[其他]具有线路质量监测的卫星定位与消息传输系统

说明书

本发明涉及无线电定位与通信系统，特别是有关于一种无线电定位与消息传输系统，该系统中采用一个或多个人造卫星作为转发测距和消息信号的中继站。

本发明包括对美国专利4，359，733号中所叙述的卫星定位系统的改进或修改，该专利于1982年11月16日授予G·K·奥尼尔。在这个系统中，使用者运载工具上装备有应荅机，根据接收的通用询问信号来发送独特编码信标或回荅信号。在地球上方轨道彼此隔开的位置上有三颗载有转发器的卫星，用于接收并重新发送由运载工具应荅机产生的回荅信号。一个地面站周期地发送通用询问信号，同时也接收和处理由三颗卫星重新发送的回荅信号，以确定使用者运载工具的瞬时位置。

为了避免地面站设备饱和与信号重叠，美国专利4，359，733号中的每个运载工具应荅机都包括响应通用询问信号的装置，在应荅机响应第一通用询问信号之后，在预定时间间隔中禁止应荅器响应后续通用询问信号。这样就避免了对分立的每个应荅机寻址、时隙询问、多频及各种其它的复杂技术，以前认为这些技术在接收站减少信号重叠方面是必需的。另外，改变禁止间隔的可能性可使不同类型的使用者或同一使用者需要不同的周期时，修改有效响应率，而不必改变地面站的实际询问率。

美国专利4，359，733中所描述的系统，不仅对于接收来自使用者运载工具、用于位置计算的测距信号有效，而且对于转发地面站与使用者运载工具之间的消息也有效。例如，这些消息可以包括：使用者运载工具发给地面站的紧急警报，地面站发给使用者运载工具的计算位置或导航信息。当使用者运载工具向地面站发送入站消息时，消息数据被键入使用者设备，并作为使用者对下一个询问信号响应的一部分而送出。当地面站发给使用者离站消息时，消息数据包括一个目的地址，用来确定该消息将发往的特定使用者。

对于某些类型的使用者，例如飞机，一般没有需要与卫星进行视线通信的问题。但是，对于另一些类型的使用者，可能很难从始至终保证与卫星通信线路的质量。特别是在运动中的陆地运载工具存在一个基本的问题，就是运载工具可能经过或接近障碍物，如建筑物、密集叶簇、隧道等，对于传送来说，这时的通信线路质量变得很差。在这种条件下，如果使用者企图发送消息，或者如果地面站企图向使用者发送消息，则消息不能通过，必须重复发送。从使用者方面来说，消息重复消耗了额外的功率，因此当使用者的设备在使用电池工作时就带来不利因素。地面站的信息重复也是不利的，因为它浪费了卫星中的功率，同时增加了总的信号传送量。

根据本发明，通过给使用者的设备增加监测使用者与一个或多个卫星之间无线电通信线路质量的能力，大大地避免了以上缺点和限制。当线路质量不满意时，使用者设备不响应来自地面站的询问，从而避免了信息传输中的过多错误，并且减少了信息传输中因为达不到预定目的地而浪费发射机功率的可能。

一方面，本发明导向一种无线电通信系统，该系统包括通过无线电通信线路发送询问信号的中心站，以及通过无线电通信线路接收中心站发来的询问信号的远程收发信机。远程收发信机通过向中心站发送回荅信号来响应询问信号。远程收发信机装配有控制装置，用于测量中心站与远程收发信机之间无线电通信线路的质量，并且仅当通信线路达到预定最低限度质量时，才允许收发信机传送回荅信号。更可取的是，控制装置可以检测接收的询问信号中的错误，通过这些错误的存在或不存在来测量通信线路的质量。在特定的最佳实施方案中，控制装置对若干最近接收的询问信号中检测到的错误进行连续计数，并将这个计数值与一个预定阀值进行比较，以确定通信线路是否具有收发信机传送回荅信号所需的预定最低限度质量。

另一方面，本发明导向一种无线电通信系统，该系统利用卫星从远程收发信机向地面站发送信息。通信系统包括用于接收包含检错码的询问信号的远程收发信机，该机还用于响应询问信号而发送载有信息消息的回荅信号。地面站用于发送包括检错码的询问信号，和接收远程收发信机发来的回荅信号。该系统还包括至少一颗中继卫星，用于将来自地面站的询问信号转发到远程收发信机，并将来自远程收发信机的回荅信号转发到地面站。远程收发信机装有控制装置，用来利用接收的询问信号中的检错码来指出通往远程收发信机的远程通信线路的质量。在指出通信线路满足预定最低质量之前，控制装置抑制远程收发信机传送回荅信号。更可取的是，远程收发信机还包括与控制装置连接的显示装置用来向使用者显示由测量指出的通信线路的质量。

在下面的详细描述及附上的权利要求中，本发明的其它方面将变得更为明显。