(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上型補強システム（ＧＢＡＳ）（１００）であって、
全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）の信号を受信して処理するように構成された複数のＧＮＳＳ基準受信機（１０４）と、
前記複数のＧＮＳＳ基準受信機（１０４）に通信可能に結合された少なくとも１つの処理モジュール（１０２）とを備え、
前記少なくとも１つの処理モジュール（１０２）は、
少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星（１１０）からのコードマイナスキャリア測定値を使用して、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星（１１０）のうちの前記少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星（１１０）の見通し線に沿ってそれぞれの電離層品質メトリックを決定し、
前記それぞれの電離層品質メトリックが閾値を満たす場合に、前記少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星（１１０）について少なくとも１つのオーバーバウンド（ｏｖｅｒｂｏｕｎｄｅｄ）垂直電離層勾配標準偏差（σｖｉｇ）を設定し、
前記少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる１つ又は複数の有効電離層領域を定義し、
前記複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星（１１０）のうちのどのＧＮＳＳ衛星（１１０）が、前記少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる前記１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかを決定し、
前記少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇと、どのＧＮＳＳ衛星（１１０）が前記１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかについての指示とを出力する
ように構成される、ＧＢＡＳ（１００）。
【請求項２】
前記少なくとも１つオーバーバウンドσｖｉｇと、どのＧＮＳＳ衛星（１１０）が前記１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかについての前記指示とを出力することは、前記少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇと、どのＧＮＳＳ衛星（１１０）が前記１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかについての前記指示とを、ブロードキャストモジュールによってブロードキャストすることを含み、
前記複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星（１１０）は複数のＧＮＳＳコンステレーションからの衛星を含み、
微分補正値が、ただ１つのＧＮＳＳコンステレーションからのＧＮＮＳ衛星（１００）についてブロードキャストされる、請求項１に記載のＧＢＡＳ（１００）。
【請求項３】
電離層勾配によって引き起こされる地上型補強システム（ＧＢＡＳ）における空間非相関誤差を軽減する方法（３００）であって、
少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星（１１０）からのコードマイナスキャリア測定値を使用して、複数のＧＮＳＳ衛星（１１０）のうちの少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星（１１０）の見通し線に沿って電離層の品質メトリックを決定するステップ（３０２）と、
前記少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星（１１０）の見通し線に沿った前記電離層の品質メトリックが閾値を満たす場合に、前記少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星（１１０）からの測定値について少なくとも１つのオーバーバウンド垂直電離層勾配標準偏差（σｖｉｇ）を設定するステップ（３０４）と、
前記少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる、所与の期間における１つ又は複数の有効電離層領域を定義するステップ（３０６）と、
前記複数のＧＮＳＳ衛星（１１０）のうちのどのＧＮＳＳ衛星（１１０）が、前記少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる前記１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかを決定するステップ（３０８）と、
前記少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇと、前記１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星（１１０）のリストとを出力するステップとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電離層遅延によって生じる空間非相関誤差を軽減するためのコードマイナスキャリア測定値の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0001]地上型補強システム（ＧＢＡＳ）は、進入及び着陸操作中に航空機を支援するために使用される。ＧＢＡＳの地上局は擬似距離補正値及び完全性情報を航空機へブロードキャストし、これは航空機のＧＮＳＳ受信機によって処理される衛星測定値に影響を与える全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の誤差を除去するのに役立つ。ＧＢＡＳを使用することにより、航空機は、正確な進入、出発手順及びターミナルエリアでの操作のための連続性、可用性及び完全性の性能を改善している。
【０００３】
[0002]航空機のＧＮＳＳ受信機の誤差の主な原因は電離層により引き起こされ、これは電離層を通過するＧＮＳＳ信号を遅延させる。電離層遅延による誤差は、ＧＢＡＳ地上局と航空機のＧＮＳＳ受信機との間で電離層が均一であるとき、公称条件下でＧＢＡＳによってほぼ完全に軽減することができる。というのは、ＧＢＡＳ地上局及びＧＮＳＳ受信機によって受信される信号の電離層遅延が類似するからである。しかし、電離層の擾乱（例えば、電離層嵐又は他の異常な電離層の活動）は不均一な電離層を生成し（電離層勾配と呼ばれる）、ＧＢＡＳ地上局及び航空機のＧＮＳＳ受信機によって受信される信号の電離層遅延は異なるものとなり得る。電離層遅延におけるこの差は、ＧＢＡＳ地上局によりブロードキャストされて航空機によって適用される擬似距離補正値の精度を低くする可能性がある。ＧＢＡＳ地上局と航空機の間に大きな距離がある場合には、電離層遅延の変動が航空機のナビゲーション位置解において許容できないほど大きな位置誤差を生じさせる可能性がある。大きな電離層勾配の軽減は、（１）航空機とＧＢＡＳ地上局との間での協調的な軽減（緩和）、又は（２）最悪の場合の電離層勾配の仮定と組み合わせた最悪の場合のＧＮＳＳ衛星のジオメトリ（配置、ｇｅｏｍｅｔｒｙ）に基づく保存的なスクリーニングによって達成することができる。第１の選択肢は地上システムと空中システムの両方のために高価な装置を必要とする一方、第２の選択肢はシステムの連続性及び可用性の劣化につながる。
