(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数干渉の存在において衛星シグマを平均し、除外衛星測定値を再入する方法であって、
第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算するブロックであって、前記第１ＲＦＩ基準平均シグマが、前記除外衛星測定値に対するシグマを含み、前記第２ＲＦＩ基準平均シグマが、前記除外衛星測定値に対する前記シグマを含まない、ブロック（２０２）と、
前記第１ＲＦＩ基準平均シグマが前記第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるとき（２０４）、前記除外衛星測定値を差分補正ブロードキャストまたはそれぞれの完全性監視のいずれかに再入するブロック（２０６）と、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび前記第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算するブロックが、以下の式
【数１】
0006714339.tif 000022
に従い、
ここで、Ｎは衛星であり、Ｍ［ｊ］は、複合衛星測定値を計算するために使用される地上型衛星補強システム局における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応し、または、
【数２】
0006714339.tif 000023
ここで、Ｎは衛星（１１４）であり、Ｍ［ｊ］は、前記地上型衛星補強システム局（１０２）における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機（１０４）からの衛星測定値に対するシグマに対応する、方法。
【請求項３】
地上型衛星補強システム局（１０２）であって、
少なくとも１つの基準受信機（１０４）と、
少なくとも１つのメモリ・デバイス（１０８）と、
前記少なくとも１つの基準受信機（１０４）と前記少なくとも１つのメモリ・デバイス（１０８）とに通信可能に結合された少なくとも１つの処理デバイス（１０６）であって、
第１ＲＦＩ基準平均シグマが、第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるときを判定し、前記第１ＲＦＩ基準平均シグマが除外衛星測定値に対するシグマを含み、前記第２ＲＦＩ基準平均シグマが前記除外衛星測定値に対する前記シグマを含まず、
前記第１ＲＦＩ基準平均シグマが前記第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるとき、前記除外衛星測定値を差分補正ブロードキャストまたはそれぞれの完全性監視のいずれかに再入する、
ように構成される、少なくとも１つの処理デバイス（１０６）と、
を含む、地上型衛星補強システム局（１０２）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]  全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機は、衛星からの信号を受信する。このＧＮＳＳ受信機は、これら同じ信号の複製を同時に生成する。送信信号を受信するとき、ＧＮＳＳ受信機は、衛星信号がＧＮＳＳ受信機に到達するのに要する時間に基づいて、衛星距離測定値を計算する。しかしながら、これらの距離測定値は、擬似距離測定値(pseudorange measurement)である。何故なら、ＧＮＳＳ受信機は、受信機におけるクロックのずれのために、衛星と正確に同時には複製を生成しないからである。
【０００２】
[0002]  ある実施形態では、ＧＮＳＳ受信機が地上型衛星補強システム（ＧＢＡＳ）の一部であることが可能である。ＧＢＡＳ局は、１組のＧＮＳＳ受信機を含む。本明細書では、これらを基準受信機（ＲＲ：reference receiver）とも呼び、正しいデータを他のＧＮＳＳ受信機に供給するのに役立つ。更に具体的には、ＧＢＡＳ局は、衛星とＧＮＳＳ受信機との間における既知の距離と、計算した擬似距離(pseudorange distance)とを比較する。次いで、この差に基づいて、ＧＢＡＳ局は、衛星信号に対する補正データを、この補正データに対する１−シグマと共に計算することができる。ついで、この情報は、他のＧＮＳＳ受信機がそれら自体の位置を計算するときに補助するために、これらのＧＮＳＳ受信機にブロードキャストされる。この種のブロードキャストを、タイプ１ブロードキャストとも呼ぶ。その結果、ＧＢＡＳ局は、ＧＮＳＳにおけるＧＮＳＳ受信機の位置精度を高めることができ、これは、正確な航空機進入を含む、多くの用途に有益である。
【０００３】
[0003]  ＧＢＡＳ局に含まれるＲＲは、ブロードキャスト無線周波数干渉（ＲＦＩ）を受ける可能性があり、補正データの精度に影響を及ぼすおそれがある。例えば、汎地球測位システム（ＧＰＳ）のＲＲ（即ち、米国における衛星システムに組み込まれたＲＲ）が、ＧＰＳ  Ｌ１（１５７５．４２ＭＨｚ）帯域内において−１１０．５ｄＢｍ／ＭＨｚのパワー密度レベルを超過する干渉ブロードキャスト信号を受けると、このＧＰＳ  ＲＲには、全ての追跡衛星にわたって信号対ノイズ比（Ｃ／Ｎ０）の低下が生ずる。ここではＧＰＳを一例として使用するが、Ｇａｌｉｌｅｏ等のような他の衛星システムも、干渉ブロードキャスト信号によって同様の影響を受ける可能性がある。最低動作レベルよりも低いＣ／Ｎ０値を有する衛星信号によって計算された衛星測定値は、差分補正信号の形成における使用から除外され、更にＧＢＡＳ局のある完全性監視機能(integrity monitoring function)における使用から除外される。場合によっては、ある時間期間の後、干渉ブロードキャスト信号のパワーが低下し、および／または衛星信号のＣ／Ｎ０が上昇することがある。すると、どのくらい素早くそしてどのくらいの確実度で、除外された衛星測定値を差分補正データおよび完全性監視に再度受け入れる(reaccept)べきかという問題が生ずる。
【０００４】
