を識別することができる。そのような実施形態は、観測値とモデルとの間の偏差に基づいて、局所的な電離層擾乱を確実にかつ正確に検出することができるという利点を提供する。
【００１１】
さらに、この方法は、衛星受信機による使用、補正データプロバイダによる使用、及び、付加的又は代替的に車両の衛星航法用装置による使用のために、検査信号を比較結果に依存して提供するステップを含み得る。検査信号は、実施するステップにおいて生成された比較結果を含み得る。検査信号は、電離層補正パラメータの適合化、及び、付加的又は代替的に、電離層の偏差、擾乱及び付加的又は代替的に現在の状態に関する衛星信号の適合化を生じさせるのに適していてもよい。そのような実施形態は、検査信号が基礎とする偏差の考慮によって、局所的な機器及び装置、並びに、衛星受信機が組み込まれているより上位のシステム又はシステム全体に対して、誤差識別、電離層擾乱検出及び完全性の向上を達成することができるという利点を提供する。
【００１２】
特に、読み込むステップ、算出するステップ、及び、付加的又は代替的に実施するステップは、衛星受信機を用いて実行され得る。任意選択的に、上述の提供するステップも衛星受信機を用いて実行することができる。そのような実施形態は、サービスプロバイダから得られた電離層補正パラメータの検査が、実際の使用場所において、ひいては所期のように行われ得るという利点を提供する。
【００１３】
さらに、算出するステップにおいて、状態情報は、少なくとも１つの衛星信号の信号変化を用いて特定され得る。この場合、信号変化は、少なくとも１つの衛星信号の少なくとも２つの伝送周波数に関する少なくとも１つの信号特性の比較の結果を表し得る。少なくとも１つの信号特性は、擬似距離、搬送波位相、及び、付加的又は代替的に少なくとも１つのさらなる信号特性を表し得る。そのような実施形態は、状態情報を確実にかつ正確に算出することができるという利点を提供する。
【００１４】
一実施形態によれば、算出するステップにおいて、地球の電離層の特性量として全電子含有量を表す状態情報が使用され得る。この場合、全電子含有量は、平方メートル当たりの電子数で測定された、電子密度と経路との積として定められてもよい。そのような実施形態は、各衛星受信機と各衛星との間の局所的な領域における電離層の状態に関する、信頼し得る予測が、そのような種類の状態情報に基づいて得られるという利点を提供する。
【００１５】
ここに提示されたアプローチはさらに、ここに提示された方法の変形形態のステップを、対応する装置において実施、制御又は実行に移すように構成されている装置を提供する。装置形態の本発明のこの変形実施例によっても、本発明が基礎とする課題を迅速かつ効果的に解決することができる。
【００１６】
この目的のために、この装置は、信号又はデータを処理するための少なくとも１つの計算ユニット、信号又はデータを記憶するための少なくとも１つのメモリユニット、センサからのセンサ信号を読み込むための又はデータ信号若しくは制御信号をアクチュエータに出力するための、センサ又はアクチュエータに対する少なくとも１つのインタフェース、及び／又は、通信プロトコルに埋め込まれたデータを読み込む又は出力するための少なくとも１つの通信インタフェースを有することができる。計算ユニットは、例えば信号プロセッサ、マイクロコントローラなどであってもよく、この場合、メモリユニットは、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ又は磁気的メモリユニットであってもよい。通信インタフェースは、データを無線及び／又は有線で読み込み又は出力するように構成されてもよく、この場合、有線データの読み込み又は出力が可能な通信インタフェースは、これらのデータを、例えば対応するデータ伝送路から電気的又は光学的に読み込むことができ、あるいは、対応するデータ伝送路に出力することができる。
【００１７】