【０００４】
[0003]すべての可能なＧＮＳＳ衛星ジオメトリのリアルタイムの評価が行われ、最悪の場合の電離層勾配の存在下で許容できない位置誤差につながる可能性のある測定値が除去される。より具体的には、ＧＢＡＳは、自動的に、最悪の場合の電離層勾配が常に存在していると仮定し得る。航空機が使用している可能性のある可能なジオメトリ構成をＧＢＡＳ地上局がチェックすると、最悪の場合の電離層勾配が存在すると仮定して、許容誤差限界より大きな誤差を生成する任意のＧＮＳＳ衛星ジオメトリが、それを使用すべきでないという指示とともに航空機へブロードキャストされる。
【０００５】
[0004]利用可能なジオメトリのセットはまた、使用可能なジオメトリのみが航空機にとって利用可能であるように、完全性に関連するパラメータ（例えば、ブロードキャスト・シグマ）を膨張させることによって制限される場合がある。例示的な実施形態では、これは、（１）すべての信頼性できる衛星ジオメトリを特定すること、（２）垂直位置の最大電離層誤差（ＭＩＥＶ）を計算すること、（３）信頼できるジオメトリのこの潜在的に危険なサブセットに対して可能な限り最小の垂直保護限界（ＶＰＬ）を計算すること、（４）このサブセット内の任意のジオメトリが所望の種類の正確な進入のために垂直警告限界（ＶＡＬ）よりも小さいＶＰＬを有するときに、信頼できるジオメトリのサブセット内のすべてのジオメトリについてＶＡＬを超えるＶＰＬを含む最小のインフレーションファクタ（ｉｎｆｌａｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）を見つけるための探索を開始することを含む。
【０００６】
[0005]１つのこのような完全性関連パラメータは、垂直電離層勾配（ＶＩＧ）の標準偏差であり、ここではシグマ−ｖｉｇ（σｖｉｇ）と呼ぶ。一般的に、σｖｉｇは、いずれＧＢＡＳを考慮することになるＧＮＳＳ衛星に基づいて将来の時刻について計算される。ＧＮＳＳ衛星は、時間とともに、恒星日ごとに２回地球を周回するので、異なるＧＮＳＳ衛星はＧＢＡＳの視点から昇って沈む。すべてのサイクルの間、σｖｉｇの計算が、すべての予測されるサブジオメトリにおいて将来の時刻においてＧＢＡＳを考慮するすべての予測されるＧＮＳＳ衛星についての後続の時期（ｅｐｏｃｈ）に対して実行される。将来の１つの時間ステップについて計算されるσｖｉｇと現在の時間ステップについて以前に計算されたσｖｉｇ値とのうちの大きな方の値が航空機にブロードキャストされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0006]本開示の実施形態は、電離層遅延によって生じる空間非相関誤差を軽減するためにコードマイナスキャリア測定値を使用するための方法及びシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0007]地上型補強システム（ＧＢＡＳ）は、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）信号を受信して処理するように構成された複数のＧＮＳＳ基準受信機を含む。ＧＢＡＳは、さらに、複数のＧＮＳＳ基準受信機に通信可能に結合された少なくとも１つの処理モジュールを含み、当該少なくとも１つの処理モジュールは、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星からのコードマイナスキャリア測定値を使用して、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星のうちの少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿ってそれぞれの電離層品質メトリックを決定するように構成される。少なくとも１つの処理モジュールは、さらに、それぞれの電離層品質メトリックが閾値を満たす場合に、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星について少なくとも１つのオーバーバウンド（ｏｖｅｒｂｏｕｎｄｅｄ）垂直電離層勾配標準偏差（σｖｉｇ）を設定するように構成される。少なくとも１つの処理モジュールは、さらに、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用可能である１つ又は複数の有効電離層領域を定義するように構成される。少なくとも１つの処理モジュールは、さらに、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星のうちのどのＧＮＳＳ衛星が、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用可能である１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかを決定するように構成される。少なくとも１つの処理モジュールは、さらに、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇ、及びどのＧＮＳＳ衛星が１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかについての指示を出力するように構成される。
【０００９】
[0008]図面は例示的な実施形態のみを描いたものであり、したがって範囲を限定するものと考えるべきではないものであるとの理解のもとで、例示的な実施形態が添付の図面を用いてさらに具体的且つ詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】[0009]本開示の一実施形態による例示的な地上型補強システム（ＧＢＡＳ）である。
【図１Ｂ】[0010]本開示の一実施形態による例示的なＧＢＡＳ処理モジュールである。
【図２】[0011]本開示の一実施形態による、ＧＮＳＳ衛星からのコードマイナスキャリア測定値を使用して定義される例示的な有効電離層領域を示す空の図である。
【図３】[0012]本開示の一実施形態による、ＧＮＳＳ衛星を使用してＧＢＡＳ電離層脅威軽減技術を選択する１つの例示的な方法を示すフロー図である。
【００１１】
[0013]一般的な方法に従って、様々な説明される特徴は一定の縮尺で描かれず、例示的な実施形態に関連する特定の特徴を強調するように描かれる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0014]以下の詳細な説明においては、本明細書の一部を形成する添付の図面が参照され、特定の例示的な実施形態が例として示される。しかし、他の実施形態が利用され得ること、論理的、機械的及び電気的変更がなされ得ることが理解されるべきである。したがって、図面及び詳細な説明において提示される方法は、個々のステップが実行され得る順序を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１３】