[0004]  以上で述べた理由、および本明細書を読んで理解したときに当業者には明白となる、以下で述べる理由のために、ＧＢＡＳの差分補正データおよび完全性監視における除外衛星測定値の再入(readmittance)のための、改良されたシステムおよび方法が当技術分野では求められている。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  本発明の実施形態は、衛星シグマを平均し、除外衛星測定値を差分補正および完全性監視に再受入するためのシステムおよび方法を提供する。
[0006]  一実施形態では、方法は、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算するブロックであって、第１ＲＦＩ基準平均シグマが、除外衛星測定値に対するシグマを含み、第２ＲＦＩ基準平均シグマが、除外衛星測定値に対するシグマを含まない、ブロックと、第１ＲＦＩ基準平均シグマが第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるとき、除外衛星測定値を差分補正ブロードキャストまたはそれぞれの完全性監視のいずれかに再入するブロックとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
[0007]  図面は実施形態例を図示するに過ぎず、したがって範囲を限定するように解釈してはならないことを理解の上で、添付図面の使用により、実施形態例について更に具体的にそして詳細に説明する。
【図１】図１は、衛星信号を平均し、除外衛星測定値を差分補正または完全性監視あるいは双方に再入するシステム例のブロック図である。
【図２】図２は、衛星信号を平均し、除外衛星測定値を差分補正または完全性監視あるいは双方に再入する方法例の流れ図である。
【０００７】
[0010]  慣例にしたがって、種々の説明する特徴は、同じ拡縮率で描かれるのではなく、本システムに関連する特徴を強調するように描かれることとする。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[0011]  以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面を参照する。添付図面には、特定の実例的実施形態が例示として示される。しかし、他の実施形態を利用してもよいこと、そして論理的、機械的、および電気的変更が行われてもよいことは理解されよう。更に、図面および明細書において紹介する方法は、個々のステップを実行してもよい順序を限定するように解釈してはならない。以下の詳細な説明は、したがって、限定的な意味で捕らえてはならない。
１．序言
[0012]  以上で論じたように、ＲＲ受信機があるパワー密度レベルを超過する干渉ブロードキャスト信号を受信するとき、最低動作レベル未満のＣ／Ｎ０を有する衛星信号を使用するＲＲによって生成される測定データは、もはや差分補正データに含まれず、ＧＢＡＳ局によってある種の完全性監視には使用されない。本開示の実施形態は、基準受信機にわたって衛星測定シグマを平均し、除外衛星測定値を計算するときに使用される衛星信号のＣ／Ｎ０およびＲＦＩに基づく平均測定シグマに基づいて、除外衛星測定値を再入するために１組の規則を提示する。本明細書において論ずる実施形態は、スムージング・フィルタをリセットしこれらが再度収束するのを待つよりも素早い、除外衛星測定値の再入プロセスを得ることができる。再度収束するには２分以上もかかる可能性がある。
ＩＩ．除外衛星測定値を差分補正および完全性監視に再受入するためのシステム
[0013]  図１は、衛星信号を平均し、除外衛星測定値を差分補正または完全性監視あるいは双方に再入するシステム例１００のブロック図である。少なくとも１つの実施形態では、ＧＮＳＳ衛星１１４は、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏシステム、Ｃｏｍｐａｓｓシステム等の一部として、信号をＧＢＡＳ局１０２に供給する。これらの信号は、ＧＢＡＳ局１０２に含まれる１つ以上の基準受信機（ＲＲ）１０４によって受信される。次いで、これらの信号は、衛星測定値を計算するためにＲＲ１０４によって使用される。各衛星測定値には、分散(variance)が伴う。本明細書では、これをシグマ(sigma)とも呼ぶ。ＲＲ１０４の衛星測定値およびＲＲの既知の位置を比較することによって、補正データを計算し、地上局ブロードキャスト（本明細書では、タイプ１ブロードキャストとも呼ぶ）において、ＧＢＡＳ局１０２によって、航空機の受信機１１６のようなＧＮＳＳ衛星１１４を使用して他の受信機に送ることができる。更に、衛星測定値は、ＧＢＡＳ局１０２のために完全性監視においても使用することができる。実施形態例では、ＧＢＡＳ局１０２に含まれる４つのＲＲがある。しかしながら、ある実施形態では、それよりも多いまたは少ないＲＲ１０４をＧＢＡＳ局１０２に含めることができる。
【０００９】
[0014]  システム１００において、干渉信号源１１８が、ＧＰＳ  Ｌ１（１５７５．４２ＭＨｚ）帯域内において約−１１０．５ｄＢｍ／ＭＨｚのパワー密度レベルを超過する干渉ブロードバンド信号にＲＲ１０４を晒す(subject)と、ＲＲ１０４には全ての追跡衛星１１４にわたって信号対ノイズ比（Ｃ／Ｎ０）の急激な低下が起こる。Ｃ／Ｎ０閾値未満の衛星信号を使用してＲＲ１０４によって計算された衛星測定値はいずれも、他の受信機への差分補正ブロードキャスト（即ち、タイプ１ブロードキャスト１１２）における使用から除外され、更に、ＲＲ１０４が干渉ブロードバンド信号を受けている間ＧＢＡＳ局１０２による完全性監視における使用からも除外される。しかしながら、スムージング・フィルタを再起動すると測定再受入(reacceptance)が遅れるので、除外された衛星測定値がスムージングされ続ける。約−１１０．５ｄＢｍ／ＭＨｚのパワー密度レベルの干渉ブロードバンド信号を一例として使用するが、他のパワー密度でも、タイプ１ブロードキャストおよび／または完全性監視における衛星測定値の除外に至る場合もあり得る。更に、干渉ブロードバンド信号に基づく衛星測定値の除外は、タイプ１ブロードキャストおよび／または完全性監視において衛星測定値が除外され得る理由の一例に過ぎず、他の理由から衛星信号が除外される可能性もあり、この例は限定を意味するのではない。