本願においては、装置とは、センサ信号を処理し、それに応じて制御信号及び／又はデータ信号を出力する電気的な機器を意味するものと理解されたい。この装置は、ハードウェア及び／又はソフトウェアに基づいて構成され得るインタフェースを有することができる。ハードウェアに基づく構成の場合、インタフェースは、例えばいわゆるＡＳＩＣシステムの一部であってもよく、これは当該装置の様々な機能を含む。しかしながら、ここでは、インタフェースが固有の集積回路であること、又は、少なくとも部分的に別個の構成要素からなることも可能である。ソフトウェアに基づく構成の場合、インタフェースは、例えば他のソフトウェアモジュールに隣接してマイクロコントローラ上に存在するソフトウェアモジュールであってもよい。
【００１８】
好ましい構成において、装置は、衛星受信機の一部として、又は、当該衛星受信機に信号伝送可能に接続された装置の一部として形成されてもよい。特に、この装置は、車載タイプのように形成されてもよく、車両内に配置されてもよく、また、付加的又は代替的に車載タイプの機器の一部として形成されてもよい。この装置により、衛星に基づく航法のための、少なくとも１つの衛星と衛星受信機との間の信号伝送の補正に関する検査が行われる。この目的のために、この装置は、例えばプロバイダ信号及び衛星信号にアクセスすることができる。制御は、送信機、送受信機及びアンテナなどの信号伝送装置を介して行われる。
【００１９】
半導体メモリ、ハードディスクメモリ又は光学メモリなどの機械可読担体又は記憶媒体に記憶させることが可能であり、かつ、前述した実施形態のうちの１つによる方法のステップを実施、実行及び／又は制御するために使用されるプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品又はコンピュータプログラムも、特に、当該プログラム製品又はプログラムがコンピュータ又は装置上において実行される場合には、有利である。
【００２０】
ここに提示されるアプローチの実施例は、図面に示されており、さらに、以下の明細書において、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】衛星航法システムの概略図。
【図２】一実施例による検査する装置を備えた衛星航法システムの概略図。
【図３】一実施例による検査する方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下における本発明の好ましい実施例の説明においては、様々な図面に示されている、類似して作用する要素に対しては、同一の又は類似の参照符号が使用され、この場合、これらの要素の説明の繰り返しは省略される。
【００２３】
図１は、衛星航法システム１００の概略図を示す。この衛星航法システム１００は、例えばいわゆる全地球衛星航法システム（ＧＮＳＳ＝Global Navigation Satellite System）として形成されている。ここでは、この衛星航法システム１００は、補正サービスを有している。
【００２４】
衛星航法システム１００は、特に地球の静止軌道に配置された衛星１０２を有する。特に、この衛星航法システム１００は、複数の衛星１０２又は冗長的衛星１０２を有する。ここでは、これらの衛星１０２のうちの第１の衛星は、例えば北米上空に位置付けされてもよく、この場合、これらの衛星１０２のうちの第２の衛星は、例えばヨーロッパ上空に位置付けされてもよい。
【００２５】
さらに、衛星航法システム１００は、複数の衛星受信機１０４を有しており、この場合、図１の図面中には、スペースの都合上、例示的に１つの衛星受信機１０４のみが示されている。衛星受信機１０４は、ＧＮＳＳ受信機１０４と称されることもある。この衛星受信機１０４には、通信モジュール１０６が信号伝送可能に接続されている。
【００２６】
衛星航法システム１００は、また、信号を衛星１０２に伝送する複数の送信局１０８も有している。これらの送信局１０８は、上り回線局１０８、アップリンク局１０８、又は、上り回線（アップリンク）用の局と称されることもある。これらの送信局１０８は、少なくとも１つのデータセンタ１１０又はサーバ１１０に信号伝送可能に接続されている。図１には、例示的に２つのデータセンタ１１０のみが示されている。これらのデータセンタ１１０は、特に、整合性検査を実施するために、相互に信号伝送可能に接続されている。
【００２７】