[0015]大きな電離層勾配に起因する空間非相関誤差を軽減するために、上述の幾何学的スクリーニング及びインフレーション技術を使用することにより、ＧＢＡＳの連続性及び可用性の性能は著しく低下する。さらに、米国において最悪のケースの電離層勾配は歴史的に１０年ごとに約１回しか生じていないので、最悪のケースを仮定することは、多くの場合、リソースを十分に活用しないことにつながる。
【００１４】
[0016]以下に説明する実施形態は、電離層が正常である空の領域を定義するために、観測可能なＧＮＳＳ衛星からのコードマイナスキャリア測定値を使用する、地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を実装することによって、電離層勾配に関連付けられる上記の問題に対処する。当該領域は、有限の期間の間有効な電離層領域であるとみなされる。有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星については、上述の技術に代えて、簡易なオーバーバウンド緩和技術が衛星測定値に適用されてもよい。有限の期間中に有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有する任意の観測可能なＧＮＳＳ衛星からの測定値に基づく微分補正値は、オーバーバウンド技術を使用して完全性が保護され（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ−ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ）、ＧＢＡＳを利用する車両によって使用することができる。
【００１５】
[0017]図１Ａは、本開示の一実施形態による、例示的な地上型補強システム（ＧＢＡＳ）の地上局１００である。図１に示すように、ＧＢＡＳ地上局１００は、処理モジュール１０２、複数の基準受信機１０４、及びブロードキャストモジュール１０８を含む。
【００１６】
[0018]基準受信機１０４は、位置が正確に知られた地上基準受信機である。各基準受信機１０４は、アンテナを有する無線周波数受信機である。図１Ａに示される実施形態において、ＧＢＡＳ地上局１００は４つの基準受信機を含む。他の実施形態では、より多くの数又はより少ない数の基準受信機が使用される。基準受信機１０４は、有線又は無線リンクを介して、処理モジュール１０２に通信可能に結合される。
【００１７】
[0019]基準受信機１０４は、各々が、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０からＧＮＳＳ信号を受信して処理するように構成される。例示的な実施形態では、ＧＮＳＳ衛星１００は、単一周波又は多周波ＧＮＳＳ衛星である。ＧＮＳＳ衛星１１０によって送信されるＧＮＳＳ信号は、信号の送信時間及び送信時におけるＧＮＳＳ衛星の位置などの情報を含むが、これらに限定されない。本明細書において、この情報はＧＮＳＳデータとも呼ばれる。
【００１８】
[0020]各基準受信機１０４は、自身がそこからＧＮＳＳ信号を受信したＧＮＳＳ衛星１１０についてのＧＮＳＳ信号の送信時間を使用して、自身の位置を計算する。送信時間は、ＧＮＳＳ信号がそれぞれのＧＮＳＳ衛星１１０から送信された時刻と基準受信機１０４がＧＮＳＳ信号を受信した時刻との間の差である。各基準受信機１０４は、微分補正に使用するために処理モジュール１０２にその計算した位置を送信する。
【００１９】
[0021]基準受信機１０４はまた、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０からコード及びキャリア測定値を受信して処理するように構成される。基準受信機１０４は、当該２つの測定値の間の差を計算してコードマイナスキャリア測定値を取得し、これは本質的には電離層遅延の変化率の尺度（程度、ｍｅａｓｕｒｅ）である。基準受信機１０４は、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０のコードマイナスキャリア測定値を処理モジュール１０２に送信する。
【００２０】
[0022]図１Ｂに示すように、処理モジュールは、１つ又は複数の処理デバイス１１４を含む。１つ又は複数の処理デバイス１１４は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、算術論理ユニット（ＡＬＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は当業者に知られた他のものなどの、任意の適切な処理デバイスを含むことができる。
【００２１】
[0023]１つ又は複数の処理デバイス１１４は、本明細書に記載の機能において使用される、様々な方法、処理タスク、計算及び制御機能を実行するための、ソフトウェアプログラム、ファームウェア、又は命令１１７などの他のコンピュータ読み取り可能な命令を含むか、又はこれらによって機能してもよい。例示的な実施形態において、命令１１７は、本明細書に記載の機能を実装するために、微分補正モジュール１１８及び電離層正常性（ｈｅａｌｔｈ）モジュール１２０を含むことができる。例示的な実施形態では、微分補正モジュール１１８及び電離層正常性モジュール１２０は同じモジュールであってもよい。
【００２２】
[0024]これらの命令１１７は１つ又は複数のデータ記憶デバイス１１６上に記憶される。例示的な実施形態では、１つ又は複数のデータ記憶デバイス１１６は、コンピュータ読み取り可能な命令又はデータ構造の記憶のために使用される任意の適切なコンピュータ読み取り可能な媒体を含むことができる。コンピュータ読み取り可能な媒体は、汎用又は専用のコンピュータもしくはプロセッサ、又は任意のプログラム可能な論理デバイスによってアクセスできる、任意の利用可能な媒体として実装することができる。適切なプロセッサ読み取り可能な媒体は、磁気又は光媒体などの記憶媒体やメモリ媒体を含むことができる。例えば、記憶媒体又はメモリ媒体は、従来のハードディスク、コンパクトディスク−読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、（同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレート（ＤＤＲ）ＲＡＭ、ＲＡＭＢＵＳダイナミックＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）などを含むがこれらに限定されない）ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性又は不揮発性の媒体、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリなどを含んでもよい。適切なプロセッサ読み取り可能な媒体はまた、ネットワーク及び／又は無線リンクなどの通信媒体を介して搬送される、電気信号、電磁信号又はデジタル信号などの伝送媒体を含むことができる。
【００２３】
