(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知の位置を有する複数の基準局受信機（１０４）と、
前記複数の基準局受信機（１０４）に通信可能に接続された少なくとも１つの処理モジュール（１０２）と、
前記少なくとも１つの処理モジュール（１０２）に通信可能に接続された少なくとも１つの航空機通信装置（１０８）と
を備える地上型補強システム（ＧＢＡＳ）（１００）であって、
前記少なくとも１つの処理モジュール（１０８）が、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）のそれぞれについて全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値をチェックして、少なくとも１つの静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）対地静止衛星（１１２）から導出された複数の電離層格子点（ＩＧＰ）（２０２）に対する各全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値の電離層貫通点（ＩＰＰ）（２０４）の近接性を判断するように構成され、
前記少なくとも１つの処理モジュールが、前記電離層格子点（ＩＧＰ）（２０２）が許容可能な格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値をもつときは、前記複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）のそれぞれについての前記全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値が、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断するようにさらに構成され、
前記少なくとも１つの処理モジュール（１０２）が、前記少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）（３０６）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）（３０４）を生成できるかどうか判断するようにさらに構成され、
前記少なくとも１つの処理モジュール（１０２）が、前記少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値のうちの一定数が精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）（３０６）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）（３０４）を生成できるときに、前記少なくとも１つの航空機通信装置（１０８）に、前記少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を、ディファレンシャル補正値および、前記少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全な全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値のうちのどれが精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）（３０６）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）（３０４）を生成できるかの指標と共に、航空機ＧＮＳＳ受信機（４００）に伝えさせるように構成される、
地上型補強システム（ＧＢＡＳ）（１００）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）が、前記複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）のそれぞれについて個別のオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を含む、請求項１に記載の地上型補強システム（ＧＢＡＳ）（１００）。
【請求項３】
電離層によって誘導される誤差を全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）と共に使用される地上型補強システム（ＧＢＡＳ）（１００）のために静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）を使用して緩和する方法（６００）であって、
地上型補強システム（ＧＢＡＳ）（１００）から観測可能な複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値をチェックして、少なくとも１つの静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）対地静止衛星（１１２）から導出された複数の電離層格子点（ＩＧＰ）（２０２）に対する、前記複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値についての各電離層貫通点（ＩＰＰ）（２０４）の近接性を判断するステップ（６０２）と、
前記電離層格子点（ＩＧＰ）（２０２）が許容可能な格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値をもつときは、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して前記全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値が安全であると見なすステップ（６０４）と、
前記オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）に適合する全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）（３０６）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）（３０４）を作成できるかどうか判断するステップ（６０６）と、
前記オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）に適合する全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な前記垂直警報限界（ＶＡＬ）（３０６）に適合する前記垂直保護限界（ＶＰＬ）（３０４）を作成できるときに、前記少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を、ディファレンシャル補正値および、前記少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全である全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星（１１０）測定値のうちのどれが精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）（３０６）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）（３０４）を作成するかの指標と共に、航空機の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機（４００）に伝えるステップ（６０８）と
を含む、方法（６００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[1]本特許出願は下記の出願に関連する。
[2]「ＧＮＳＳ  ＵＳＩＮＧ  ＳＢＡＳ  ＩＯＮＯＳＰＨＥＲＩＣ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ  ＩＮ  ＣＯＮＪＵＮＣＴＩＯＮ  ＷＩＴＨ  ＧＢＡＳ  ＡＩＤＩＮＧ（ＧＢＡＳ支援と共にＳＢＡＳ電離層測定値を用いたＧＮＳＳ）」と題する、２０１３年１１月２７に出願され、参照により本明細書に組み込まれている米国仮特許出願第６１／９０９，９００号。
【０００２】
[3]「ＵＳＩＮＧ  ＳＢＡＳ  ＩＯＮＯＳＰＨＥＲＩＣ  ＤＥＬＡＹ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ  ＴＯ  ＭＩＴＩＧＡＴＥ  ＩＯＮＯＳＰＨＥＲＩＣ  ＥＲＲＯＲ（ＳＢＡＳ電離層遅延測定値を用いて電離層誤差を軽減する方法）」と題する、２０１４年２月３日に出願され、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第１４／１７１，２５７号。
【背景技術】
【０００３】
[4]全地球航法衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）（ＧＮＳＳ）は、進入操作および着陸操作において航空機に航行支援を提供する。しかし、これらの操作では高い正確性および精度が要求されるので、航空機が地上型補強システム（ＧＢＡＳ：Ｇｒｏｕｎｄ  Ｂａｓｅｄ  Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）の地上サブシステムの付近にあるときは、ＧＢＡＳがＧＮＳＳを補強する。ＧＢＡＳ地上サブシステムは本明細書ではＧＢＡＳ局とも呼ばれ、航空機に疑似距離補正値およびインテグリティ（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）情報をブロードキャストすることによってＧＮＳＳ受信機を補強し、このことは、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するＧＮＳＳ誤差を除去するために役立つ。その結果、精密進入、出発手続き、およびターミナルエリア管制のための、航空機のコンティニュイティ（ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）、アベイラビリティ（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）、インテグリティの性能が改善される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
