DE19537923A1 - Method of generating correction values for user of satellite navigation system - Google Patents

Method of generating correction values for user of satellite navigation system

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DE19537923A1
DE19537923A1 DE19537923A DE19537923A DE19537923A1 DE 19537923 A1 DE19537923 A1 DE 19537923A1 DE 19537923 A DE19537923 A DE 19537923A DE 19537923 A DE19537923 A DE 19537923A DE 19537923 A1 DE19537923 A1 DE 19537923A1
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Abstract

The method involves using at least five monitoring stations which are synchronised wrt. time and whose positions are known. Signals from receivable satellites are received in all receiver stations and correction values for the user and satellite positions are derived from the known receiver station positions. The signals are also received by the user. The derived positions are compared with positions indicated by the satellites and an error range determined for the comparisons. For satellites whose indicated positions lie outside the error range an identifier is transmitted to the user.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Korrekturwerten für einen Nutzer eines Satelliten-Naviga­ tionssystems nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for generating Correction values for a user of a satellite Naviga tion system according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf das amerika­ nische Satelliten-Navigationssystem GPS ("Global Position­ ing System"), das auch GPS-NAVSTAR ("Navigation System by Timing And Ranging") genannt wird. Dabei befinden sich mehrere Navigations-Satelliten, derzeit ungefähr vierund­ zwanzig, auf vorgebbaren bekannten Erdumlaufbahnen. Jeder Satellit sendet nun zeitlich periodisch zu bekannten Zeit­ punkten ein codiertes Sendesignal aus, das für jeden Sa­ telliten eine diesen kennzeichnende, bekannte Kennung enthält. Jeder Nutzer, z. B. an Bord eines Luftfahrzeuges oder Schiffes oder Landfahrzeuges, kann nun prinzipiell seinen Aufenthaltsort (Position), der durch drei räumliche Koordinaten gekennzeichnet ist, dadurch bestimmen, daß mittels eines Satelliten-Navigationsempfängers im wesentlichen gleichzeitig, mittels Einweglaufzeitmessung, die Entfernung zu mindestens drei verschiedenen Satelliten gemessen wird. Dieses Navigationsverfahren setzt voraus,The invention is particularly applicable to the Americas niche satellite navigation system GPS ("Global Position ing system "), which is also GPS-NAVSTAR (" Navigation System by Timing And Ranging ") several navigation satellites, currently approximately four and twenty, on predeterminable known earth orbits. Everyone Satellite now transmits periodically at known times score a coded broadcast signal that for every Sa  telliten is a known identifier that characterizes this contains. Every user, e.g. B. on board an aircraft or ship or land vehicle, can now in principle his whereabouts (position), which is divided by three spatial Coordinates is marked, determine that using a satellite navigation receiver in the essentially at the same time, using one-way runtime measurement, the distance to at least three different satellites is measured. This navigation procedure requires

  • - daß der Nutzer (und damit der Navigationsempfänger) im­ mer die genaue (dreidimensionale) Position der Satelli­ ten kennt, zumindest die Positionen derjenigen Satelli­ ten, deren Sendesignale ausgewertet werden, und- That the user (and thus the navigation receiver) in the exact (three-dimensional) position of the Satelli ten knows, at least the positions of those Satelli ten whose transmission signals are evaluated, and
  • - daß der Nutzer (und damit der Navigationsempfänger) so­ wie die Satelliten immer dasselbe Zeitsystem verwenden, denn nur dann können genaue Einweglaufzeitmessungen durchgeführt werden.- That the user (and thus the navigation receiver) so how the satellites always use the same time system, because only then can accurate one-way runtime measurements be made be performed.