【００１０】
[0015]  ＲＲ１０４の衛星測定値が、タイプ１ブロードキャスト集合(broadcast set)および／または完全性監視における使用から除外されたとき、システム１００における処理デバイス１０６は、メモリ１０８に格納された平均および再入(readmittance)命令１１０に基づいて、除外衛星測定値を再受入するように構成されている。ある実施形態では、平均および再入命令１１０は、別々のタイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａと、完全性監視平均および再入命令１１０Ｂとを含む。実施形態例では、タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａおよび完全性監視平均および再入命令１１０Ｂは同一ではない。しかしながら、ある実施形態では、これらは同じ命令であってもよい。本開示では、タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａについて最初に論じ、その後完全性監視平均および再入命令１１０Ｂについて論ずる。
【００１１】
[0016]  処理デバイス１０６およびメモリ１０８は、ＧＢＡＳ局１０２に含まれるように示されているが、ある実施形態では、処理デバイスおよびメモリ１０８がＧＢＡＳ局１０２の外部に配置されてもよい。
Ａ．タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令
[0017]  前述のように、タイプ１ブロードキャストは、ＧＮＳＳにおける受信機の計算された位置を精細化するために、これらの受信機にブロードキャストされる。更に具体的には、ＧＢＡＳ局１０２におけるＲＲの計算された位置と、これらのＲＲの既知の位置との差に基づいて、ＧＢＡＳ局１０２は、衛星信号に対する補正データを、この補正データに対する分散と共に計算することができる。次いで、この情報は、他のＧＮＳＳ受信機に、これら自体の位置を計算するときに補助するために、ブロードキャストされる。
【００１２】
[0018]  一般に、実施形態例では、タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａは、衛星測定値を計算するために使用される衛星信号が、瞬時低パワー（ＩＬＰ）再入レベルよりも高い瞬時Ｃ／Ｎ０を有するときにのみ、除外された衛星測定値をタイプ１ブロードキャストに再度含ませる。除外された衛星測定値が瞬時低パワー（ＩＬＰ）再入レベルよりも高い瞬時Ｃ／Ｎ０を有することを要求するのに加えて、タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａは、ＲＦＩ基準平均シグマが衛星測定値に対するシグマを含むときには、ＲＦＩ基準平均シグマが衛星測定値に対するシグマを含まないときよりも、ＲＦＩ基準平均シグマ（以下で論ずる実施形態にしたがって計算される）が低いことも要求することができる。（前述のように各衛星測定値には、それぞれのシグマが関連付けられている。）例えば、第１ＲＲ１０４の衛星測定値がタイプ１ブローキャストから除外されており、第１ＲＲ１０４の衛星測定シグマがタイプ１ブロードキャストに含まれないと仮定すると、タイプ１ブロードキャストは、σ０に等しいＲＦＩ基準平均シグマ（即ち、標準偏差）を有する。つまり、第１ＲＲ１０４から除外された衛星測定値がタイプ１ブロードキャストに再入されるためには、除外された衛星測定値のシグマを含むＲＦＩ基準平均シグマ（σ１と呼ぶ）が、除外衛星測定値データを含まないＲＦＩ基準平均シグマ（σ２と呼ぶ）以下でなければならない。即ち、σ１≦σ２となる。どのようにＲＦＩ基準平均シグマをＲＲ１０４のグループ毎に計算するか論ずる前に、垂直保護限界（ＶＰＬ）および水平保護限界（ＬＰＬ）について論ずる。何故なら、これらは、ＲＲ１０４のグループに対してＲＦＩ基準平均シグマを決定するときに必要になる(play into)からである。
１．ＲＦＩ基準平均シグマにおいて使用するためのＶＰＬおよびＬＰＬの計算
[0019]  周知のように、Ｈ０仮説は、差分補正を計算するために使用される衛星測定値（信号および受信機の測定値双方を含む）内には誤り(fault)がない状況を想定する。Ｈ０仮説の下で、垂直保護レベル（ＶＰＬ）および水平保護レベル（ＬＰＬ）を、以下の式にしたがって計算する。
【００１３】
【数１】
0006714339.tif 000002
【００１４】
[0020]  Ｈ１仮説では、１つ以上の衛星測定値に誤りがあり、地上局において使用されるＲＲ１０４の１つが原因で起こったという状況を想定し、以下の式にしたがってＶＰＬおよびＬＰＬを計算する。
【００１５】
【数２】
0006714339.tif 000003
【００１６】
ここで、
【００１７】
【数３】
0006714339.tif 000004
【００１８】
[0021]  以上の式において、ｊは測距起点(ranging source)インデックスであり、Ｋffmdは、以下の表にしたがって、無欠陥欠落検出(fault-free missed detection)の確率を決定する乗数である。
【００１９】
【表１】
0006714339.tif 000005
【００２０】
ここで、Ｍ［ｊ］は、ナビゲーション解決に使用されたｊ番目の測距起点に対する差分補正を決定するために擬似距離測定値が使用された地上局１０２のＲＲ１０４の数に等しく、Ｍffmdは最大Ｍ［ｊ］に等しい。Ｋmdは、以下の表にしたがって、地上サブシステムが故障したと想定したときに失われる検出の確率を決定する乗数（単位なし）である。
【００２１】
【表２】
0006714339.tif 000006
【００２２】