地上型補強システム（ＧＢＡＳ）のために誤差を緩和する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[5]地上型補強システム（ＧＢＡＳ）は、既知の位置を有する複数の基準局受信機と、複数の基準局受信機に通信可能に接続された少なくとも１つの処理モジュールと、少なくとも１つの処理モジュールに通信可能に接続された航空機通信装置とを備える。少なくとも１つの処理モジュールは、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星のそれぞれについて全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値をチェックして、少なくとも１つの静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ：Ｓｐａｃｅ−Ｂａｓｅｄ  Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）対地静止衛星から導出された複数の電離層格子点（Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ  Ｇｒｉｄ  Ｐｏｉｎｔ）（ＩＧＰ）に対する全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値の電離層貫通点（Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ  Ｐｉｅｒｃｅ  Ｐｏｉｎｔ）（ＩＰＰ）の近接性を判断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、電離層格子点（ＩＧＰ）が許容可能な格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＲＩＤ  ＩＯＮＯＳＰＨＥＲＥ  ＶＥＲＴＩＣＡＬ  ＥＲＲＯＲ）（ＧＩＶＥ）値をもつときは、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星のそれぞれについての全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値が、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ）標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和（軽減）に対して安全であると判断するようにさらに構成される。少なくとも１つの処理モジュールは、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｅｒｔ  Ｌｉｍｉｔ）（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔ）（ＶＰＬ）を生成できるかどうか判断するようにさらに構成される。少なくとも１つの処理モジュールは、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成できるときに、少なくとも１つの航空機通信装置に、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を、ディファレンシャル補正値および、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全な全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちのどれが精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成できるかの指標と共に、航空機ＧＮＳＳ受信機に伝えさせるように構成される。
【０００６】
[6]図面は単に例示的実施形態を示し、よって範囲を制限するとは見なされないとの理解の元で、添付図面を使用して例示的実施形態をさらに具体的かつ詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】[7]静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）電離層遅延測定値を使用して、電離層の品質測定基準に基づいて使用される電離層の緩和機構を選択する地上型補強システム（ＧＢＡＳ）地上サブシステムの例示的実施形態のブロック線図である。
【図２】[8]ある地理的領域の上にある電離層格子点（ＩＧＰ）２０２の格子および、４つのＩＧＰの間に位置する電離層貫通点（ＩＰＰ）を示すブロック線図である。
【図３】[9]電離層の緩和機構で使用される垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）のオーバーバウンド基準に対する保護限界感度を示すブロック線図である。
【図４】[10]航空機上に搭載される全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機の例示的実施形態を示すブロック線図である。
【図５】[11]ＧＢＡＳ電離層脅威の緩和技法を選択する方法の例示的一実施形態を示すフロー図である。
【図６】[12]電離層によって誘発される誤差を静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）を使用して地上型補強システム（ＧＢＡＳ）のために緩和する、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）と共に使用される方法の例示的一実施形態を示すフロー図である。
【図７】[13]ＧＢＡＳからのデータに基づいてＧＢＡＳ電離層脅威の緩和技法を選択する別の方法の例示的一実施形態を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[14]慣行に従って、記載される様々な特徴は正確な縮尺で描かれるのではなく、例示的実施形態に関連する特定の特徴を強調して描かれる。
[15]下記の詳細な説明において、本明細書の一部を成す添付図面が参照され、参照は図面内に説明目的の例示的実施形態を使用して示されている。ただし、その他の実施形態が利用されてもよく、かつ、論理的、機械的、および電気的な変更が行われてもよいことを理解されたい。さらに、図面および本明細書に記載される方法は、個々のステップが行われる順序を限定すると見なされてはならない。よって、下記の詳細な説明は制限的な意味に解釈されてはならない。
【０００９】
[16]複数の例示的実施形態で、本明細書に記載される全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）は、米国の全地球測位システム（ＧＰＳ）および広域補強システム（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）（ＷＡＡＳ）、ロシアの全地球航法衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ’ｎａｙａ  Ｎａｖｉｇａｔｓｉｏｎｎａｙａ  Ｓｐｕｔｎｉｋｏｖａｙａ  Ｓｉｓｔｅｒｎａ）（ＧＬＯＮＡＳＳ）、中国の百度（バイドゥ：Ｂｅｉｄｏｕ）および北斗−２（コンパス）、欧州連合のガリレオ（Ｇａｌｉｌｅｏ）および欧州静止衛星航法オーバーレイサービス（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｇｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｏｖｅｒｌａｙ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）（ＥＧＮＯＳ）、インドのインド地域航法衛星システム（Ｉｎｄｉａｎ  Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）（ＩＲＮＳＳ）、ならびに日本の準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ：Ｑｕａｓｉ−Ｚｅｎｉｔｈ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）を含む。ＧＳＰを実装する例示的実施形態には、Ｌ１信号（約１．５７５４２ＧＨｚで動作）および／またはＬ２信号（約１．２２７６ＧＨｚで動作）および／またはＬ５信号（約１．１７６４５ＧＨｚで動作）が実装される。グロナスを実装する例示的実施形態には、第１の周波数のＳＰ信号（約１．６０２ＧＨｚで動作）および／または第２の周波数のＳＰ信号（約１．２４６ＧＨｚで動作）が実装される。コンパスを実装する例示的実施形態には、Ｂ１信号（約１．５６１０９８ＧＨｚで動作）、Ｂ１−２信号（約１．５８９７４２で動作）、Ｂ２信号（約１．２０７１４ＧＨｚで動作）および／またはＢ３信号（約１．２６８５２ＧＨｚで動作）が実装される。ガリレオを実装する例示的実施形態には、Ｅ５ａおよびＥ５ｂ信号（約１．１６４−１．２１５ＧＨｚで動作）、Ｅ６信号（約１．２６０−１．５００ＧＨｚで動作）および／またはＥ２−Ｌ１−Ｅ１１信号（約１．５５９−１．５９２ＧＨｚで動作）が実装される。
【００１０】