Diese Voraussetzungen werden nun insbesondere bei GPS-NAV- STAR erreicht durch folgende Maßnahmen:These requirements are now particularly important for GPS-NAV STAR takes the following measures:

  • - Von dem Betreiber der Satelliten, derzeit das amerika­ nische Verteidigungsministerium, wird in einer (Satel­ liten-)Zentrale eine hochgenaue sogenannte Systemzeit festgesetzt, beispielsweise mittels sogenannter Atomuh­ ren.- From the operator of the satellites, currently the america Ministry of Defense, is (Satel liten-) headquarters a highly precise so-called system time fixed, for example by means of a so-called atomic atom ren.
  • - Jeder Satellit enthält ebenfalls eine hochgenau gehende Atomuhr zur Festsetzung einer (Satelliten-)Bordzeit.- Each satellite also contains a highly precise one Atomic clock for setting a (satellite) on-board time.
  • - Systemzeit und Bordzeit eines Satelliten sind verknüpft durch ein (Zeit-)Kennzeichen, das von der Zentrale für jeden Satelliten individuell bestimmt wird, und das je­ dem Satelliten in vorgebbaren Zeitabständen, z. B. alle vier Stunden, übermittelt und dort gespeichert wird.- The system time and on-board time of a satellite are linked by a (time) indicator that the central for  each satellite is determined individually, and that ever the satellite at predeterminable time intervals, e.g. B. all four hours, transmitted and stored there.
  • - Von der Zentrale werden in vorgebbaren Zeitabständen, z. B. ebenfalls alle vier Stunden, für jeden Satelliten dessen sogenannte Ephemeriden-Daten, welche auf die Sy­ stemzeit bezogen sind und welche die Position des Sa­ telliten beinhalten, ermittelt; diese werden dem zuge­ hörigen Satelliten übermittelt und dort gespeichert.- From the head office at predeterminable time intervals, e.g. B. also every four hours, for each satellite its so-called ephemeris data, which refer to the Sy stem time related and which the position of Sa include tellites, identified; these are drawn to the transmitted satellite and stored there.
  • - Der Nutzer kennt in idealer Weise die Systemzeit oder besitzt zumindest eine an sich von der Systemzeit un­ abhängige Nutzerzeit, die aber mit der Systemzeit ver­ knüpfbar ist; letzteres kann erreicht werden durch Emp­ fang und Auswertung der Sendesignale mindestens eines weiteren Satelliten.- The user knows the system time or ideally owns at least one of the system times dependent user time, but ver with the system time is attachable; the latter can be achieved through Emp capture and evaluation of the transmission signals at least one other satellites.

Ist nun bei dem Nutzer (Nutzerempfänger) dessen Nutzerzeit mittels einer der genannten Arten mit der Systemzeit ge­ koppelt, so können von mindestens drei Satelliten deren Kennungen sowie zugehörige Ephemeriden-Daten ermittelt und gespeichert werden. Weiterhin können von dem Nutzer für die Satelliten Einweglaufzeitmessungen durchgeführt werden und daraus die Entfernungen zu den Satelliten bestimmt werden. Aus den Ephemeriden-Daten der Satelliten sowie den gemessenen Entfernungen ist dann die Position des Nutzers (Nutzerempfängers) bestimmbar.Is now with the user (user recipient) his user time using one of the types mentioned with the system time ge couples, so can at least three satellites Identifiers and associated ephemeris data determined and get saved. Furthermore, from the user for the satellite one-way runtime measurements are made and determined the distances to the satellites will. From the ephemeris data from the satellites and the The measured distance is then the position of the user (User recipient) can be determined.

Es ist ersichtlich, daß ein derartiges Navigationsverfah­ ren unter anderem von dem Einverständnis und der Zuverläs­ sigkeit des Betreibers sowie der Satelliten abhängt. Denn werden beispielsweise Systemzeit und/oder Ephemeriden-Da­ ten und/oder die (Zeit-)Kennzeichen der Satelliten ab­ sichtlich (systematisch) und/oder unabsichtlich (zufällig) geändert, so kann insbesondere bei einer zivilen Nutzung des GPS-NAVSTAR eine fehlerhafte Navigation durch einen Nutzer (Nutzerempfänger) erfolgen. Eine solche fehlerhafte Navigation ist insbesondere dann besonders störend, wenn allein eine GPS-Satellitennavigation vorhanden ist und keine Redundanz, z. B. mittels einer Kreiselnavigation.It can be seen that such a navigation procedure among other things from the agreement and the reliability operator and satellites. Because  system time and / or ephemeris da and / or the (time) characteristics of the satellites visible (systematic) and / or unintentional (random) changed, especially in the case of civil use of the GPS-NAVSTAR incorrect navigation through a Users (user recipients) take place. Such a faulty one Navigation is particularly annoying when only GPS satellite navigation is available and no redundancy, e.g. B. by means of gyro navigation.