ここで、Ｍｍｄは、最小Ｍ［ｊ］に等しい。Ｂｊ［ｍ］は、タイプ１メッセージにおいて示されるｊ番目の測距起点に対するＢ値（メートル単位）である。ｓ０，０は、正確な進入誘導出力の生成において使用される、進入サービス・タイプ(Approach Service Type)依存加重最小二乗保護行列Ｓのエレメントである。σ２ｊ＝σ２pr.gnd.j＋σ２tropo.j＋σ２pr.air.j＋σ２iono.j、ここで、σ２pr.gnd.jは、アクティブな進入サービス・タイプに依存し、σ２tropo.jは衛星ｊに対する残留対流圏不確実性（メートル単位）であり、σ２pr.air.jは、衛星ｊに対する総合（補正後）無欠陥空中浮揚誤差項であり、σ２iono.jは、衛星ｊに対する残留電離層不確実性（メートル単位）である。
【００２３】
【数４】
0006714339.tif 000007
【００２４】
ＤＶ、ＤＬは、アクティブな進入サービス・タイプに依存するパラメータである。
[0022]  上のσ２j,H1についての式(formula)からわかるように、この式(equation)は、異なるＲＲ１０４においてσが等しく、相関付けられていないことを想定する。しかしながら、一部のＲＲ１０４が干渉信号源１１８によるブロードバンド干渉によって影響を受けるとき、ここで問題となり、このような想定は有効でなくなる。したがって、ＲＦＩ基準平均規則がＨ０およびＨ１保護レベルの双方を範囲に含むことを確保するために、タイプ１ブロードキャストにおいて使用されるＲＲ１０４の数に対して、より大きなＲＦＩ基準平均シグマを有する保護レベルを選択する。σ２tropo.j、σ２pr.air.j、σ２iono.jは、ここで開示する実施形態には関係なく、したがって、簡略化のために以下の論述ではこれらを省略し、衛星測定シグマσ２ｊをどのように計算するかについて論ずるときに、σ２pr.gnd.jに言及する。
２．タイプ１ブロードキャストに対するＲＦＩ基準平均シグマの計算
[0023]  従来の実施態様では、異なるＲＲ１０４からの衛星測定シグマを二乗平均和（ＲＳＳ）において組み合わせる。しかしながら、優勢なブロードバンドが存在しており、衛星測定値がＲＲ１０４間で相関付けられる可能性があるので、異なるＲＲ１０４からの衛星測定シグマを従前のＲＳＳにおいて組み合わせることはできない。更に、ＲＲ１０４からの衛星測定シグマは小さく、異なるＲＲ１０４からの他の衛星測定シグマは大きいという場合もあり、空中浮揚ＧＢＡＳ受信機において使用される想定に合わない。したがって、ＲＳＳは常に異なるＲＲ１０４からの衛星測定シグマを組み合わせる最良の方策であるとは限らず、以下では異なる平均技法について論ずる。
【００２５】
[0024]  以下の論述では、衛星ｊ上におけるＲＲ１０４の数をＭ［ｊ］と定義する。平均規則がＨ０およびＨ１保護レベル双方を範囲に含むことを確保するために、Ｈ０についてσ２pr.gnd.jを計算するために平均されるＭ［ｊ］ＲＲ１０４は、ブロードバンド干渉に関して可能な限り最悪な状態で構成されると想定する。同様に、Ｈ１についてσ２pr.gnd.jを計算するために平均されるＭ［ｊ］−１も、ブロードバンド干渉に関して可能な限り最悪な状態で構成されると想定する。即ち、最も大きな衛星測定シグマを有する対が相関付けられるように、最も小さい衛星測定シグマを有するＲＲ１０４は、ブロードバンド干渉による影響を受ける最も大きな衛星測定シグマを有するＭ［ｊ］−１台のＲＲ１０４によって監視される。先のσ２j,H1についての式における軽減係数Ｍ［ｊ］／（Ｍ［ｊ］−１）が空中浮揚システムに適用されるので、結果的に得られるＨ１分散を係数Ｍ［ｊ］／（Ｍ［ｊ］−１）で除算して、計算されたＨ１分散がσ２j,H1についての式において再現されるようにすることができる。すると、タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａによって決定されるσ２pr.gnd.jは、計算されたＨ０およびＨ１シグマの内大きな方となる。その結果、実施形態例では、タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａは、σ２pr.gnd.jを計算するために次の規則を含む。
【００２６】
[0025]  ２台のＲＲ１０４の場合、即ち、Ｍ［ｊ］＝２では、Ｍ［ｊ］／（Ｍ［ｊ］−１）＝２を暗示し、ＧＢＡＳ局１０２における２台のＲＲ１０４が、タイプ１ブロードキャストにおける使用から除外されており、異なるＲＲ１０４からのシグマ（衛星ｊに対する）が、σ１＜σ２となるように順番に並べられる。すると、σ２pr.gnd.jは以下と等しくなる。
【００２７】
【数５】
0006714339.tif 000008
【００２８】
ここで、第１項は、Ｈ０保護レベルに対するシグマに対応し、第２項はＨ１保護レベルに対するシグマに対応する。上および下の式におけるｅｔｃ．は、自然な信号の変形、公称加速度(nominal acceleration)等というような、他の無関係の寄与を含む。
【００２９】
[0026]  Ｍ［ｊ］＝３の場合、Ｍ［ｊ］／（Ｍ［ｊ］−１）＝３／２を暗示し、異なるＲＲ１０４からのシグマ（衛星ｊに対する）は、σ１＜σ２＜σ３となるように順番に並べられ、以下に等しい。
【００３０】
【数６】
0006714339.tif 000009
【００３１】
同様に、第１項は、Ｈ０保護レベルに対するシグマに対応し、第２項はＨ１保護レベルに対するシグマに対応する。
[0027]  Ｍ［ｊ］＝４の場合、Ｍ［ｊ］／（Ｍ［ｊ］−１）＝４／３を暗示し、異なるＲＲ１０４からのシグマ（衛星ｊに対する）は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるように順番に並べられる。
【００３２】
【数７】
0006714339.tif 000010
【００３３】
同様に、第１項は、Ｈ０保護レベルに対するシグマに対応し、第２項はＨ１保護レベルに対するシグマに対応する。
[0028]  要約すると、タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａは、Ｎ番目の衛星、Ｍ［ｊ］ＲＲ１０４、および以下のようにσ１＜σ２＜σ３＜σ４と順番に並べられた異なるＲＲ１０４に対するシグマについて、σ２pr.gnd.jを計算するために、以下の命令を含む。