[17]前述したように、地上型補強システム（ＧＢＡＳ）は、精密進入、出発手続き、およびターミナルエリア管制のための、コンティニュイティ、アベイラビリティ、インテグリティの性能を改善することができる。ＧＢＡＳは一般に、単一の空港の地所に限定される。ＧＮＳＳ受信機によって処理されるＧＮＳＳ衛星測定値に影響する可能性のある誤差の主要な発生源は、電離層によって引き起こされる信号遅延を原因とする。航空機のＧＮＳＳ受信機とＧＢＡＳ局との間の電離層が一様であるとき、ＧＢＡＳ局および航空機のＧＮＳＳ受信機は電離層の一様性による類似した信号遅延を受けるので、この誤差は、ほぼ完全に緩和（軽減）することができる。しかし、電離層攪乱に起因して電離層が非一様になると、その結果、ＧＮＳＳ衛星に対するＧＢＡＳ局の照準線と航空機の照準線の間にある電離層に遅延の差が生じ、航空機で適用されるＧＢＡＳ局の疑似距離補正値が正確でなくなる。このことの原因は、電離層によって引き起こされるそれぞれの位置での異なった遅延に起因する、ＧＢＡＳ局と航空機のＧＮＳＳ受信機との間の空間的な無相関な誤差である。いくつかのケースでは、電離層はメートル単位での著しい遅延をＧＮＳＳ信号に引き起こすことがあり、これが移行して数メートルもの位置誤差が空中位置に生じる。空中受信機の無誤差出力のインテグリティの責任は地上局が負うので、米国連邦航空局（ＦＡＡ：Ｆｅｄｅｒａｌ  Ａｖｉａｔｉｏｎ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）はあらゆるＧＢＡＳに対して、これらの誤差、またはインテグリティ不履行の可能性を緩和する能力を有することを要求する。このことは、空中受信機への潜在的な脅威を実時間で推定し、潜在的な脅威を制限することによって達成することができるが、このことはＧＢＡＳのアベイラビリティ性能を低下させる。精密進入を行うときには空中位置を制限することが重要である。複数の例示的実施形態で、この位置は航空機の周囲の円筒形の境界によって制限され、この境界は保護限界と呼ばれ、垂直成分および水平成分を有する。その他の実施形態では、その他の形状を有する境界が使用される。複数の例示的実施形態で、航空機が自機の位置と考えている場所から１０メートル以内に、高い確率（１−１０−７など）で実際に位置するように、垂直成分は１０メートル未満に制限される。
【００１１】
[18]ＧＢＡＳは、ＧＮＳＳ衛星信号の電離層誘導遅延における空間的無相関（この現象は電離層勾配と呼ばれる）に起因するディファレンシャル距離誤差に感応する。異常な電離層活動が起こっている間に、空中のユーザが許容できないほど大きな位置誤差を受けるような空間的変動（電離層勾配と呼ばれる）が、地上サブステーションおよび空中ユーザが受ける遅延に生じる可能性がある。電離層嵐、異常な電離層活動、電離層誘導遅延、および電離層勾配は上層大気（高度約２００キロメートル）で発生し、太陽フレアおよびその他の太陽活動などの電子活動に基づく。ＧＢＡＳ地上局と空中ユーザとの間の長い距離をわたって、電離層遅延における変動が許容できないほど大きな距離誤差を生む可能性があり、この誤差によって安全で精密進入操作が禁じられることもある。大きな電離層勾配の緩和（軽減）は、（１）ＧＢＡＳの空中コンポーネントと地上コンポーネントとの間で協力して緩和を行うこと、または（２）最悪ケースのＧＮＳＳ衛星ジオメトリと最悪ケースの電離層勾配との組合せに基づく従来手法のスクリーニングによって達成することができる。１の方法では地上と空中の両方のサブシステムに先進機器が必要だが、２の方法はシステムアベイラビリティの低下を代償にすれば可能である。
【００１２】
[19]複数の例示的実施形態で、考え得る全てのＧＮＳＳ衛星ジオメトリの実時間スクリーニングが実行され、最悪のケースの異常な電離層勾配が存在するときに許容できない空中ユーザ位置誤差の原因となる測定値が排除される。複数の例示的実施形態で、この実時間スクリーニングは電離層異常ジオメトリスクリーニング（Ａｎｏｍａｌｏｕｓ  Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｇｅｏｍｅｔｒｙ  Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）（ＡＩＧＳ）を使用して実行される。より具体的には、ＧＢＡＳは、最悪ケースの電離層勾配が常に存在すると自動的に仮定することもできる。よって、ＧＢＡＳ局が、接近中の航空機が使用している可能性のある、考え得るＧＮＳＳ衛星ジオメトリ構成をチェックするとき、最悪ケースの電離層勾配が存在すると仮定して、許容可能な誤差限度を超える誤差を生むＧＮＳＳ衛星ジオメトリがある場合は、それらのＧＮＳＳ衛星ジオメトリを航空機が使用すべきではないとの指標と共に、それらが航空機にブロードキャストされる。
【００１３】
[20]ジオメトリのスクリーニングを実装する複数の例示的実施形態では、利用可能なジオメトリのセットは、有用なジオメトリのみが利用可能になるように、地上局によってブロードキャストされる、インテグリティに関する増加／インフレーションパラメータによって制限される。複数の例示的実施形態で、このことは、（１）実現性のある空中ジオメトリを全て特定し、（２）垂直最大電離層誘導誤差（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｅｒｒｏｒ  ｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）（ＭＩＥＶ）を計算し、（３）この潜在的に危険な、実現性のあるジオメトリのサブセットについて、考え得る最も小さい垂直保護限界（ＶＰＬ）（および／または水平保護限界（Ｌａｔｅｒａｌ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔ）（ＬＰＬ））を計算し、（４）このサブセットの垂直保護限界（ＶＰＬ）（および／または水平保護限界（ＬＰＬ））が、特定のカテゴリの精密進入に対する垂直警報限界（ＶＡＬ）（および／または水平警報限界（Ｌａｔｅｒａｌ  Ａｌｅｒｔ  Ｌｉｍｉｔ）（ＬＡＬ））より小さい場合は、実現性のあるジオメトリのサブセット内の全てのジオメトリについてＶＡＬ（および／またはＬＡＬ）を超えるまでＶＰＬ（および／またはＬＰＬ）を増大させる最も小さいインフレーション係数の探求を開始することを含む。
【００１４】
[21]そのようなブロードキャストされるパラメータの１つは、垂直電離層勾配（ＶＩＧ）の標準偏差であり、シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）とも呼ばれる。通常、（σｖｉｇ）は、ある将来の時点でＧＢＡＳの視野に入るＧＮＳＳ衛星に基づいて、その将来の時点について計算される。複数の例示的実施形態で、ＧＮＳＳ衛星は１恒星日に２回、地球の周りの軌道を回るので、時間につれてＧＢＡＳの見通しの中を複数の異なるＧＮＳＳ衛星が昇り、沈む。周期毎に、（σｖｉｇ）の計算が、将来のその時点にＧＢＡＳの視野に入ると予想される全てのＧＮＳＳ衛星に対して、予測された全てのサブジオメトリ上で、後続の時点について行われる。この実時間ジオメトリスクリーニングは、空港での全ての進入を保護するために適している。図の中の１つのタイムステップについて計算される（σｖｉｇ）値と、現在のタイムステップについて先に計算された（σｖｉｇ）値のうち大きい方の値がＧＮＳＳ受信機にブロードキャストされる。最悪ケースの電離層勾配を仮定すると、カテゴリＩ（ＣＡＴ−Ｉ）の進入操作に対するコンティニュイティ性能およびアベイラビリティが低下し、かつ、カテゴリＩＩ（ＣＡＴ−ＩＩ）進入またはディファレンシャル補正（差動補正、微分補正）ポジティングサービス（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｐｏｓｉｔｉｎｇ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）（ＤＣＰＳ）などのより高度な操作が禁じられることがあるので、一定の状況では、このような仮定をたてるとあまり有利ではないことがある。さらに、最悪ケースの電離層条件は米国では約１０年に１回しかＧＢＡＳ局で発生せず、最悪ケースを仮定すると、リソースが有効活用されない場合が多くなる。
【００１５】
[22]本開示の態様を実装するシステムは、ＧＢＡＳのインテグリティを脅かして正確性を減少させる妨害的な非一様性電離層を、静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）データを使用して可視化し、洞察可能にすることによって、この問題を解決することができる。ＳＢＡＳは地上システムの広域ネットワークであり、広大な地理的領域（米国全土または、その他の広大な陸地または水上領域など）の情報を処理して、それらの情報を地球上の同じ位置の上空に留まるＳＢＡＳ対地静止（ＧＥＯ）衛星にアップロードする。これらのＳＢＡＳ対地静止衛星は、補正情報ならびにその他の誤差情報をＧＮＳＳ受信機に提供する。ＳＢＡＳはＧＢＡＳと類似した働きをするが、その働きは、はるかに大きな規模で行われる。ＧＢＡＳとＳＢＡＳは異なる観測可能性で同じ問題を異なる方法により処理することができるので、相補的なシステムである。具体的には、ＳＢＡＳはＧＢＡＳよりも、ＧＮＳＳ受信機からはるかに長い距離から事物を観察することができる。例示的ＳＢＡＳは、全地球測位システム（ＧＰＳ）を補強する、米国連邦航空局（ＦＡＡ）によって開発された広域補強システム（ＷＡＡＳ）を含む。
【００１６】