[0025]微分補正モジュール１１８は、基準受信機１０４から位置計算値を受信するように構成される。微分補正モジュール１１８は、位置計算値、及び基準受信機１０４の正確に知られた位置を使用して、ＧＮＳＳベースの計算値の誤差の推定値を決定する。例示的な実施形態では、ＧＮＳＳベースの計算値におけるこれらの誤差は、ブロードキャストモジュール１０８を使用して航空機１１２上のＧＮＳＳ受信機に微分補正値を提供するために使用される。他の実施形態では、微分補正値はまた、他の車両、物体、物又は人に提供することができる。
【００２４】
[0026]微分補正項の適用後に残留誤差（残差）が残る。ＧＢＡＳ地上局はまた、σｖｉｇなどの微分補正値とともに、航空機１１２の位置誤差を統計的に結び付けることを可能にする、完全性に関連するパラメータをブロードキャストする。例示的な実施形態では、位置は、垂直方向成分及び横方向成分を有する航空機１１２の周囲の、保護限界と呼ばれる円筒状の境界によって固定される（ｂｏｕｎｄ）。他の実施形態では、他の形状を有する境界が使用される。例示的な実施形態では、垂直成分は、航空機が確率が高い（１−１０−７など）と考える場所の１０メートル以内に航空機が実際に存在するように、１０メートル未満に固定される。
【００２５】
[0027]電離層正常性モジュール１２０は、電離層の品質を決定するために、基準受信機１０４からのコードマイナスキャリア測定値を使用する。例示的な実施形態では、電離層正常性モジュール１２０は、基準受信機１０４によって提供されるコードマイナスキャリア測定値を使用して、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０のうちの第１のＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿ってそれぞれの電離層品質メトリックを決定する。例示的な実施形態では、第１のＧＮＳＳ衛星１１０の見通し線に沿ってそれぞれの電離層品質メトリックを決定することは、第１のＧＮＳＳ衛星１１０のそれぞれの見通し線に沿って全電子計数（ｔｏｔａｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｃｏｕｎｔ）の変化率を決定することを含む。電離層正常性モジュール１２０は、次いで、全電子計数の変化率を使用して、見通し線についてそれぞれの電離層品質メトリックを決定する。例示的な実施形態では、電離層品質メトリックは、全電子計数の変化率とは反比例（逆相関）する。例示的な実施形態では、電離層品質メトリックは、正常性な電離層から電離層嵐に至るまでのスケールに対応する数値範囲を用いて定義することができる。
【００２６】
[0028]第１のＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿った電離層品質メトリックが閾値を満たす場合、第１のＧＮＳＳ衛星は、オーバーバウンドされた（ｏｖｅｒｂｏｕｎｄｅｄ、オーバーバウンド）σｖｉｇを使用する軽減（緩和）にとって安全であると考えられる。すなわち、ＧＢＡＳ処理モジュール１０２によって使用される複雑な幾何学的スクリーニングやσｖｉｇインフレーション法は、第１のＧＮＳＳ衛星については保留（中断）することができ、σｖｉｇをオーバーバウンドする、より簡易な手法を用いることが可能である。例示的な実施形態では、σｖｉｇのオーバーバウンドは、Ｋファクター及び／又はシグマ乗算器を追加することによって、航空機１１２からの誤差境界距離を増加させることにより達成することができる。例えば、１メーター・１シグマの誤差は、６７％の時間、航空機１１２が１メートル以内にありガウス分布することを示す。１シグマ（１−シグマ）は、それに２を乗じて、この測距源にオーバーバウンドされた２メートルのσｖｉｇが存在することをユーザへブロードキャストすることによって、統計的に９５％へとオーバーバウンドすることができる。これは、９５％の時間、障害のない状態の間に距離誤差が２メートルを超えないことを保証する。
【００２７】
[0029]例示的な実施形態では、処理モジュール１０２は、状況に基づいて、オーバーバウンド技術とより複雑なスクリーニング技術との間で切り替えることができる。例示的な実施形態では、使用される技術に応じて、より多い又はより少ないＧＮＳＳ衛星１１０が使用されてもよい。例示的な実施形態では、処理モジュール１０２は、オーバーバウンド技術とスクリーニング技術との間で切り替えを行ってもよいし、シームレスに使用されるＧＮＳＳ衛星１１０の数を切り替えてもよい。
【００２８】
[0030]σｖｉｇをオーバーバウンドする技術を使用することができるとき、電離層正常性モジュール１２０は、それぞれの見通し線及び第１のＧＮＳＳ衛星の電離層ピアースポイントを囲む空の領域について、オーバーバウンドされた（ｏｖｅｒｂｏｕｎｄｅｄ）σｖｉｇを設定する。それぞれの基準受信機からの衛星の見通し線が電離層について定義された２次元シェル（ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｓｈｅｌｌ）と交わる点は、特定の衛星のピアースポイントである。電離層品質メトリックがしきい値を満たす電離層ピアースポイントを取り囲む空の領域は、有限の期間の間、有効な電離層領域として定義される。例示的な実施形態では、有効電離層領域のエリアは、ピアースポイントにおける電離層の品質に依存して変化する。例えば、電離層が正常であると判断された場合、有効電離層領域はピアースポイントから５０海里延びてもよい。しかし、電離層が正常性に満たない場合、有効な電離層領域のエリアは、電離層の劣化した品質の重度に応じて比例して小さくなる。
【００２９】
[0031]例示的な実施形態において、このプロセスは、それぞれの電離層品質メトリックが閾値を満たす１つ又は複数のさらなる観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０について繰り返される。例示的な実施形態では、１つ又は複数のさらなる観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０は、観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０の総量の半分未満である。いくつかの実施形態では、第１のＧＮＳＳ衛星について設定された同じオーバーバウンドσｖｉｇが、それぞれの電離層品質メトリックが閾値を満たすＧＮＳＳ衛星１１０のうちの各々についての有効電離層領域に適用することができる。他の実施形態では、２つ以上の異なるオーバーバウンドσｖｉｇ値を有効電離層領域のサブセットに適用可能である。
【００３０】
[0032]図２は、ＧＢＡＳ地上局１００などの、ＧＢＡＳ地上局の視点から見た第１のＧＮＳＳ衛星の軌道の例示的な有効電離層領域を示す空の図である。図２に示す例では、第１のＧＮＳＳ衛星は軌道２２０に沿って移動する。ＧＢＡＳ地上局は、このＧＮＳＳ衛星を観測し、処理モジュールは、上述したように、ＧＮＳＳ衛星からのコードマイナスキャリア測定値を使用して、軌道２２０の周囲の電離層が正常であるか否かを判断する。電離層品質メトリックが時間間隔Ｔ１において閾値を満たす場合、電離層領域２０１は、時間Ｔ１の有限の期間の間、有効な電離層領域として定義される。第１のＧＮＳＳ衛星は、その軌道経路に沿って移動し、その後軌道２２０に沿って移動する。処理モジュールは、電離層が軌道２２０に沿って各時間間隔において正常であるか否かをチェックする。図２において、処理モジュールは、電離層が各時間間隔（Ｔ１−Ｔ６）において正常であると判断する。したがって、領域２０１−２０６は、それぞれの時間間隔の間、有効電離層領域として定義される。例示的な実施形態では、時間間隔の長さは約２０分である。他の実施形態では、時間間隔は、電離層の状態に応じて、より短い又はより長い長さを有することができる。例示的な実施形態では、領域は、第１のＧＮＳＳ衛星がその電離層領域内に含まれるピアースポイントを有する有限の期間の間、有効であると見なされるにすぎない。