さらに、衛星航法システム１００は、複数のグローバル基準局１１２と、任意選択的に付加的な複数のローカル基準局１１４とを有する。これらの基準局１１２，１１４は、補正値１１５を得るように構成されている。これらの基準局１１２，１１４は、少なくとも１つのデータセンタ１１０に信号伝送可能に接続されている。
【００２８】
少なくとも１つのデータセンタ１１０は、バックエンドサーバ１１６及びモバイルデータリンク１１８又はモバイルインターネットリンク１１８を介して、通信モジュール１０６及びひいては衛星受信機１０４に信号伝送可能に接続されている。
【００２９】
少なくとも１つのデータセンタ１１０からは、補正データ１２０が送信局１０８を介して衛星１０２に送信される。さらに、完全性情報１２２が、少なくとも１つのデータセンタ１１０からバックエンドサーバ１１６及びモバイルデータリンク１１８を介して通信モジュール１０６及びひいては衛星受信機１０４に伝送され、並びに、衛星１０２からも衛星受信機１０４に伝送される。
【００３０】
図２は、一実施例による検査する装置２１０を備えた衛星航法システム２００の概略図を示す。衛星航法システム１００は、例えば、いわゆる全地球衛星航法システム（ＧＮＳＳ＝Global Navigation Satellite System）として形成されている。衛星航法システム２００は、ここでは、図１の衛星航法システムに対応又は類似することができ、その場合は、図１の衛星航法システムのいくつかの要素のみが省かれ、図示の要素は異なって示されている。
【００３１】
衛星航法システム２００のうち、図２の図面には、特に、例示的に１つの衛星２０２のみ、例示的に１つの地上局又は送信局２０４のみ、１つの補正データプロバイダ２０６、例示的に１つの衛星受信機２０８のみ、及び、検査する装置２１０又は検査装置２１０が示されている。検査装置２１０は、衛星受信機２０８に対応付けられている。ここに示されている実施例によれば、検査装置２１０は、衛星受信機２０８の一部として形成されている。
【００３２】
衛星２０２は、例えば、地球の静止軌道に配置されている。特に、衛星航法システム２００は、複数の衛星２０２又は冗長的衛星２０２を有し得る。送信局２０４は、信号伝送可能に衛星２０２に接続されている。例えば、衛星航法システム２００は、複数の送信局２０４を有し得る。
【００３３】
補正データプロバイダ２０６は、衛星航法のためのサービスプロバイダの複数の装置を表す。図２に示されている実施例によれば、補正データプロバイダ２０６は、信号伝送可能に送信局２０４に接続されている。補正データプロバイダ２０６は、プロバイダ信号２０７を出力するように構成されており、このプロバイダ信号２０７は、衛星航法における地理的位置に対する電離層の影響を補正する電離層補正パラメータ２１３を有する又は表す。
【００３４】
検査装置２１０を有する衛星受信機２０８は、車両２２０の一部であり、又は、少なくとも一時的に車両２２０内に配置されている。車両２２０からはさらに、インタフェース２２２及び衛星航法用装置２２４が示されている。衛星受信機２０８は、信号伝送可能に衛星２０２に接続されている。従って、検査装置２１０も、信号伝送可能に衛星２０２に接続されている。さらに、衛星受信機２０８及び／又は検査装置２１０は、信号送信可能にインタフェース２２２に接続されている。また、図２とは異なるケースを示す場合において、インタフェース２２２は、衛星受信機２０８又は検査装置２１０の一部であってもよい。
【００３５】
検査装置２１０は、車両２２０のための衛星航法用電離層補正パラメータ２１３を検査するように構成されている。この目的のために、検査装置２１０は、読み込み装置２１２、算出装置２１４及び実施装置２１６を有する。
【００３６】
読み込み装置２１２は、プロバイダ信号２０７を、インタフェース２２２から補正データプロバイダ２０６に対して読み込むように構成されている。ここでは、プロバイダ信号２０７が、例えば無線で補正データプロバイダ２０６から車両２２０へ、特にインタフェース２２２へ伝送される。さらに読み込み装置２１２は、電離層補正パラメータ２１３を、実施装置２１６に転送するように構成されている。
【００３７】