[23]ＳＢＡＳは、既知の固定位置を有する地上局のネットワークを使用する。これらの地上局は極めて正確な既知の位置を有し、電離層貫通点（ＩＰＰ）に起因する、視野内の全てのＧＮＳＳ衛星からの遅延を計算する。異なる遅延を計算した後に、地上局はこの情報を主局に送信し、主局は固定格子システムを使用して電離層遅延を計算してから、その情報を定期的に（約５分毎、または、より高頻度で）ＳＢＡＳ対地静止衛星にアップロードする。ＳＢＡＳ対地静止衛星は次に、この遅延時間情報の配列をＳＢＡＳ対応のＧＮＳＳ受信機にブロードキャストする。「電離層遅延データの配列」および「電離層格子点遅延」という用語は同義に使用されることに留意されたい。
【００１７】
[24]図１は、静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）電離層遅延測定値を使用して、電離層の品質測定基準に基づいて使用される電離層の緩和機構を選択する地上型補強システム（ＧＢＡＳ）地上サブシステム１００の例示的実施形態のブロック線図である。複数の例示的実施形態において、ＧＢＡＳ地上サブシステム１００は、地上型補強システム（ＧＢＡＳ）処理モジュール１０２、複数の基準局受信機１０４（基準局受信機１０４−１、基準局受信機１０４−２、および基準局受信機１０４−３を含む）、オプションのＳＢＡＳ受信機１０６、および航空機通信装置１０８を含む。複数の例示的実施形態には、それより多数または少数の基準局受信機１０４が含まれる。複数の例示的実装には、４つの基準局受信機１０４が含まれる。
【００１８】
[25]複数の例示的実施形態で、ＧＢＡＳ処理モジュール１０２は、本明細書に記載される機能に使用される様々な方法、プロセスタスク、計算、および制御機能を遂行するためのソフトウェアプログラム、ファームウェア、またはその他のコンピュータ可読命令を含む、またはそれらの命令と共に機能するプロセッサを含む。これらの命令は通常、コンピュータ可読命令またはデータ構造のストレージのための適切な任意のコンピュータ可読媒体に格納される。コンピュータ可読媒体は、汎用プロセッサ（ＧＰＰ）または専用目的のコンピュータもしくはプロセッサ（フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または他の集積回路など）によってアクセスできる利用可能な任意の媒体、または任意のプログラマブル論理デバイスとして実装されることができる。適切なプロセッサ可読媒体は、磁気または光媒体などのストレージ媒体またはメモリ媒体を含んでもよい。例えば、ストレージ媒体またはメモリ媒体は、従来型のハードディスク、コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（同期型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）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去書き込み可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、およびフラッシュメモリなどの揮発性または不揮発性の媒体などを含んでもよい。適切なプロセッサ可読媒体はまた、ネットワークおよび／または無線リンクなどの通信媒体を介して伝達される、電気的、電気磁気的またはデジタル信号など送信媒体を含んでもよい。
【００１９】
[26]複数の例示的実施形態で、ＧＢＡＳ基準局受信機１０４はそれぞれ、視野内にある複数のＧＮＳＳ衛星１１０（ＧＮＳＳ衛星１１０−１、ＧＮＳＳ衛星１１０−２、ＧＮＳＳ衛星１１０−３、ＧＮＳＳ衛星１１０−４、ＧＮＳＳ衛星１１０−５、および／またはＧＮＳＳ衛星１１０−６などのいずれかを含む）からＧＮＳＳ信号を受信するように構成される。複数の例示的実施形態で、ＧＢＡＳ処理モジュール１０２はＧＢＡＳ基準局受信機１０４からＧＮＳＳデータを受信し、このデータおよびＧＢＡＳ基準局受信機１０４の精密な地理位置についての知識を使用して、ＧＮＳＳに基づくＧＢＡＳ基準局受信機１０４の位置の計算における誤差を判断するように構成される。複数の例示的実施形態で、航空機通信装置１０８を使用してＧＮＳＳ航空機受信機に誤差データを提供するために、ＧＮＳＳに基づく計算におけるこれらの誤差が使用される。この説明では、誤差データは航空機通信装置１０８を使用してＧＮＳＳ航空機受信機に送信されるが、その他の実施形態では、誤差データはその他の車両、目標物、物体、または人々のＧＮＳＳ受信機に提供される。
【００２０】
[27]複数の例示的実施形態で、オプションのＳＢＡＳ受信機１０６は、いずれかのＳＢＡＳ対地静止衛星１１２（ＳＢＡＳ対地静止衛星１１２−１および／またはＳＢＡＳ対地静止衛星１１２−２などを含む）からＳＢＡＳ情報を受信するように構成される。その他の実施形態では、ＧＢＡＳ基準局受信機１０４自体のうち少なくとも１つが、いずれかのＳＢＡＳ対地静止衛星１１２（ＳＢＡＳ対地静止衛星１１２−１および／またはＳＢＡＳ対地静止衛星１１２−２などを含む）からＳＢＡＳ情報を受信するように構成される。複数の例示的実施形態で、ＧＢＡＳ処理モジュール１０２は、ＳＢＡＳ対地静止衛星１１２からのＳＢＡＳ情報を利用してＧＢＡＳ地上サブシステム１００の正確性およびインテグリティを向上させるようにも構成される。具体的には、ＧＢＡＳ処理モジュール１０２はＳＢＡＳ対地静止衛星１１２によって提供される電離層遅延データの配列を使用して、電離層勾配（電離層嵐またはその他の電離層活動によって引き起こされることがある）が存在する可能性を判断することができる。ある領域を横切る様々な貫通点からの電離層遅延の一様性は電離層勾配および大きな不規則性のリスクに逆相関し、ＧＢＡＳ地上サブシステム１００によって提供される操作に影響する。ＧＢＡＳ処理モジュール１０２は、より多くの貫通点にわたるＳＢＡＳ情報を使用して、電離層が、ＧＢＡＳ処理モジュール１０２によって測定される遅延と航空機１１４のＧＮＳＳ受信機によって測定される遅延にそれぞれ異なる影響を与えているかどうかを判断することができる。ＧＢＡＳ地上サブシステム１００が受ける電離層遅延と航空機１１４のＧＮＳＳ受信機が受ける電離層遅延との間の差が閾値より小さい場合は、ＧＢＡＳ処理モジュール１０２によって使用されるジオメトリスクリーニングおよび（σｖｉｇ）インフレーション技法を保留して、代わりに、垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）をオーバーバウンドする、よりシンプルな技法を実行することができる。複数の例示的実施形態で、垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）をオーバーバウンドすることによって、少なくとも１つのＧＮＳＳ衛星からの測定値の距離誤差がオーバーバウンドされる。
【００２１】
[28]複数の例示的実施形態で、垂直位置誤差が境界を１０メートルを超えるほど大きくなると推定されたときは、この位置を航空機１１４の周囲で十分な狭さに制限することは不可能なので、精密進入路が利用不可能になる。精密進入路が利用不可能なとき、航空機１１４はＣＡＴ−Ｉ精密進入を行うことができず、代替の空港を探すこと、または、操縦士による目視進入の実行および／もしくは、計器着陸システム（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｌａｎｄｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）（ＩＬＳ）などの非ＧＮＳＳベースの航法ツールの使用が必要になる。ＳＢＡＳ対地静止衛星１１２からのデータを使用してＧＢＡＳ地上サブシステム１００と静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）を統合することによって、航空機１１４のＧＮＳＳ機器を更新する必要なく、ジオメトリスクリーニングおよび（σｖｉｇ）インフレーション技法に関連するアベイラビリティ性能を著しく改善する代替手段が得られる。
【００２２】
[29]複数の例示的実施形態で、ＳＢＡＳ対地静止衛星１１２からの情報を使用して、ある所与の瞬間の電離層の品質が判断される。複数の例示的実施形態では、電離層の品質が不十分であると判断されると、より複雑な緩和技法であるジオメトリスクリーニングおよび（σｖｉｇ）インフレーションを使用することが決定され、（σｖｉｇ）インフレーションでは最悪ケースの電離層嵐が存在し、システム内の誤差が最悪ケースのレベルに至ると常に仮定される。複数の例示的実施形態では、電離層の品質が十分であると判断されると、より複雑な緩和技法（ジオメトリスクリーニングおよび（σｖｉｇ）インフレーション）は必要ないと決定される。その代わりに、ＳＢＡＳ対地静止衛星１１２から提供される情報に基づいてＧＮＳＳ衛星に存在し得る最悪ケースの誤差に基づき、垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）の単純なオーバーバウンドが使用される。複数の例示的実施形態で、垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）のオーバーバウンドは、１−σ（１−シグマ）の電離層誤差オーバーバウンド値である。この方法により、複雑な解析を少なくすることができ、精密進入路の精度についてアベイラビリティの向上が可能になる。複数の例示的実施形態で、垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）のオーバーバウンドは、Ｋ係数および／またはシグマ乗数を追加することにより航空機１１４からの誤差制限距離を拡大することによって達成することができる。例えば、時間の６７％で航空機１１４が１メートルの範囲内にあることを示す、１メートル１シグマタイプの正規分布の誤差は、それを２倍し、この測距ソース上に２メートルの垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）オーバーバウンドが存在することをユーザにブロードキャストすることによって９５％までのオーバーバウンドが統計的に可能である。ここでは、時間の９５％で、無故障条件時の距離誤差が２メートルを超えないと仮定される。複数の例示的実施形態で、ＧＢＡＳ地上サブシステムは状況に応じてオーバーバウンド技法と、より複雑なスクリーニング技法との間で切り替わることができる。複数の例示的実施形態で、どちらの技法を使用するかに応じて、これより多くの、または少ないＧＮＳＳ衛星が使用されることになる。複数の例示的実施形態で、ＧＢＡＳ地上サブシステムは、オーバーバウンド技法とスクリーニング技法の間で切り替わることができ、シームレスに使用されるＧＮＳＳ衛星のセットを切り替えることができる。