【００３４】
【数８】
0006714339.tif 000011
【００３５】
本開示全体にわたり、ブロードバンド・シグマ、σ２BBも参照する。ここで、σ２BB＝σ２pr.gnd.j−ｅｔｃ．である。したがって、
【００３６】
【数９】
0006714339.tif 000012
【００３７】
以上で論じた式からわかるように、σの上付き文字は、σの指数ではない。σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
３．タイプ１ブロードキャストにおける衛星測定値の再入
[0029]  更に、前述のように、実施形態例では、タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａは、除外された衛星測定値を生成したＲＲ１０４に対するシグマを含むσ２pr.gnd.jが、除外した衛星測定値を生成したＲＲ１０４に対するシグマを含まないσ２pr.gnd.j以下であるときに、先の平均規則にしたがって、タイプ１ブロードキャストにおけるＲＲ１０４の除外衛星測定値を再入するための命令も含む。除外された衛星測定値を生成したＲＲ１０４に対するシグマを含むσ２pr.gnd.jを、ここでは、第１ＲＦＩ基準平均シグマ(RFI based averaged sigma)とも呼び、除外した衛星測定値を生成したＲＲ１０４に対するシグマを含まないσ２pr.gnd.jを、ここでは、第２ＲＦＩ基準平均シグマとも呼ぶ。一例として、ブロードキャストにおいて除外衛星測定値を使用する試みを行うとき、Ｍ［ｊ］＝３に対するσ２pr.gnd.j（即ち、第１ＲＦＩ基準平均シグマ）がＭ［ｊ］＝２に対するσ２pr.gnd.j（即ち第２ＲＦＩ基準平均シグマ）以下である場合、除外衛星測定値をブロードキャストに再入することが許される。実施形態例では、以上のσ２pr.gnd.jについての式を使用して再入について検査するために、タイプ１ブロードキャスト平均および再入命令１１０Ａは、最も小さい衛星測定シグマを有する測定値を最初に再入のために検査する命令を含むことができる。再入が成功である場合、次に小さい衛星測定シグマを有する測定値を検査することによって、このプロセスを繰り返すことができる。ある実施形態では、本プロセスは、本プロセスが衛星測定値を再入しないまで、または除外衛星測定値が全て再入され終えるまで、継続する。周知のように、タイプ１ブロードキャストでは、少なくとも２つのＲＲ１０４測定値がブロードキャストに含まれる必要がある。これが、Ｍ［ｊ］＝１が示されない理由である。
Ｂ．完全性監視平均および再入命令
[0030]  前述のように、システム１００は、完全性監視平均および再入命令１１０Ｂも含み、これは除外衛星測定値を完全性監視に再入できるときを判定する。完全性監視は、次のシグマ変形監視（ＳＤＭ）、コード−搬送波間ダイバージェンス（ＣＣＤ：code-carrier divergence）監視、ＣＣＤハイ・パス監視、およびキャリア・レート監視を含むが、これらに限定されるのではない。実施形態例では、そして以上と同様に、特定の完全性監視機能に再度含まれるためには、完全性監視平均および再入命令１１０Ｂは、測定値の瞬時Ｃ／Ｎ０がＩＬＰ再入レベルよりも高いことを要求することができる。ＩＬＰ再入レベルの一例は、３２＋６．０＊√ブロードバンド・ノイズ分散＋（ブロードバンド以外のキャリア対ノイズ分散／衛星ビヒクルの数））となる。更に、実施形態例では、完全性監視平均および再入命令１１０Ｂは、測定値のノイズ分散がそれぞれの監視に対する容認可能レベル未満であることを要求することもできる。この条件は、完全性監視のタイプによって異なる可能性があり、それに応じて調節することができる。更に、実施形態例では、完全性監視平均および再入命令１１０Ｂは、衛星測定シグマを含む監視のＲＦＩ基準平均シグマ（σmon,j）が、衛星測定シグマを含まないσmon,jよりも低いことを要求することもできる。ここでは、衛星測定シグマを含むσmon,jを第１ＲＦＩ基準平均シグマとも呼び、ここでは、衛星測定シグマを含まないσmon,jを第２ＲＦＩ基準平均シグマとも呼ぶ。
１．完全性監視に対するＲＦＩ基準平均シグマの計算
[0031]  衛星Ｎに対するσMon,jを計算するために、完全性監視平均および再入命令１１０Ｂは、は、以下の命令を含むことができ、ここで、σ１＜σ２＜σ３＜σ４である。
【００３８】
【数１０】
0006714339.tif 000013
【００３９】
前述と同様に、σの上付き文字はσの指数ではない。σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
２．完全性監視における衛星測定値の再入
[0032]  一例として、第１ＲＲ１０４に対する衛星測定値が完全性監視から除外されると仮定する。除外された衛星測定値を完全性監視に再入できるか否か判定するために、完全性監視平均および再入命令１１０Ｂは、除外衛星測定監視シグマを含むσMon,jが、除外衛星測定監視シグマを含まないσMon,j以下であるか否か判定する。以下である場合、除外された衛星測定値を完全性監視に再入することができる。実施形態例では、ＲＲ１０４ｊ上における衛星Ｎに対する各完全性監視のシグマを連続的に計算する。１つの測定値が除外される場合、この測定値が再入判断基準を満たすまで、再入のために連続的にこれを検査する。
【００４０】
[0033]  更に、実施形態例では、完全性監視平均および再入命令１１０Ｂは、同じ衛星に対して多数の衛星測定値が除外されるとき、最も小さい監視シグマを含む衛星測定値を最初に再入のために検査することができる。再入が成功である場合、次に小さい監視シグマを含む衛星測定値を検査することによって、このプロセスを繰り返す。ある実施形態では、プロセスが衛星測定値を再入し損ねるまで、または除外された全ての衛星測定値が再入され終えるまで、このプロセスを繰り返す。先の式からわかるように、少なくとも２つのＲＲ１０４を必要とするタイプ１ブロードキャストとは異なり、１つのＲＲ１０４に対する監視が可能である。
ＩＩＩ．除外衛星測定値を差分補正および完全性監視に再入する方法