算出装置２１４は、衛星２０２からの衛星信号２０３を、受信又は読み込むように構成されている。さらに、算出装置２１４は、衛星２０２と衛星受信機２０８との間の電離層の状態情報を用いて地理的位置における補正データ２１５を算出するように構成されている。状態情報は、ここでは、衛星２０２と衛星受信機２０８との間で伝送された少なくとも１つの衛星信号２０３を用いて特定可能である。さらに、算出装置２１４は、補正データ２１５を実施装置２１６に転送するように構成されている。特に、ここでは、状態情報は、少なくとも１つの衛星信号２０３の信号変化を用いて特定される。その際、信号変化は、少なくとも１つの衛星信号２０３の少なくとも２つの伝送周波数に関する少なくとも１つの信号特性の比較の結果を表す。誤差は、例えば、地球の電離層の特性量として全電子含有量を表す状態情報を使用し、この場合、全電子含有量は、平方メートル当たりの電子数で測定された、電子密度と経路との積として定められる。
【００３８】
実施装置２１６は、電離層補正パラメータ２１３と補正データ２１５との間の比較を実施し、電離層補正パラメータ２１３を検査するように構成されている。図２に示されている実施例によれば、実施装置２１６は、比較結果２１７を生成するように構成されている。この比較結果２１７は、一実施例によれば、モデルに基づく電離層補正パラメータ２１３と、観察に基づく補正データ２１５との間の偏差を表す。付加的又は代替的に、この比較結果２１７は、電離層補正パラメータ２１３の変動及び／又は補正データ２１５の変動を表す。任意選択的に、実施装置２１６はさらに、モデルに基づく電離層補正パラメータ２１３と、観察に基づく補正データ２１５との間の偏差に依存して、及び／又は、電離層補正パラメータ２１３の変動及び／又は補正データ２１５の変動に依存して局所的電離層擾乱を識別するように構成されている。
【００３９】
図２に示されている実施例によれば、検査装置２１０は、さらに提供装置２１８を有する。この提供装置２１８は、衛星受信機２０８による使用、補正データプロバイダ２０６による使用、及び／又は、車両２２０の衛星航法用装置２２４による使用のために、検査信号２１９を比較結果２１７に依存して提供するように構成されている。この目的のために、検査装置２１０、特に提供装置２１８は、信号伝送可能に、衛星受信機２０８の少なくとも１つの装置に、インタフェース２２２を介して補正データプロバイダ２０６に及び／又は衛星航法用装置２２４に接続されている。
【００４０】
図３は、一実施例による検査する方法３００のフローチャートを示す。この方法３００は、車両のための衛星航法用の電離層補正パラメータを検査するように実行可能である。その際、当該検査する方法３００は、図２の装置若しくは類似の装置との接続において又はそれらを用いて、及び／又は、図２の衛星受信機若しくは類似の衛星受信機との接続において又はそれらを用いて実行可能である。
【００４１】
当該検査する方法３００においては、読み込むステップ３１０において、補正データプロバイダに対しインタフェースからプロバイダ信号が読み込まれる。このプロバイダ信号は、衛星航法における地理的位置に対する電離層の影響を補正する電離層補正パラメータを表す。当該検査する方法３００においては、算出するステップ３２０において、地理的位置にある車両の衛星受信機と、少なくとも１つの衛星との間の電離層の状態情報を用いて補正データが算出される。この状態情報は、少なくとも１つの衛星と衛星受信機との間で伝送される少なくとも１つの衛星信号を用いて特定される。それに続いて、当該検査する方法３００においては、実施するステップ３３０において、電離層補正パラメータを検査するために、電離層補正パラメータと、補正データとの間で比較が実施される。
【００４２】
一実施例によれば、読み込むステップ３１０、算出するステップ３２０、及び／又は、実施するステップ３３０は、衛星受信機を用いて実行される。
【００４３】
一実施例によれば、当該検査する方法３００は、衛星受信機による使用、補正データプロバイダによる使用、及び／又は、車両の衛星航法用装置による使用のために、検査信号を比較結果に依存して提供するステップ３４０も含む。任意選択的に、提供するステップ３４０は、衛星受信機を用いて実行可能である。