Derartige Störungen können zumindest teilweise korrigiert werden bei der Nutzung des DGPS ("Differential Global Po­ sitioning System)-Navigationssystems. Dabei ist möglichst in der Nähe des Nutzers eine ortsfeste Referenzstation vorhanden. Diese kennt ihre genaue (dreidimensionale) Po­ sition und ermittelt außerdem die GPS-Position (Position aufgrund der GPS-Satellitennavigation). Durch einen Ver­ gleich der GPS-Position mit der genauen Position werden Positions-Korrekturwerte ermittelt. Diese werden dann dem Nutzer mitgeteilt, z. B. über einen Funkkanal. Der Nutzer (Nutzerempfänger) berücksichtigt diese Positions-Korrek­ turwerte dann bei der Bestimmung seiner (Nutzer-)Position aufgrund der von dem Nutzer durchgeführten GPS-Satelliten­ navigation. Mit einer solchen DGPS-Navigation können vor­ zugsweise zufällige Fehler korrigiert werden, die z. B. auf atmosphärischen Störungen und/oder Mehrwegsausbreitungen bei der Einweglaufzeitmessung beruhen.Such disturbances can be at least partially corrected are used when using the DGPS ("Differential Global Po sitioning system) navigation system. It is as possible a fixed reference station near the user available. This knows its exact (three-dimensional) bottom sition and also determines the GPS position (position due to the GPS satellite navigation). By a ver the GPS position with the exact position Position correction values determined. These are then the Communicated users, e.g. B. over a radio channel. The user (User recipient) takes this position correction into account then when determining its (user) position based on the GPS satellites carried out by the user navigation. With such a DGPS navigation can before random errors are corrected, z. B. on atmospheric disturbances and / or multipath propagation based on the one-way runtime measurement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsge­ mäßes Verfahren anzugeben, mit dem in zuverlässiger und schneller Weise neben zufälligen Fehlern sogar systemati­ sche Fehler erkannt werden können und mit dem in Abhängig­ keit von den Fehlern Korrekturwerte oder mindestens Mel­ dungen über den Grad der Benutzbarkeit erzeugt und einem Nutzer zur Verfügung gestellt werden.The invention has for its object a genus to specify a procedure that is reliable and systematically in addition to random errors errors can be detected and depending on the  correction errors or at least Mel and the degree of usability Be made available to users.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.This problem is solved by the in the characteristic Part of claim 1 specified features. Advantage sticky refinements and / or further training are the further claims removable.

Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß alle für ein vorgebbares Gebiet verfügbaren Satelliten konti­ nuierlich überwacht und deren Sendesignale ausgewertet werden.A first advantage of the invention is that all satellites available for a specifiable area monitored and their transmission signals evaluated will.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß ein möglicher Feh­ ler an einem Satelliten sofort erkannt werden kann, d. h. noch bevor der Betreiber diesen Fehler erkennt und darauf hinweist.A second advantage is that a possible mistake can be recognized immediately on a satellite, d. H. even before the operator detects this error and on it indicates.