【００３１】
[0033]上述したように有効電離層領域を定義することに加えて、複数のＧＮＳＳ衛星１１０の各々についてのコードマイナスキャリア測定値はまた、さらなる有効電離層領域を定義するために、電離層正常性モジュール１２０によって使用することができる。例示的な実施形態では、電離層正常性モジュール１２０は、ＧＮＳＳ衛星１１０のピアースポイントの電離層品質メトリックを分析して、電離層勾配がそれらの間に存在することができるかどうかを判断する。一実施形態では、電離層正常性モジュール１２０は、互いの閾値距離内にあるＧＮＳＳ衛星１１０のピアースポイントの電離層品質メトリックを比較する。例示的な実施形態では、閾値距離は、直線距離又は半径方向距離であってもよい。例示的な実施形態では、閾値距離は約１００ｋｍである。他の実施形態では、閾値距離は、電離層の状態に応じて、より短くてもよいし又はより長くてもよい。互いに対して閾値距離内のＧＮＳＳ衛星１１０のピアースポイントにおける電離層品質メトリックの間の差が閾値未満である場合、電離層正常性モジュール１２０は、ピアースポイントの間の空の領域において電離層勾配が存在しないと仮定することができる。したがって、ピアースポイント間のこれらの領域はまた、有効電離層領域として定義される。このプロセスは、閾値を満たす電離層品質メトリックを有する全てのＧＮＳＳ衛星１１０について繰り返すことができる。例示的な実施形態では、有効電離層領域は（図２に示すように）矩形である。他の実施形態では、有効電離層領域は円形又は任意の他の幾何学形状である。
【００３２】
[0034]有効電離層領域を定義するためにすべての観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０が使用されるわけではない可能性が高い。したがって、有効電離層領域が定義された後、電離層正常性モジュール１２０は、有効電離層領域内に含まれる電離層ピアースポイントをどのさらなるＧＮＳＳ衛星１１０が有するかをさらに分析することができる。有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有する任意のＧＮＳＳ衛星１１０は、オーバーバウンドされたσｖｉｇによる軽減にとって安全とみなされる。すなわち、ＧＢＡＳ処理モジュール１０２によって使用される複雑な幾何学的スクリーニング及びσｖｉｇインフレーション技術は、これらのＧＮＳＳ衛星１１０については中断（保留）することができ、σｖｉｇをオーバーバウンドする、より簡易な手法を用いることができる。この分析を行うことにより、電離層正常性モジュール１２０は、有効電離層領域を利用し、さらなるＧＮＳＳ衛星測定値からのどの微分補正値を航空機１１２に対してブロードキャストすることができるかを決定することができる。ＧＮＳＳ衛星１１０が有効電離層内にピアースポイントを有していない場合、そのＧＮＳＳ衛星１１０からの測定値は、オーバーバウンドされたσｖｉｇによる緩和のためには安全でないと見なされる。例示的な実施形態では、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０の各々は、それらのそれぞれの電離層ピアースポイントが有効電離層領域内にあるかどうかを判断するために評価される。
【００３３】
[0035]図２は、軌道２１０に沿ってＧＢＡＳ地上局１００によって見られるような第２のＧＮＳＳ衛星とともにこのプロセスを示す。ＧＢＡＳ地上局１００は、第２のＧＮＳＳ衛星のピアースポイントが有効電離層領域内に含まれる所与の有限期間中、第２のＧＮＳＳ衛星信号のための微分補正値をブロードキャストしてもよい。すなわち、第２のＧＮＳＳ衛星のピアースポイントが第１のＧＮＳＳ衛星が現在共同で占有している電離層領域内に存在し、電離層正常性モジュール１２０が、第１のＧＮＳＳ衛星についての品質メトリックに基づいて、電離層領域を有効電離層領域であると判断した場合、処理モジュール１０２は、第２のＧＮＳＳ衛星に関連付けられる微分補正値をブロードキャストするときにその判断を利用することができる。例えば、図２に示す第２のＧＮＳＳ衛星の信号は、第２のＧＮＳＳ衛星が第１のＧＮＳＳ衛星の軌道２１０のピアースポイントに最も近いピアースポイントを有するとき、（有効電離層領域２０１及び２０２内で）時間間隔Ｔ１及びＴ２において最も信頼性が高い。時間間隔Ｔ６までに、第２のＧＮＳＳ衛星のピアースポイントの軌道２１０は、第１のＧＮＳＳ衛星の軌道２２０から大きく離れて移動しており、その結果、第２のＧＮＳＳ衛星のピアースポイントは、もはや有効電離層領域内にない。
【００３４】
[0036]例示的な実施形態では、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０のうちのどれが有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかを決定した後、処理モジュール１０２は、オーバーバウンドσｖｉｇによる軽減にとって安全と考えられるＧＮＳＳ衛星１１０の数（ｔｈｅ  ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＧＮＳＳ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ  １１０）が、所望の正確な進入のために必要な垂直警告限界（ＶＡＬ）を満たす垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成することができるか否かを判断してもよい。例示的な実施形態では、カテゴリーＩの進入のためのＶＡＬは１０メートルである。例示的な実施形態では、計算されたＶＰＬがＶＡＬよりも小さい場合、ＧＢＡＳ地上局１００は、オーバーバウンドσｖｉｇ、及び有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星１１０の指示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）をブロードキャストする。例示的な実施形態では、ＧＢＡＳ地上局１００は、ＶＰＬの判断にかかわらず、有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星１１０及びそうでないＧＮＳＳ衛星１１０についての指示をブロードキャストする。このような実施形態では、有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星１１０は、使用のために安全であるものとしてマークされ、有効電離層領域の外に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星１１０は、使用のため安全でないものとしてマークされる。