[0034]  図２は、衛星測定シグマを平均し、除外衛星測定値をタイプ１ブロードキャストまたは完全性監視あるいは双方に再入するための方法例２００の流れ図である。この方法は、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算するブロックを含み、第１ＲＦＩ基準平均シグマは、除外衛星測定値に対するシグマを含み、第２ＲＦＩ基準平均シグマは、除外衛星測定値に対するシグマを含まない（ブロック２０２）。前述と同様、除外衛星測定値は衛星測定シグマを有し、この除外衛星測定値を生成した基準受信機を、地上型衛星補強システム（ＧＢＡＳ）局に含むことができる。ある実施形態では、基準受信機およびＧＢＡＳ局は、先に論じたＲＲ１０４およびＧＢＡＳ局１０２と同じ特性の一部または全部を有することができる。他の例として、ＧＢＡＳ局に含まれる基準受信機の数が、実施形態例では、２、３、または４である。しかしながら、基準受信機の数は、他の実施形態では、それよりも多くても少なくてもよい。同様に、ある実施形態では、基準受信機の衛星測定値が、先に論じた衛星測定値と同じ特性の一部または全部を有することができる。例えば、基準受信機の衛星測定値を、受信機に差分補正を決定するとき、または完全性監視において使用することができる。
【００４１】
[0035]  ある実施形態では、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマは、図１において先に論じた第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマと同じ特性の一部または全部を有することができる。一例として、ある実施形態では、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマは、地上ブロードキャスト・シグマである。例えば、ある実施形態では、次の式にしたがって、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマの計算を行うことができる。
【００４２】
【数１１】
0006714339.tif 000014
【００４３】
ここで、Ｎは衛星であり、Ｍ［ｊ］は、複合衛星測定値(combined satellite measurement)を計算するために使用される地上型衛星補強システム局における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
【００４４】
[0036]  更に、他の例として、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマは、地上監視シグマであることも可能である。この例では、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマの計算は、次の式にしたがって行うことができる。
【００４５】
【数１２】
0006714339.tif 000015
【００４６】
ここで、Ｎは衛星であり、Ｍ［ｊ］は、複合衛星測定値を計算するために使用される地上型衛星補強システム局における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
【００４７】
[0037]  ブロック２０２において第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算した後、ブロック２０４において、２つのＲＦＩ基準平均シグマを比較する。第１ＲＦＩ基準平均シグマが第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下である場合、方法２００はブロック２０６に進む。しかしながら、第１ＲＦＩ基準平均シグマが第２ＲＦＩ基準平均シグマよりも大きい場合、本方法はブロック２０２に戻る。これは、除外された衛星測定値に対するシグマが、ＲＦＩ基準平均シグマを再入できない程過度に劣化させる状況を表す。
【００４８】
[0038]  更に、方法２００は、第１ＲＦＩ基準平均シグマが第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるときに、除外衛星測定値を差分補正ブロードキャストまたはそれぞれの完全性監視に再入するブロックを含む（ブロック２０６）。以上と同様、ブロック２０２において計算した第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを使用して、第１ＲＦＩ基準平均シグマが第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるか否か判定することができる。
【００４９】
[0039]  ある実施形態では、方法２００は、更に、除外衛星測定値のＲＦＩベース信号対ノイズ比が、瞬時パワー閾値（ＩＬＰ）以上であるときを判定するブロックを含むことができる。ある実施形態では、Ｃ／Ｎ０がＩＬＰよりも大きい場合、ブロック２０６において除外衛星測定値を再入することができる。しかしながら、除外衛星測定値のＣＮ０がＩＬＰよりも小さい場合、方法２００はブロック２０２に戻ることができる。これは、除外衛星測定値に使用された衛星信号が、再入されるには未だ低すぎるという状況を表す。
【００５０】
[0040]  他の実施形態では、方法２００は、更に、除外衛星測定値のノイズ分散がそれぞれの再入レベル以下であるときを判定してもよい。他の実施形態では、ノイズ分散がそれぞれの再入レベル以下である場合、ブロック２０６において、除外衛星測定値を再入することができる。しかしながら、ノイズ分散がそれぞれの再入レベルよりも大きい場合、方法２００はブロック２０２に戻ることができる。
【００５１】