【００２３】
[30]複数の例示的実施形態で、ＧＮＳＳ地上サブシステム１００から航空機１１４のＧＮＳＳ機器にブロードキャストされる垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）の１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンドを介してＧＮＳＳ衛星１１０測定値内の残存電離層誤差を防ぐことが可能になるように、ＧＮＳＳ衛星１１０測定値がＳＢＡＳのＧＩＶＥリファレンス点（電離層格子点（ＩＧＰ）と呼ばれる）に十分近いか、またはそれらに囲まれているかが、ＳＢＡＳ対地静止衛星１１２からの静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＲＩＤ  ＩＯＮＯＳＰＨＥＲＥ  ＶＥＲＴＩＣＡＬ  ＥＲＲＯＲ）（ＧＩＶＥ）情報を使用して判断される。複数の例示的実施形態で、ＳＢＡＳのＩＧＰのＧＩＶＥ値は、ＧＢＡＳ地上サブシステム１００がブロードキャストされたオーバーバウンド垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用してオーバーバウンドすることができる残存電離層誤差にマッピングされる。
【００２４】
[31]複数の例示的実施形態で、機能は地上型補強システム（ＧＢＡＳ）地上サブシステム１００のＧＢＡＳ処理モジュール１０２によって実装される。機能は、各ＧＮＳＳ衛星１１０測定値をチェックして、ブロードキャストされたＳＢＡＳ対地静止衛星の一連の電離層格子点（ＩＧＰ）に対するＧＮＳＳ衛星１１０測定値の電離層貫通点（ＩＰＰ）の近接性を判断する。複数のＩＧＰが許容可能なＧＩＶＥ値を示す場合は、そのＧＮＳＳ衛星測定値は、１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値に基づいてオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を介した緩和に対して安全であると考えられる。ＧＢＡＳ地上サブシステム１００から観測可能な各ＧＮＳＳ衛星１１０測定値を考察した後、次に、機能は、１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値を有する垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）に適合するＧＮＳＳ衛星１１０のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合することのできる垂直保護限界（ＶＰＬ）を作成することができるかを判断する。複数の例示的実施形態で、ＣＡＴ−Ｉ進入のＶＡＬは１０メートルである。計算されたＶＰＬがＶＡＬより小さい場合は、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）基準に一致するＧＮＳＳ衛星１１０が、航空機１１４のＧＮＳＳ機器に、ディファレンシャル補正値および各ＧＮＳＳ衛星１１０の電離層貫通点（ＩＰＰ）の周りのＧＩＶＥ値に対応するオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）の値と共にブロードキャストされる。機能は、１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値に基づく垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を各ＧＮＳＳ衛星１１０測定値に個別に（各測定値の周りのＩＧＰのＧＩＶＥ値に応じて）提供することもでき、または、機能は、最悪ケースのＧＮＳＳ衛星１１０測定値をカバーする１−σ（１−シグマ）値に基づく単一の垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を提供することもできる。
【００２５】
[32]複数の例示的実施形態で、現在一定レベルの電離層嵐（またはその他の電離層妨害）が存在しているとＧＢＡＳ処理モジュール１０２が判断すると、システムは、一定のタイムアウト期間（数分間および／または数時間など）待機し、その後ＳＢＡＳベースの操作を再開することによって、ヒステリシスを適用する。複数の例示的実施形態で、タイムアウト期間は、一定日数にわたる一定数の局からのデータを調べてタイムアウト期間の延長および／または短縮が勾配の分布にどのように影響するかを判断することによって決定される。複数の例示的実施形態で、タイムアウト期間に対して感度解析が行われ、そのような電離層嵐がない静かな日の勾配分布に類似するまで勾配分布が崩れるタイムアウト期間が選択される。例えば、電離層勾配が存在するはずがないと地域システムのＳＢＡＳが判断した期間内に存在し、非常に大きな電離層勾配を有する非常に悪質な嵐に対して特定の勾配分布が存在するとき、その原因は、そのＳＢＡＳシステムがＧＢＡＳ地上サブシステム１００の位置する局地的電離層を直接測定していないことであり得る。したがって、複数の例示的実施形態では、タイムアウト期間は、特定の地理的領域の電離層勾配の分布が、正常な日に期待される特定の値にまで減少したＧＩＶＥ値（ＧＩＶＥ値６など）を有する分布になるまで履歴的に崩れるような期間になるように選択される。したがって、複数の例示的実施形態で、ＧＢＡＳ処理モジュール１０２は、電離層勾配が一定の閾値に達した後、ＧＢＡＳ地上サブシステム１００をより正常な状態に到達させるためにタイムアウト期間を使用するヒステリシスが使用された後は、そのサブシステムが再び有効なデータを提供するために十分適切に機能していると見なされるまではシステムは適切に機能できないと判断する。
【００２６】
[33]図２は、ある地理的領域の上にある電離層格子点（ＩＧＰ）２０２の格子２００および、４つのＩＧＰ２０２の間に位置する電離層貫通点（ＩＰＰ）２０４を示すブロック線図である。電離層貫通点（ＩＰＰ）２０４は黒く塗られた４つの電離層格子点（ＩＧＰ）２０８の間にある。電離層貫通点（ＩＰＰ）２０４は、その電離層貫通点（ＩＰＰ）２０４の周りに実効半径２０６を含む。複数の例示的実施形態で、黒く塗られた４つの電離層格子点（ＩＧＰ）２０８は、前述したように許容可能であるかどうかを判断するためにＧＩＶＥ値が計算されるＩＧＰである。
【００２７】
[34]図３は、航空機１１４および、拡大されたジオメトリスクリーニングベースの方法論に基づいて１つまたは複数の保護限界（第１の垂直保護限界（ＶＰＬ１）および／または第１の水平保護限界（ＬＰＬ１）など）によって定められる空間境界３０２および、ＳＢＡＳベースのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）に基づいて１つまたは複数の保護限界（第２の垂直保護限界（ＶＰＬ２）および／または第２の水平保護限界（ＬＰＬ２）など）によって定められる空間境界３０４の両方を示すブロック線図である。図３に示されるように、空間境界３０４は空間境界３０２より狭く、このことは、より高い正確性が可能になることを意味する。空間境界３０６が、１つまたは複数の警報限界（垂直警報限界（ＶＡＬ）および／または水平警報限界（ＬＡＬ）など）によって定められる。複数の例示的実施形態で、垂直保護限界（ＶＰＬ）および垂直警報限界（ＶＡＬ）は、水平保護限界（ＬＡＬ）および水平警報限界（ＬＡＬ）よりも問題になることが多い。その理由は、ＧＮＳＳ衛星ジオメトリに基づいて得られる位置の水平成分（経度および緯度）と同程度に良質な、位置の垂直成分（高度）を計算するためのＧＮＳＳデータが得られないことである。図３には１つの航空機１１４が示されているが、その他の実施形態では、その他の車両、目標物、物体、または人々が空間境界３０２および／または空間境界３０４を有する。複数の例示的実施形態で、空間境界３０２、空間境界３０４、および空間境界３０６は円筒形の空間境界である。その他の実施形態では、空間境界３０２、空間境界３０４、および空間境界３０６のいずれかが、異なる形状および／またはジオメトリを有する。複数の例示的実施形態では空間境界３０２および／または空間境界３０４は動的で、実時間で変化し、大きくなりすぎると、１つまたは複数の保護限界によって定められる空間境界３０６を超過する。
【００２８】
[35]複数の例示的実施形態で、電離層の緩和機構としてオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）が選択されるとき、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）は１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値になるように選択され、ここでσ（シグマ）は標準偏差である。この１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値を使用する緩和に対して安全なＧＮＳＳ衛星測定値が十分にあって、１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値基準に適合するＧＮＳＳ衛星１１０のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合し得る垂直保護限界（ＶＰＬ）を作成することができるであろうとＧＢＡＳ地上サブシステム１００が判断するために、この１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値が使用される。具体的には、計算された垂直保護限界（ＶＰＬ）が垂直警報限界（ＶＡＬ）よりも小さい場合は、オーバーバウンド基準に適合するＧＮＳＳ衛星１１０の指標が、ディファレンシャル補正値および１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値と共に航空機１１４（およびその他のＧＢＡＳユーザ）にブロードキャストされる。複数の例示的実施形態で、オーバーバウンド基準に適合するＧＮＳＳ衛星１１０の指標は、オーバーバウンド基準に適合するＧＮＳＳ衛星１１０のリストを含む。その他の例示的実施形態では、オーバーバウンド基準に適合するＧＮＳＳ衛星１１０の指標は、オーバーバウンド基準に適合せず、使用すべきではないＧＮＳＳ衛星１１０のリストを含む。