【００３５】
[0037]例示的な実施形態では、特定のレベルの電離層嵐（又は他の電離層干渉）が現在存在すると処理モジュール１０２が判断する場合、処理モジュール１０２は、電離層正常性モジュール１２０の動作を再開する前に、（ある長さの分及び／又は時間などの）一定のタイムアウト期間だけ待機することにより、ヒステリシスを適用する。例示的な実施形態では、タイムアウト期間は、このタイムアウト期間の増加及び／又は減少が勾配の分布にどのように影響するかを判断するために、多くの日数にわたって多くの局からのデータを見ることにより、決定される。例示的な実施形態では、勾配分布が崩れてこれらの電離層嵐が存在しない静穏日における勾配分布と類似するようなタイムアウト期間を選択するために、感度分析がタイムアウト期間に対して実行される。したがって、例示的な実施形態において、タイムアウト期間は、特定の地理的エリアの電離層勾配の分布が、特定の低減した電離層品質メトリックにより通常の日において予想されるものへと歴史的に崩壊したときの期間であるように選択される。例示的な実施形態では、処理モジュール１０２は、一旦電離層勾配の特定のしきい値が満たされると、システムが十分に機能することができないと判断し、タイムアウト期間を使用するヒステリシスは、有効なデータを提供するのに十分適切に機能していると考えられる前にＧＢＡＳ地上局１００がより通常の状態に到達することを可能にする。
【００３６】
[0038]上述したＧＢＡＳ地上局は、従来のＧＢＡＳ地上局よりも多くの利点を提供する。電離層が正常である空の領域をマッピングすることにより、ＧＢＡＳ地上局は、計算集約的な幾何学的スクリーニングやインフレーションプロセスを使用する必要がないよう、ＧＮＳＳ衛星の測定値を利用することができる。また、オーバーバウンドσｖｉｇによる軽減が可能である状況では、最悪の場合の電離層勾配を想定する必要がないので、ＧＢＡＳはより良い連続性及び可用性を有することになる。
【００３７】
[0039]さらに、ＧＢＡＳ地上局は、他の提案された解決策による場合のような基準受信機に対する変更を必要としない。具体的には、基準受信機は、多周波衛星信号又は空間型補強システム（ＳＢＡＳ）衛星信号を受信して処理するように構成する必要はない。また、本開示の実施形態は、多周波衛星のみ又はＳＢＡＳ衛星のみを使用することに限定されるのではなく、有効電離層領域を定義する際にすべてのＧＮＳＳ衛星からの信号を利用することができる。したがって、本開示の実施形態は、他の提案された解決策よりも安価で、より良い連続性及び可用性を提供する方法で、電離層勾配に関連する問題に対処する。
【００３８】
[0040]例示的な実施形態では、ＧＢＡＳ地上局１００は、さらに、単にＧＢＡＳが補正値をブロードキャストしているコンステレーションではなく、有効電離層領域を定義するときに、複数のＧＮＳＳコンステレーションのうちの観測可能なＧＮＳＳ衛星１１０からのコードマイナスキャリア測定値を利用するように変更することができる。ＧＢＡＳ地上局１００のこの変更は、基準受信機１０４が複数のＧＮＳＳコンステレーションからＧＮＳＳデータを受信するように構成されることを必要とする。例示的な実施形態では、ＧＮＳＳコンステレーションは、米国の全地球測位システム（ＧＰＳ）、ロシアのＧｌｏｂａｌ’ｎａｙａ  Ｎａｖｉｇａｔｓｉｏｎｎａｙａ  Ｓｐｕｔｎｉｋｏｖａｙａ  Ｓｉｓｔｅｒｎａ（ＧＬＯＮＡＳＳ）、中国の北斗及びコンパス、並びに欧州連合のガリレオを含み得る。例示的な実施形態では、ＧＢＡＳ地上局１００は、単一のＧＮＳＳコンステレーションからＧＮＳＳ衛星１１０のための微分補正値をブロードキャストするにすぎない。例えば、ＧＰＳのために構成される場合、処理モジュール１０２は、有効電離層領域を定義する際に、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ及びガリレオのコンステレーションのうちのＧＮＳＳ衛星からのコードマイナスキャリア測定値を利用することができるが、ＧＰＳ衛星用の微分補正値をブロードキャストするにすぎない。複数のＧＮＳＳコンステレーションのうちのＧＮＳＳ衛星１１０からのコードマイナスキャリア測定値を使用することにより、空のうちのより大きなエリアを上記の技術を使用して定義することができる。これにより、ＧＢＡＳ地上局１００がより複雑でないオーバーバウンドされたσｖｉｇ軽減技術を利用できる可能性が高まる。
【００３９】
[0041]図３は、本開示の一実施形態の例示的な方法３００を示すフローチャートである。一実施形態では、方法３００の１つ又は複数の要素は、図１Ａ−１Ｂ及び図２のいずれかに関して上述されたＧＢＡＳ地上局１００などのＧＢＡＳ地上局内で実施される。方法３００は、電離層勾配により引き起こされる空間非相関誤差を緩和するために、ＧＮＳＳ衛星測定値を使用して実施される。いくつかの実施形態では、図３の方法は、上述のＧＢＡＳ地上局又はその要素の任意の実施形態を使用して実施することができる。
【００４０】
[0042]方法はブロック３０２で開始し、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星からのコードマイナスキャリア測定値を使用して、複数のＧＮＳＳ衛星のうちの少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿って電離層の品質メトリックを決定する。いくつかの実施形態では、電離層の品質メトリックを決定することは、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿って全電子計数の変化率を計算することを含む。
【００４１】
[0043]方法はブロック３０３に進み、電離層の品質メトリックが閾値を満たすかどうかをチェックする。電離層の品質メトリックが閾値を満たさない場合、方法はブロック３０５に進み、軽減の代替的な方法を利用し、これは、いくつかの実施形態では、航空機が電離層遅延を補償するのを支援するためにＧＢＡＳ地上局によって使用される幾何学的スクリーニング及びインフレーション法を含み得る。例示的な実施形態では、電離層の品質メトリックは、ＧＮＳＳ衛星の測定値をブロードキャストから除外する必要があるほど十分に深刻となり得る。
【００４２】
[0044]電離層の品質メトリックが閾値を満たすとき、方法はブロック３０４に進み、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星からの測定値について、少なくとも１つのオーバーバウンド垂直電離層勾配（ＶＩＧ）標準偏差（σｖｉｇ）を設定する。例示的な実施形態では、当該オーバーバウンドは、Ｋファクター及び／又はシグマ乗算器を追加することによって、航空機からの誤差境界距離を増加させることによって設定することができる。
【００４３】
[0045]方法はブロック３０６に進み、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる、所与の期間における１つ又は複数の有効電離層領域を定義する。この方法のいくつかの実施形態では、有効電離層領域は、複数のコンステレーションからのＧＮＳＳ衛星を利用して定義することができる。
【００４４】