[0041]  ある実施形態では、方法２００は、更に、基準受信機の衛星測定値が信号対ノイズ閾値よりも低いとき、衛星測定値を差分補正ブロードキャストまたはそれぞれの完全性監視から除外するブロックも含むことができる。更に、ある実施形態では、方法２００は、更に、１つよりも多い除外衛星測定値に対して方法２００を実行するブロックを含んでもよい。ある実施形態では、地上型衛星補強システム局において１つよりも多い除外衛星測定値がある場合、最も小さいシグマを有する除外衛星測定値に対して最初に方法２００を実行することができる。この除外衛星測定値が再入される場合、次に小さな対応するシグマを有する除外衛星測定値に対して、方法２００を実行することができる。
【００５２】
[0042]  本システムおよび方法において使用されるメモリは、プロセッサ読み取り可能命令またはデータ構造の格納に使用される任意の適した有形および非一時的プロセッサ読み取り可能媒体とすることができる。適したメモリには、フューズ、ツエナー・ザップ・ダイオード、または消去可能プログラマブル・リード・オンリー・メモリを含むことができるが、これらに限定されるのではない。
【００５３】
[0043]  本システムおよび方法において使用される制御ロジックは、当業者には周知のソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、または任意の適したその組み合わせを使用して実現することができる。これらは、特殊設計された特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）によって補足すること、またはこれらに組み込むこともできる。また、処理デバイスは、本方法およびシステムにおいて使用される種々のプロセス・タスク、計算、および制御機能を実行するために、ソフトウェア・プログラム、ファームウェア、または他のコンピュータ読み取り可能命令によって、機能を含むこともできる。
【００５４】
[0044]  本方法は、少なくとも１つのプロセッサによって実行される、プログラム・モジュールまたはコンポーネントのような、コンピュータ実行可能命令によって実現することができる。一般に、プログラム・モジュールは、ルーチン、プログラム、オブジェクト、データ・コンポーネント、データ構造、アルゴリズムなどを含み、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実装する。
【００５５】
[0045]  本明細書において説明した方法の動作において使用される種々のプロセス・タスク、計算、および他のデータの生成を実行するための命令は、ソフトウェア、ファームウェア、あるいは他のコンピュータまたはプロセッサ読み取り可能命令によって実現することができる。これらの命令は、通例、コンピュータ読み取り可能命令またはデータ構造の格納に使用されるコンピュータ読み取り可能媒体を含む、任意の適したコンピュータ・プログラム製品上に格納される。このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、汎用または特殊目的コンピュータあるいはプロセッサ、または任意のプログラミング・ロジック・デバイスによってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体とすることができる。
実施形態例
[0046]  例１は、無線周波数干渉の存在において衛星シグマを平均し、除外衛星測定値を再入する方法を含む。この方法は、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算するブロックであって、第１ＲＦＩ基準平均シグマが、除外衛星測定値に対するシグマを含み、第２ＲＦＩ基準平均シグマが、除外衛星測定値に対するシグマを含まない、ブロックと、第１ＲＦＩ基準平均シグマが第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるとき、除外衛星測定値を差分補正ブロードキャストまたはそれぞれの完全性監視のいずれかに再入するブロックとを含む。
【００５６】
[0047]  例２は、例１の方法を含み、更に、除外衛星測定値の信号対ノイズ比が、瞬時パワー閾値以上であるときを判定するブロックを含む。
[0048]  例３は、例１〜２のいずれかの方法を含み、更に、除外衛星測定値のノイズ分散が、それぞれの監視再入レベル以下であるときを判定するブロックを含む。
【００５７】
[0049]  例４は、例１〜３のいずれかの方法を含み、地上型衛星補強システム局において１つよりも多い除外衛星測定値がある場合、この方法は、最少のＲＦＩ基準平均シグマを有する除外衛星測定値に対して最初に実行される。
【００５８】
[0050]  例５は、例１〜４のいずれかの方法を含み、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマは、地上ブロードキャスト・シグマである。
[0051]  例６は、例５の方法を含み、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算するブロックが、以下の式、
【００５９】
【数１３】
0006714339.tif 000016
【００６０】
に従い、
ここで、Ｎは衛星であり、Ｍ［ｊ］は、複合衛星測定値を計算するために使用される地上型衛星補強システム局における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
【００６１】
[0052]  例７は、例１〜６のいずれかの方法を含み、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマは、地上監視シグマである。
[0053]  例８は、例７の方法を含み、記第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算するブロックが、以下の式、
【００６２】
【数１４】
0006714339.tif 000017
【００６３】
に従い、
ここで、Ｎは衛星であり、Ｍ［ｊ］は、複合衛星測定値を計算するために使用される地上型衛星補強システム局における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
【００６４】