【００２９】
[36]複数の例示的実施形態で、この１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値は、各ＧＮＳＳ衛星の電離層貫通点（ＩＰＰ）の周りのＳＢＡＳ格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値に対応する。複数の例示的実施形態で、１−σ（１−シグマ）電離層誤差のオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）は、各ＧＮＳＳ衛星測定値に個別に（各測定値の周りのＩＧＰのＧＩＶＥ値に応じて）提供される。その他の例示的実施形態では、１−σ（１−シグマ）電離層誤差のオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）は、最悪ケースのＧＮＳＳ衛星測定値をカバーする単一の値として提供される。
【００３０】
[37]図４は、航空機１１４などの航空機上に搭載される全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機４００の例示的実施形態を示すブロック線図である。複数の例示的実施形態で、ＧＮＳＳ受信機４００は、複数のＧＮＳＳ衛星１１０からＧＮＳＳ信号を受信するための少なくとも１つのＧＮＳＳアンテナ４０２および、ＧＢＡＳ地上サブシステム１００の航空機通信装置１０８から信号を受信するための少なくとも１つのＧＢＡＳアンテナ４０４を含む。複数の例示的実施形態で、少なくとも１つのＧＢＡＳアンテナ４０４は、オーバーバウンド基準に適合するＧＮＳＳ衛星１１０の指標を、ディファレンシャル補正値および少なくとも１つの１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値と共に受信する。複数の例示的実施形態で、１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値は、各ＧＮＳＳ衛星１１０の電離層貫通点（ＩＰＰ）の周りのＧＩＶＥ値に対応する。複数の例示的実施形態で、各ＧＮＳＳ衛星１１０測定値についての（測定値の周りのＩＧＰのＧＩＶＥ値に応じて）、別個の１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値が別々に受信される。その他の例示的実施形態では、最悪ケースのＧＮＳＳ衛星１１０測定値をカバーする単一の１−σ（１−シグマ）値が受信される。
【００３１】
[38]複数の例示的実施形態で、オーバーバウンド基準に適合するＧＮＳＳ衛星１１０の指標は、オーバーバウンド基準に適合するＧＮＳＳ衛星１１０のリストを含む。その他の例示的実施形態では、オーバーバウンド基準に適合するＧＮＳＳ衛星１１０の指標は、オーバーバウンド基準に適合せず、使用すべきではないＧＮＳＳ衛星１１０のリストを含む。複数の例示的実施形態で、ＧＮＳＳ受信機４００は、オーバーバウンド基準に適合するとされるＧＮＳＳ衛星１１０のサブセットからのＧＮＳＳデータのみを使用する。複数の例示的実施形態で、ＧＮＳＳ受信機４００は、オーバーバウンド基準に適合するとされるＧＮＳＳ衛星１１０のサブセットからのデータ、ディファレンシャル補正値、および少なくとも１つの１−σ（１−シグマ）電離層誤差オーバーバウンド値を使用して、ＧＢＡＳ補強されたＧＮＳＳ航法ソリューションを生成する。
【００３２】
[39]図５は、ＧＢＡＳ電離層脅威の緩和技法を選択する方法５００の例示的一実施形態を示すフロー線図である。方法５００はブロック５０２で開始し、ある電離層の現在の品質測定基準を決定する。複数の例示的実施形態で、電離層の品質測定基準は、静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）から受信されたデータに基づいて決定される。
【００３３】
[40]方法５００はブロック５０４に進み、電離層の現在の品質測定基準が閾値に適合するときに地上型補強システム（ＧＢＡＳ）に使用される、第１の電離層緩和機構を選択する。複数の例示的実施形態で、第１の電離層緩和機構は、Ｋ係数および／またはシグマ乗数を追加することによりＧＮＳＳ受信機からの誤差制限距離を調整してオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を作成することによるオーバーバウンディングである。
【００３４】
[41]方法５００はブロック５０６に進み、電離層の現在の品質測定基準が閾値に適合しないときに地上型補強システム（ＧＢＡＳ）に使用される、第２の電離層緩和機構を選択する。複数の例示的実施形態で、第２の電離層緩和機構は、最悪ケースの電離層勾配が存在すると仮定したときの許容限度より大きい誤差を生む任意のＧＮＳＳ衛星ジオメトリをスクリーニングすることである。複数の例示的実施態様で、このＧＮＳＳ衛星ジオメトリのスクリーニングは、電離層異常ジオメトリスクリーニング（ＡＩＧＳ）を使用して実行される。
【００３５】
[42]図６は、電離層によって誘発される誤差を静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）を使用して地上型補強システム（ＧＢＡＳ）のために緩和する、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）と共に使用される方法６００の例示的一実施形態を示すフロー図である。方法６００はブロック６０２で開始し、地上型補強システム（ＧＢＡＳ）から観測可能な複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値をチェックして、少なくとも１つの静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）対地静止衛星から導出された複数の電離層格子点（ＩＧＰ）に対する、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値について各電離層貫通点（ＩＰＰ）の近接性を判断する。
【００３６】
[43]方法６００はブロック６０４に進み、電離層格子点（ＩＧＰ）が許容可能な格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値をもつときは全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値が、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると見なす。方法６００はブロック６０６に進み、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）に適合する全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成することができるかどうかを判断する。
【００３７】
[44]方法６００はブロック６０８に進み、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）に適合する全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうち一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成することができると判断された場合に、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を、ディファレンシャル補正値および、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全な全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のどれが精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成するかの指標と共に、航空機の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機に伝える。
【００３８】
[45]方法６００の複数の例示的実施形態で、垂直保護限界（ＶＰＬ）が垂直警報限界（ＶＡＬ）より小さいときに、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、正確な進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合することのできる垂直保護限界（ＶＰＬ）を作成することができる。複数の例示的実施形態で、方法６００は、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、正確な進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合することのできる垂直保護限界（ＶＰＬ）を作成できないとき、操作を再開する前にタイムアウト期間だけ待機することをさらに含む。