[0046]方法はブロック３０８に進み、複数のＧＮＳＳ衛星のうちのどの衛星が、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる１つ又は複数の有効な電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかを決定する。いくつかの実施形態では、方法３００は、さらに、１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星からの測定値を用いて微分補正値を計算することを含む。
【００４５】
[0047]方法はブロック３１０に進み、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇ及び１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星のリストを出力する。この方法の実施において、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇ及び１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星のリストを出力することは、この情報を車両（例えば、航空機）にブロードキャストすることを含む。例示的な実施形態では、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇ及び１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星のリストを出力することは、オーバーバウンドσｖｉｇを介した軽減にとって安全であると考えられるＧＮＳＳ衛星の数が、所望の正確な進入に必要な垂直警告限界（ＶＡＬ）を満たすことになる垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成することができる場合に生じる。
【００４６】
[0048]本明細書において具体的な実施形態を示して説明したが、当業者であれば、同じ目的を達成するためになされる任意の構成を、示された特定の実施形態の代わりに使用することができることが理解されよう。したがって、本発明は、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されることが明白に意図される。
例示的な実施形態
[0049]例１は、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星信号を受信して処理するように構成された複数のＧＮＳＳ基準受信機と、複数のＧＮＳＳ基準受信機に通信可能に結合された少なくとも１つの処理モジュールとを備える地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、少なくとも１つの処理モジュールは、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星からのコードマイナスキャリア測定値を使用して複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星のうちの少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿ってそれぞれの電離層品質メトリックを決定し、それぞれの電離層品質メトリックが閾値を満たす場合に、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星について少なくとも１つのオーバーバウンド（ｏｖｅｒｂｏｕｎｄｅｄ）垂直電離層勾配標準偏差（σｖｉｇ）を設定し、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる１つ又は複数の有効電離層領域を定義し、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星のうちのどのＧＮＳＳ衛星が、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかを決定し、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇと、どのＧＮＳＳ衛星が１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかについての指示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）とを出力するように構成される。
【００４７】
[0050]例２は、例１のＧＢＡＳを含み、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇ及びどのＧＮＳＳ衛星が１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかについての指示を出力することは、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇ及びどのＧＮＳＳ衛星が１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかについての指示を、ブロードキャストモジュールによってブロードキャストすることを含む。
【００４８】
[0052]例３は、例１−２のいずれかのＧＢＡＳを含み、処理モジュールは、さらに、１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星からの測定値について微分補正値を計算してブロードキャストするように構成される。
【００４９】
[0052]例４は、例３のＧＢＡＳを含み、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星は、複数のＧＮＳＳコンステレーションからの衛星を含む。
【００５０】
[0053]例５は、例４のＧＢＡＳを含み、微分補正値が、ただ１つのＧＮＳＳコンステレーションからのＧＮＮＳ衛星についてブロードキャストされる。
【００５１】
[0054]例６は、例１−５のいずれかのＧＢＡＳを含み、少なくとも１つの処理モジュールは、さらに、どのＧＮＳＳ衛星が１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有していないかについての指示を出力するように構成され、当該指示は、１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有していないＧＮＳＳ衛星からの信号がオーバーバウンドσｖｉｇを使用した緩和のために安全ではないという通知を含む。
【００５２】
[0055]例７は、例１−６のいずれかのＧＢＡＳを含み、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿ったそれぞれの電離層品質メトリックは、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星のうちの少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿った全電子計数の変化率に対応する。
【００５３】