【００４４】
以下においては、前述した図面、特に図２及び図３を参照して、実施例及び実施例の利点を、別の言葉でまとめて再度簡単に説明及び／又は提示する。
【００４５】
補正データプロバイダ２０６は、例えば、ＧＮＳＳ基準局のネットワークを使用して、そこに設置された多周波受信機のＧＮＳＳ観察値全体と、それらの既知の位置とから電離層補正パラメータ２１３を計算し、次いで、それを当該サービスのユーザに利用可能にする。ＧＮＳＳ空間セグメント内の、衛星時計誤差や軌道誤差などの系統的誤差は、すべてのユーザにとって同等であり、それゆえ良好にモデル化することが可能である。しかしながら、電離層擾乱は、局所的に大幅に異なる結果になり得る。基準局におけるＧＮＳＳ受信機は、ＧＮＳＳ信号を異なる周波数で受信し、それによって全電子含有量（ＴＥＣ＝Total Electron Content）を特定することができる。この値は、電離層の状態を表すために使用される。典型的には、電離層補正パラメータ２１３は、いわゆるＶＴＥＣ（verticalＴＥＣ）を有する非常に薄い球面モデル（single layer model）として記述される。次いで、ユーザの受信機は、その結果から、衛星受信機２０８と衛星２０２との間の区間に対して実際に有効である固有のＧＮＳＳ観察値に有効なＳＴＥＣ（slant ＴＥＣ又は傾斜ＴＥＣ）を近似することができる。
【００４６】
基準局は任意に密集し得るものではなく、電離層補正データ又は電離層補正パラメータ２１３のモデル化には、個々の基準局のＳＴＥＣ値のみが関与し得るので、局所的擾乱又は高い勾配は、より低い精度でしかモデル化できず、又は、基準局に対して場合によっては観測不能になり得る。従って、電離層補正パラメータ２１３及びユーザに実際に係わる電離層誤差は、もはや適合しないであろう。しかしながら、所定の実施例によれば、例えば航法推定において可及的に適正な重み付けを用いた測定値の処理が達成可能である。このことは、位置精度の向上につながり、従って、衛星航法システム２００の完全性の計算に作用させることも可能である。
【００４７】
所定の実施例によれば、ＳＴＥＣ値又は状態情報、及び、補正データ２１５の連続的な計算が行われ、電離層補正パラメータ２１３から得られたＳＴＥＣ値との比較が行われる。これに対しては、例えば、幾何学フリー線形結合を用いることで、例えば、多周波受信機を使用することができる。比較結果２１７における値の著しい偏差が観察される場合、又は、パラメータの１つに生じる場合、即ち、電離層補正パラメータ２１３又は補正データ２１５に強い変動が生じる場合には、これは局所的な電離層擾乱を示唆している可能性があり、従って、これは識別可能である。衛星航法システム２００の内部においては、個々の測定値を相応に異ならせて重み付けし、これをシステム全体の完全性の観察に含め、場合によっては利用不能を示すために、これらの情報を使用することができる。
【００４８】
世界的な用途のために、電離層の活動又はＧＮＳＳユーザによるカバー範囲に依存して、地球表面を、異なる地理的領域に分割することが考えられる。それにより、例えば、検査装置２１０及び／又は方法３００を使用して、実際の観測値と、モデルサイズとの間の整合性検査を、大陸ごと（例えばヨーロッパ大陸、北米大陸、中国大陸など）、地理的緯度又は時刻ごと（赤道付近、中緯度、極地域、昼、夜）に実行することができる。それによって得られた情報は、電離層補正パラメータ２１３を評価する両手法に用いられ、さらに完全性の観察及び重み付けにおいても考慮することができる。地域的整合性検査は、異なる補正データプロバイダ２０６を相互に検証し、モデルの長所と短所を示すことに使用できる。そのような比較は、プロバイダのための選択基準又はプロバイダに対する選択基準を提供できる。
【００４９】