[0054]  例９は、地上型衛星補強システム局を含み、少なくとも１つの基準受信機と、少なくとも１つのメモリ・デバイスと、少なくとも１つの基準受信機と少なくとも１つのメモリ・デバイスとに通信可能に結合された少なくとも１つの処理デバイスとを含む。少なくとも１つの処理デバイスは、第１ＲＦＩ基準平均シグマが、第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるときを判定し、第１ＲＦＩ基準平均シグマが除外衛星測定値に対するシグマを含み、第２ＲＦＩ基準平均シグマが、衛星測定シグマに対するシグマを含まず、第１ＲＦＩ基準平均シグマが第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるとき、除外衛星測定値を差分補正ブロードキャストまたはそれぞれの完全性監視のいずれかに再入するように構成される。  
【００６５】
[0055]  例１０は、例９の地上型衛星補強システム局を含み、少なくとも１つの処理デバイスが、更に、除外衛生測定値の信号対ノイズ比が瞬時パワー閾値よりも高いときを判定するように構成される。
【００６６】
[0056]  例１１は、例９〜１０のいずれかの地上型衛星補強システム局を含み、少なくとも1つの処理デバイスが、更に、除外衛生測定値のノイズ分散がそれぞれの監視再入レベル以下であるときを判定するように構成される。
【００６７】
[0057]  例１２は、例９〜１１のいずれかの地上型衛星補強システム局を含み、少なくとも１つの基準受信機が、２台、３台、または４台の基準受信機を含む。
[0058]  例１３は、例９〜１２のいずれかの地上型衛星補強システム局を含み、地上型衛星補強システム局に１つよりも多い除外衛星測定値がある場合、第１ＲＦＩ基準平均シグマが第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるとき、少なくとも１つの処理デバイスが、最も小さいＲＦＩ基準平均シグマを有する除外衛星測定値を最初に差分補正ブロードキャストまたはそれぞれの完全性監視のいずれかに再入するように構成される。
【００６８】
[0059]  例１４は、例９〜１３のいずれかの地上型衛星補強システム局を含み、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマが、地上ブロードキャスト・シグマである。
【００６９】
[0060]  例１５は、例１４の地上型衛星補強システム局を含み、少なくとも１つの処理デバイスが、以下の式にしたがって、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算する。
【００７０】
【数１５】
0006714339.tif 000018
【００７１】
ここで、Ｎは衛星であり、Ｍ［ｊ］は、地上型衛星補強システム局における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
【００７２】
[0061]  例１６は、例９〜１５のいずれかの地上型衛星補強システム局を含み、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマが、地上監視シグマである。
[0062]  例１７は、例１６の地上型衛星補強システム局を含み、少なくとも１つの処理デバイスが、以下の式にしたがって、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均シグマを計算する。
【００７３】
【数１６】
0006714339.tif 000019
【００７４】
ここで、Ｎは衛星であり、Ｍ［ｊ］は、地上型衛星補強システム局における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
【００７５】
[0063]  例１８は、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体を含み、第１ＲＦＩ基準平均衛星測定シグマを第２ＲＦＩ基準平均衛星シグマと比較し、第１ＲＦＩ基準平均衛星シグマが第２ＲＦＩ基準平均シグマ以下であるときに、除外した基準受信機の衛星測定値を差分補正ブロードキャストまたはそれぞれの完全性監視のいずれかに再入するために記録されたコンピュータ・プログラム・ロジックを含む。
【００７６】
[0064]  例１９は、例１８の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体を含み、第１ＲＦＩ基準平均シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均衛星測定シグマが、以下の式の内少なくとも１つを使用して計算される。
【００７７】
【数１７】
0006714339.tif 000020
【００７８】
ここで、Ｎは衛星であり、Ｍ［ｊ］は、複合衛星測定値を計算するために使用される地上型衛星補強システム局における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
【００７９】
[0065]  例２０は、例１８〜１９のいずれかの非一時的コンピュータ読み取り可能媒体を含み、第１ＲＦＩ基準平均衛星測定シグマおよび第２ＲＦＩ基準平均衛星測定シグマの計算が、以下の式に従う。
【００８０】
【数１８】
0006714339.tif 000021
【００８１】
ここで、Ｎは衛星であり、Ｍ［ｊ］は、複合衛星測定値を計算するために使用される地上型衛星補強システム局における基準受信機の数に等しく、σ１、σ２、σ３、σ４の各々は、σ１＜σ２＜σ３＜σ４となるようにそれぞれの基準受信機からの衛星測定値に対するシグマに対応する。
【００８２】
[0066]  以上、本明細書では特定的な実施形態について例示し説明したが、同じ目的を達成すると思量される構成はいずれも、図示した特定的な実施形態と交換されてもよいことは、当業者には認められよう。したがって、本発明は特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることを、明白に意図している。
【図１】
0006714339.tif 000024
【図２】
0006714339.tif 000025