[0056]例８は、電離層勾配によって引き起こされる地上型補強システム（ＧＢＡＳ）における空間非相関誤差を軽減する方法を含み、当該方法は、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星からのコードマイナスキャリア測定値を使用して複数のＧＮＳＳ衛星のうちの少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿って電離層の品質メトリックを決定するステップと、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿った電離層の品質メトリックが閾値を満たす場合に少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星からの測定値について少なくとも１つのオーバーバウンド垂直電離層勾配標準偏差（σｖｉｇ）を設定するステップと、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる、所与の期間における１つ又は複数の有効電離層領域を定義するステップと、複数のＧＮＳＳ衛星のうちのどのＧＮＳＳ衛星が、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇが適用できる１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかを決定するステップと、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇと、１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星のリストとを出力するステップとを含む。
【００５４】
[0057]例９は、例８の方法を含み、電離層の品質メトリックを決定するステップは、複数のＧＮＳＳ衛星のうちの少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿って全電子計数の変化率を決定するステップを含む。
【００５５】
[0058]例１０は、例８−９のいずれかの方法を含み、オーバーバウンドσｖｉｇが適用できる、所与の期間における１つ又は複数の有効電離層領域を定義するステップは、互いの閾値距離内にある複数のＧＮＳＳ衛星の複数の見通し線に沿って電離層の品質メトリックを比較するステップと、品質メトリック間の差が閾値未満であるかどうかを判断するステップとを含む。
【００５６】
[0059]例１１は、例８−１０のいずれかの方法を含み、１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星の数が、所望の正確な進入に必要な垂直警告限界（ＶＡＬ）を満たす垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成することができるかどうかを判断するステップをさらに含む。
【００５７】
[0060]例１２は、例１１の方法を含み、１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星の数が、所望の正確な進入に必要なＶＡＬを満たすことができるＶＰＬを生成することができない場合に、動作を再開する前にタイムアウト期間待つステップをさらに含む。
【００５８】
[0061]例１３は、例８−１２のいずれかの方法を含み、１つ又は複数の有効電離層領域の外に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星のリストを出力するステップをさらに含む。
【００５９】
[0062]例１４は、例１３の方法を含み、１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星を、オーバーバウンドσｖｉｇを使用する軽減のために安全なものとしてマークするステップと、１つ又は複数の有効電離層領域の外に電離層ピアースポイントを有するＧＮＳＳ衛星を、オーバーバウンドσｖｉｇを使用する軽減のために安全でないものとしてマークするステップとをさらに含む。
【００６０】
[0063]例１５は、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の測定値を受信して処理するように構成された複数のＧＮＳＳ基準受信機と、複数のＧＮＳＳ基準受信機に通信可能に結合された少なくとも１つの処理モジュールとを備える地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、少なくとも１つの処理モジュールは、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星からのコードマイナスキャリア測定値を使用して、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星のうちの各々のＧＮＳＳ衛星の見通し線に沿ってそれぞれの電離層品質メトリックを決定し、少なくとも１つのそれぞれの電離層品質メトリックが閾値を満たす、１つ又は複数の有効電離層領域を定義し、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星のうちのどのＧＮＳＳ衛星が１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかを決定し、１つ又は複数の有効電離層領域に対応する少なくとも１つのオーバーバウンド垂直電離層勾配標準偏差（σｖｉｇ）と、どの観測可能なＧＮＳＳ衛星が１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかについての指示とを出力するように構成される。
【００６１】
[0064]例１６は、例１５のＧＢＡＳを含み、１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有する複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星のうちの各々のＧＮＳＳ衛星の衛星測定値は、少なくとも１つのオーバーバウンドσｖｉｇを使用して完全性保護される（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ−ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ）。
【００６２】
[0065]例１７は、例１５−１６のいずれかのＧＢＡＳを含み、複数の観測可能なＧＮＳＳ衛星は複数のＧＮＳＳコンステレーションからのものである。
【００６３】
[0066]例１８は、例１７のＧＢＡＳを含み、どの観測可能なＧＮＳＳ衛星が１つ又は複数の有効電離層領域内に電離層ピアースポイントを有するかについての指示は、単一のＧＮＳＳコンステレーションからの衛星を含むにすぎない。
【００６４】
[0067]例１９は、例１８のＧＢＡＳを含み、単一のＧＮＳＳコンステレーションは全地球測位システム（ＧＰＳ）である。
【００６５】
[0068]例２０は、例１５−１９のいずれかのＧＢＡＳを含み、σｖｉｇは、Ｋファクター及びシグマ乗数器のうちの少なくとも１つを使用して誤差境界距離を増加させることによってオーバーバウンドされる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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