【００３９】
[46]複数の例示的実施形態で、方法６００は、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうち、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成できるものが一定数ないときに、考え得る全ての全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星ジオメトリの実時間スクリーニングに基づいて垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を判断することをさらに含む。方法６００の複数の例示的実施形態で、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）は、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星のそれぞれの電離層貫通点（ＩＰＰ）の周りの格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値に対応する。
【００４０】
[47]図７は、ＧＢＡＳからのデータに基づいてＧＢＡＳ電離層脅威の緩和技法を選択する方法７００の例示的一実施形態を示すフロー図である。方法７００はブロック７０２で開始し、ＧＮＳＳ衛星貫通点を計算する。方法７００はブロック７０４に進み、電離層勾配点（ＩＧＰ：Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｐｏｉｎｔ）境界を計算する。方法７００はブロック７０６に進み、垂直保護限界（ＶＰＬ）値を計算する。方法７００はブロック７０８に進み、緩和技法を選択する。
【００４１】
[48]本明細書には特定の実施形態が説明されているが、同じ目的を達成するために計算された任意の構成を、図示された特定の実施形態に置き換えてもよいことは当業者には理解されるであろう。したがって、本発明が特許請求の範囲およびその等価物によってのみ制限されることが明確に意図される。
【実施例１】
【００４２】
[49]実施例１は地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、このＧＢＡＳは、既知の位置を有する複数の基準局受信機と、複数の基準局受信機に通信可能に接続された少なくとも１つの処理モジュールと、少なくとも１つの処理モジュールに通信可能に接続された少なくとも１つの航空機通信装置とを備えており、少なくとも１つの処理モジュールが、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星のそれぞれについて全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値をチェックして、少なくとも１つの静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）対地静止衛星から導出された複数の電離層格子点（ＩＧＰ）に対する全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値の電離層貫通点（ＩＰＰ）の近接性を判断するように構成され、少なくとも１つの処理モジュールが、電離層格子点（ＩＧＰ）が許容可能な格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値をもつときは、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星のそれぞれについての全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値が、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断するようにさらに構成され、少なくとも１つの処理モジュールが、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成できるかどうか判断するようにさらに構成され、少なくとも１つの処理モジュールが、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成できるときに、少なくとも１つの航空機通信装置に、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を、ディファレンシャル補正値および、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全な全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちのどれが精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成できるかの指標と共に、航空機ＧＮＳＳ受信機に伝えさせるように構成される。
【実施例２】
【００４３】
[50]実施例２は実施例１の地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、複数の基準局受信機が４つの基準局受信機を含む。
【実施例３】
【００４４】
[51]実施例３は実施例１〜２のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、垂直保護限界（ＶＰＬ）が垂直警報限界（ＶＡＬ）より小さいときに、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成することができる。
【実施例４】
【００４５】
[52]実施例４は、実施例１〜３のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、垂直保護限界（ＶＰＬ）が垂直警報限界（ＶＡＬ）より小さいときに、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成することができないときに、少なくとも１つの処理モジュールが、操作を再開する前にタイムアウト期間待機するように構成される。
【実施例５】
【００４６】
[53]実施例５は実施例１〜４のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）が、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星のそれぞれについて個別のオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を含む。
【実施例６】
【００４７】
[54]実施例６は実施例１〜５のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）が、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星からの最悪ケースの全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値をカバーする単一のオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を含む。
【実施例７】
【００４８】
[55]実施例７は実施例１〜６のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちに、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を作成できるものが一定数ないときに、少なくとも１つの処理モジュールが、考え得る全ての全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星ジオメトリの実時間スクリーニングに基づいて垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を判断するようにさらに構成されることをさらに含む。
【実施例８】
【００４９】
[56]実施例８は実施例１〜７のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）が、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星のそれぞれの電離層貫通点（ＩＰＰ）の周りの格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値に対応する。
【実施例９】
【００５０】