Ein dritter Vorteil besteht darin, daß eine Navigation ge­ mäß der Erfindung in einem weiten Bereich unabhängig wird von den Einstellungen der Satelliten durch den Betreiber.A third advantage is that navigation ge according to the invention becomes independent in a wide range from the settings of the satellites by the operator.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung.Further advantages result from the following Be spelling.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Satelli­ ten-Navigationssystem GPS-NAVSTAR hauptsächlich für mili­ tärische Anwendungen ausgelegt ist und daher derzeit im Auftrag des amerikanischen Verteidigungsministeriums be­ trieben wird. Es sind aber ausdrücklich zivile Anwendungen gestattet. Bei solchen Anwendungen muß zum Teil aber eine hohe Genauigkeit und eine hohe Zuverlässigkeit erreicht werden, beispielsweise bei einer GPS-Navigation eines Flugzeugs im Landeanflug bei schlechten optischen Sicht­ verhältnissen. Diese hohe Genauigkeit sowie Zuverlässig­ keit sind in dem GPS-System zwar an sich vorhanden, werden aber für zivile Nutzer durch eine absichtliche Manipula­ tion der Daten soweit verringert, daß zivile Nutzer für hohe Genauigkeits- und Zuverlässigkeitsanforderungen eine Zusatzmaßnahme ergreifen müssen, beispielsweise das soge­ nannte DGPS-Verfahren anwenden. Insbesondere dabei muß ausgeschlossen werden, daß zufällige und/oder systema­ tische Fehleinstellungen an mindestens einem Satelliten zu einer fehlerhaften Navigation durch einen zivilen Nutzer führen. Solche systematischen Fehleinstellungen, die sich nicht auf militärische Anwendungen des Betreibers auswir­ ken, sind beispielsweise aus militärischer Sicht nötigt, um einen militärischen Gegner zumindest kurzzeitig zu ir­ ritieren. Dabei würden dann zwangsläufig auch zivile Nut­ zer irritiert. Solche systematischen Fehler sind bei­ spielsweise mehr oder weniger geringfügig fehlerhaft ein­ gestellte Ephemeriden-Daten und/oder (Zeit-)Kennungen der Bordzeit eines Satelliten bezüglich der Systemzeit, die einem zivilen Nutzer an sich nicht zugänglich sind.The invention is based on the knowledge that the Satelli ten navigation system GPS-NAVSTAR mainly for mili tary applications is designed and therefore currently in Order of the United States Department of Defense is driven. However, they are expressly civilian applications  allowed. In such applications, however, some must high accuracy and high reliability achieved be, for example, with a GPS navigation Airplane approaching landing with poor optical visibility conditions. This high accuracy as well as reliable are present in the GPS system but for civilian users through deliberate manipulation tion of the data so far reduced that civilian users for high accuracy and reliability requirements Must take additional measures, such as the so-called apply the DGPS method. In particular, it must be excluded that accidental and / or systema incorrect settings on at least one satellite incorrect navigation by a civilian user to lead. Such systematic misalignments that are does not affect the operator's military applications from a military point of view, to ir at least temporarily to a military enemy rite. This would inevitably also result in a civilian groove zer irritated. Such systematic errors are in for example, more or less slightly incorrect provided ephemeris data and / or (time) identifiers of the Onboard time of a satellite with respect to the system time that are not accessible to a civilian user.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels für die Nutzung von GPS-NAVSTAR näher erläutert.The invention is illustrated below using an example of explains how to use GPS-NAVSTAR.

Bei diesem Beispiel wird angenommen, daß ein Nutzer für seine Positionsbestimmung ein Koordinatensystem entspre­ chend WGS 72 ("Word Geodetic System 1972") zugrunde legt. In this example it is assumed that a user for his position determination corresponds to a coordinate system based on WGS 72 ("Word Geodetic System 1972").  

Für eine räumlich dreidimensionale Positionsbestimmung ei­ nes Nutzers (Nutzerempfängers) mittels GPS-NAVSTAR werden also mindestens vier GPS-Satelliten benötigt, nämlich drei Satelliten zur Positionsbestimmung mittels der Einwegent­ fernungsmessung und ein Satellit zur Ermittlung eines Be­ zugs zur Systemzeit. Bei GPS NAVSTAR sind derzeit ungefähr vierundzwanzig arbeitsfähige Satelliten auf Erdumlauf­ bahnen so eingesetzt, daß auch durch einen möglichen Aus­ fall von einem Satelliten immer gewährleistet ist, daß mindestens fünf Satelliten für eine Positionsbestimmung verwendet werden können. Fällt beispielsweise während ei­ ner Positionsbestimmung einer der vier Satelliten aus, so ist im Empfangsbereich eines Nutzerempfängers immer minde­ stens ein weiterer Satellit vorhanden, mit welchem die Po­ sitionsbestimmung fortgesetzt werden kann.For a three-dimensional position determination ei of the user (user receiver) using GPS-NAVSTAR So at least four GPS satellites are needed, namely three Positioning satellites using the disposable device distance measurement and a satellite to determine a loading train at system time. GPS NAVSTAR are currently approximate twenty four working orbiting satellites lanes used so that also by a possible out case of a satellite it is always guaranteed that at least five satellites for positioning can be used. For example, falls during egg ner determination of one of the four satellites, so is always at least in the reception area of a user receiver At least one other satellite is available, with which the Po position determination can be continued.

