[发明专利]多星群全球导航卫星系统增强和援助

说明书

技术领域

本公开涉及全球定位与导航，以及全球定位或导航卫星系统，并且更具体地涉及多星群全球导航卫星系统增强和援助。

背景技术

为确定某一事物的地理位置和导航，美国的全球定位系统（GPS）的使用已经变得无所不在。GPS是由美国政府建立和发射的卫星群，其绕地球轨道运行以向用户的GPS接收器或导航装置提供导航和定位信号。能够接收和使用GPS信号的数以百万计的GPS接收器或导航装置正由公众和政府机构使用。尽管GPS被广泛使用，但仍然有一些缺点。一个缺点是由于结构的阻挡导致在某些位置的低可用性或低信号接收。例如，在所谓的城市的“都市峡谷”中的高层建筑会阻塞GPS信号，结果可能没有足够数量的GPS卫星可用来利用GPS接收器或导航装置执行导航和定时。其他国家也已经发射并建立了用于全球定位和导航的卫星群或一般意义上的全球导航卫星系统（GNSS）。这些国外拥有并操纵的GNSS的例子可以包括，但未必限于俄罗斯航天部队为俄罗斯政府操纵的全球导航卫星系统（Glonass）、欧盟操纵的Galileo以及中国政府操纵的Compass。这些国外的GNSS卫星可以以四倍于GPS卫星可用的导航卫星的数量显著增加，从而极大改善全球定位和导航的可用性与性能。然而，多星群GNSS的使用可能存在其他问题，例如，来自其他、国外或次要（secondary）GNSS的定位和导航数据是否可靠？这种系统是否易受欺骗，其中一个系统可以伪装成另一个系统或者数据可能是不准确或是错误的？其他问题可能是首次定位时间或和足够数量的卫星在合理的时间段内建立通信以确定位置和对堵塞或其他干扰的灵敏度。

发明内容

根据一个实施例，用于多星群GNSS增强和援助的系统可以包括多个参考站。每个参考站可以适于从多个不同全球导航卫星系统接收导航数据以及为每个不同全球导航卫星系统监视完整性和性能数据。操作中心可以接收从多个参考站中的每个传输的完整性和性能数据。该系统还可以包括通信网络，其用于将来自操作中心的消息传输到用户的导航和通信设备以用于导航和通信设备的增强和援助。

根据另一个实施例，用于多星群增强和援助的用户导航和通信设备可以包括至少一个接收器，其用于从多个不同全球导航卫星系统中的第一全球导航卫星系统接收导航信息，并用于从多个不同全球导航卫星系统中的至少一个其他全球导航卫星系统接收导航信息。用户导航和通信设备还可以包括从操作中心接收消息的收发器。该消息可以包括供导航和通信设备使用的增强和援助信息，从而利用来自至少一个其他全球导航卫星系统的导航数据向用户提供全球方位和导航信息。

根据另一个实施例，用于多星群GNSS增强和援助的方法可以包括由多个参考站监视来自全球导航卫星系统的完整性和性能数据。该方法还可以包括向操作中心传输来自多个参考站的每个的完整性和性能数据。来自每个参考站的完整性和性能数据由操作中心整合和分析。基于对整合的完整性和性能数据的分析生成消息。该消息可以包括用户导航和通信设备可使用的增强和援助信息以利用导航和通信设备从全球导航卫星系统接收的导航数据而为用户提供全球方位和导航信息。

根据进一步的实施例，用于多星群GNSS增强和援助的方法可以包括从多个不同全球卫星导航系统中的第一全球导航卫星系统接收导航信息。该方法还可以包括从多个不同全球导航卫星系统中的至少一个其他全球导航卫星系统接收导航信息。该方法可以进一步包括从操作中心接收消息。该消息可以包括供导航和通信设备使用的增强和援助信息以利用从至少一个其他全球导航卫星系统接收的导航数据为用户提供全球方位和导航信息。从操作中心接收的增强和援助信息可以从操作中心自多个参考站中的每个收集的完整性和性能数据中获得。每个参考站可以适于从多个不同全球导航卫星系统接收导航数据并适于为每个不同全球导航卫星系统监视完整性和性能数据。

在本领域的普通技术人员浏览本公开的下列非限制性细节描述连同附图，权利要求单独限定的本公开的其他方面和特征将是显而易见的。

附图说明

随后的具体实施方式部分通过本公开实施例的非限制性示例的方式参考标注的多附附图进一步描述了本公开，附图中相似的参考数字代表附图的所有视图中的相似部件。

图1是根据本公开的一个实施例的用于多星群GNSS增强和援助的系统示例的示意框图。

图2示根据本公开的一个实施例的用于多星群GNSS增强和援助的方法示例的流程图。

图3是根据本公开的一个实施例可用在用于多星群GNSS增强和援助的系统中的参考站示例的示意框图。