[57]実施例９は電離層によって誘導される誤差を全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）と共に使用される地上型補強システム（ＧＢＡＳ）のために静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）を使用して緩和する方法を含み、この方法は、地上型補強システム（ＧＢＡＳ）から観測可能な複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値をチェックして、少なくとも１つの静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）対地静止衛星から導出された複数の電離層格子点（ＩＧＰ）に対する、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値についての各電離層貫通点（ＩＰＰ）の近接性を判断し、電離層格子点（ＩＧＰ）が許容可能な格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値をもつときは、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値が安全であると見なすステップと、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）に適合すると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を作成できるかどうか判断するステップと、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）に適合すると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を作成できるときに、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を、ディファレンシャル補正値および、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全である全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちのどれが精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を作成できるかの指標と共に、航空機の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機に伝えるステップとを含む。
【実施例１０】
【００５１】
[58]実施例１０は実施例９の方法を含み、垂直保護限界（ＶＰＬ）が垂直警報限界（ＶＡＬ）より小さいときに、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合することができる垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成することができる。
【実施例１１】
【００５２】
[59]実施例１１は実施例９〜１０のいずれかの方法を含み、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、正確な進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合することのできる垂直保護限界（ＶＰＬ）を作成できないとき、操作を再開する前にタイムアウト期間待機するステップをさらに含む。
【実施例１２】
【００５３】
[60]実施例１２は実施例９〜１１のいずれかの方法を含み、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうち、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合する垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成できるものが一定数ないときに、考え得る全ての全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星ジオメトリの実時間スクリーニングに基づいて垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を判断するステップをさらに含む。
【実施例１３】
【００５４】
[61]実施例１３は実施例９〜１２のいずれかの方法を含み、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）は、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星のそれぞれの電離層貫通点（ＩＰＰ）の周りの格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値に対応する。
【実施例１４】
【００５５】
[62]実施例１４は地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、このＧＢＡＳは、既知の位置を有する複数の基準局受信機と、複数の基準局受信機に通信可能に接続された少なくとも１つの処理モジュールと、少なくとも１つの処理モジュールに通信可能に接続された少なくとも１つの航空機通信装置とを備えており、少なくとも１つの処理モジュールは、少なくとも１つの静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）対地静止衛星から受信されたデータに基づいて電離層の現在の品質測定基準を決定するように構成されており、少なくとも１つの処理モジュールは、電離層の現在の品質測定基準が閾値に適合するときに、少なくとも１つの静止衛星型補強システム（ＳＢＡＳ）対地静止衛星から受信されたデータに基づいて、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を決定するようにさらに構成されている。
【実施例１５】
【００５６】
[63]実施例１５は実施例１４の地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）が、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星について個別のオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を含む。
【実施例１６】
【００５７】
[64]実施例１６は実施例１４〜１５のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）が、複数の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星からの最悪ケースの全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値をカバーする、単一のオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を含む。
【実施例１７】
【００５８】
[65]実施例１７は実施例１４〜１６のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、電離層の現在の品質測定基準が閾値に適合しないときに、少なくとも１つの処理モジュールが、考え得る全ての全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星ジオメトリの実時間スクリーニングに基づいて垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を判断するようにさらに構成されることをさらに含む。
【実施例１８】
【００５９】
[66]実施例１８は実施例１４〜１７のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、オーバーバウンドを使用する緩和に対して安全であると判断された全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星測定値のうちの一定数が、精密進入に必要な垂直警報限界（ＶＡＬ）に適合することができる垂直保護限界（ＶＰＬ）を生成することができるときに、電離層の現在の品質測定基準が閾値に適合する。
【実施例１９】
【００６０】
[67]実施例１９は実施例１４〜１８のいずれかの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、電離層の現在の品質測定基準値が閾値に適合するときに、少なくとも１つの処理モジュールが、少なくとも１つのオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）を、ディファレンシャル補正値および、どの全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星がオーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）に適合するかの指標と共に、航空機の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機に伝えるようにさらに構成されることをさらに含む。
【実施例２０】
【００６１】
[68]実施例２０は実施例１９の地上型補強システム（ＧＢＡＳ）を含み、オーバーバウンドされた垂直電離層勾配の標準偏差シグマｖｉｇ（σｖｉｇ）が、各全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）衛星の電離層貫通点（ＩＰＰ）の周りの格子点電離層垂直遅延量誤差（ＧＩＶＥ）値に対応する。
【符号の説明】
【００６２】
１００  地上型補強システム（ＧＢＡＳ）地上サブシステム
１０２  地上補強システム（ＧＢＡＳ）処理モジュール
１０４  基準局受信機
１０６  ＳＢＡＳ受信機
１０８  航空機通信装置
１１０  ＧＮＳＳ衛星
１１２  ＳＢＡＳ対地静止衛星
１１４  航空機
２００  電離層格子点（ＩＧＰ）の格子
２０２  電離層格子点（ＩＧＰ）
２０４  電離層貫通点（ＩＰＰ）
２０６  実効半径
３０２  空間境界
３０４  空間境界
３０６  空間境界
４００  全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機
４０２  ＧＮＳＳアンテナ
４０４  ＧＢＡＳアンテナ
【図１】
0006649751.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006649751.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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