一実施例が、第１の特徴と第２の特徴との間で「及び／又は」結合を含む場合には、このことは、当該実施例が、一実施形態に従って第１の特徴も第２の特徴も含み、かつ、別の実施形態に従って第１の特徴のみ又は第２の特徴のみを含むように読み取られるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年7月5日(2019.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（２２０）のための衛星航法用の電離層補正パラメータ（２１３）を検査する方法（３００）であって、
当該方法（３００）は、
補正データプロバイダ（２０６）に対しインタフェース（２２２）からプロバイダ信号（２０７）を読み込むステップ（３１０）であって、前記プロバイダ信号（２０７）は、衛星航法における地理的位置に対する電離層の影響を補正する電離層補正パラメータ（２１３）を表す、ステップ（３１０）と、
前記地理的位置にある前記車両（２２０）の衛星受信機（２０８）と少なくとも１つの衛星(２０２）との間の電離層の状態情報を用いて補正データ（２１５）を算出するステップ（３２０）であって、前記状態情報は、前記少なくとも１つの衛星（２０２）と前記衛星受信機（２０８）との間で伝送される少なくとも１つの衛星信号（２０３）を用いて特定される、ステップ（３２０）と、
前記電離層補正パラメータ（２１３）を検査するために、前記電離層補正パラメータ（２１３）と前記補正データ（２１５）との間で比較を実施するステップ（３３０）と、
を含む方法（３００）。
【請求項２】
前記実施するステップ（３３０）において、比較結果（２１７）が生成され、前記比較結果（２１７）は、モデルに基づく電離層補正パラメータ（２１３）と観察に基づく補正データ（２１５）との間の偏差を表し、及び／又は、前記電離層補正パラメータ（２１３）の変動及び／又は前記補正データ（２１５）の変動を表す、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項３】
前記実施するステップ（３３０）において、前記モデルに基づく電離層補正パラメータ（２１３）と前記観察に基づく補正データ（２１５）との間の偏差に依存して、及び／又は、前記電離層補正パラメータ（２１３）の変動及び／又は前記補正データ（２１５）の変動に依存して、局所的な電離層擾乱が識別される、請求項１又は２に記載の方法（３００）。
【請求項４】
前記衛星受信機（２０８）による使用、前記補正データプロバイダ（２０６）による使用、及び／又は、前記車両（２２０）の衛星航法用装置（２２４）による使用のために、検査信号（２１９）を比較結果（２１７）に依存して提供するステップ（３４０）を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項５】
前記読み込むステップ（３１０）、前記算出するステップ（３２０）、及び／又は、前記実施するステップ（３３０）は、前記衛星受信機（２０８）を用いて実行される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法(３００)。
【請求項６】
前記算出するステップ（３２０）において、前記状態情報は、前記少なくとも１つの衛星信号（２０３）の信号変化を用いて特定され、前記信号変化は、前記少なくとも１つの衛星信号（２０３）の少なくとも２つの伝送周波数に関する少なくとも１つの信号特性の比較の結果を表す、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項７】
前記算出するステップ（３２０）において、地球の電離層の特性量として全電子含有量を表す状態情報が使用され、前記全電子含有量は、１平方メートル当たりの電子数により測定された、電子密度と経路との積として定義されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（３００）を実施するために構成されたコンピュータプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のコンピュータプログラムを、実行するように構成された装置（２１０）。
【請求項１０】
請求項８に記載のコンピュータプログラムが記憶されている機械可読記憶媒体。
【外国語明細書】
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