Im folgenden ist der Buchstabe i, mit i = 1, 2, 3 . . . bis ungefähr 24, die kennzeichnende Nummer eines Satelliten im GPS-NAVSTAR-System. Die Ephemeriden-Daten des Satelliten i liefern in Verbindung mit den allgemein bekannten (Kepler­ schen) Formeln für die Satellitenbahn zu jedem Zeitpunkt TP die Position des Satelliten i bezüglich der GPS-System­ zeit, die auch P-Zeit genannt wird. Daher wird im folgen­ den der Buchstabe P verwendet, um auf einen Bezug zu der P-Zeit hinzuweisen.Below is the letter i, with i = 1, 2, 3. . . to about 24, the unique number of a satellite in the GPS NAVSTAR system. The ephemeris data of the satellite i deliver in connection with the generally known (Kepler formula for the satellite orbit at any time TP the position of the satellite i with respect to the GPS system time, which is also called P-time. Therefore in the following which the letter P uses to refer to the Point out P time.

In kartesischen Koordinaten (X-, Y-, Z-Koordinaten) des WGS 72 ist die Position (Xi, Yi, Zi) des Satelliten i zum Zeitpunkt TP darstellbar durch die Formeln:In Cartesian coordinates (X, Y, Z coordinates) of the WGS 72 is the position (Xi, Yi, Zi) of the satellite i to Time TP can be represented by the formulas:

Xi (TP = (Hi(TP)) · sin (βi(TP)) · cos (Γi(TP)) (1.1)Xi (TP = (Hi (TP)) sin (βi (TP)) cos (Γi (TP)) (1.1)

Yi (TP = (Hi(TP)) · sin (βi(TP)) · sin (Γi(TP)) (1.2)Yi (TP = (Hi (TP)) sin (βi (TP)) sin (Γi (TP)) (1.2)

Zi (TP = (Hi(TP)) · cos (βi(TP)) (1.3)Zi (TP = (Hi (TP)) cos (βi (TP)) (1.3)

Dabei bedeuten (für den Satelliten i im WGS 72 zum Zeit­ punkt TP)Mean (for satellite i in WGS 72 at the moment point TP)

Hi(TP) = Abstand vom Mittelpunkt des WGS 72-Erdellipsoids,
βi(TP) = nördliche geographische Breite,
Γi(TP) = östliche geographische Länge.
Hi (TP) = distance from the center of the WGS 72 earth ellipsoid,
βi (TP) = northern latitude,
Γi (TP) = east longitude.

Es wird nun angenommen, daß die an Bord des Satelliten i vorhandene Borduhr, welche eine Bi-Zeit liefert, bezüglich der P-Zeit um den Betrag DTBi (Gangabweichung) vorgeht, so daß der Zeitpunkt TP darstellbar ist gemäß der FormelIt is now assumed that the i existing clock, which delivers a bi-time, regarding the P-time proceeds by the amount DTBi (rate deviation), see above that the time TP can be represented according to the formula

TP = TBi - DTBi (1.4),TP = TBi - DTBi (1.4),

wobei TBi einen vorgebbaren Zeitpunkt in der Bi-Zeit be­ deutet.where TBi be a predeterminable time in the bi-time points.

An einen Nutzer N, der im WGS 72 die Koordinaten XN, YN, ZN besitzt, werden von dem Satelliten i dessen Ephemeri­ den-Daten und dessen Gangabweichungen DTBi mitgeteilt so­ wie eine mittlere Signalgeschwindigkeit Cmi, in welcher der Zustand der Erdatmosphäre berücksichtigt ist. Diese Angaben des Satelliten i werden dem Nutzer N übermittelt mittels einer 50 Hz-Modulation eines dem Satelliten i zu­ geordneten PRN-Codes ("Pseudo Random Noise"), der in Form des sogenannten C/A-PRN-Codes auch zivilen Nutzern des GPS-Systems zugänglich ist. Durch Demodulation in einem Nutzerempfänger sind daraus die aktuellen Koordinaten Xi(TP), Yi(TP), Zi(TP) des Satelliten i zu dem Zeitpunkt TP bestimmbar, beispielsweise auch zu dem Zeitpunkt TP = TSPi, wobei TSPi einen (Sende-)Zeitpunkt, bezüglich der P-Zeit, bezeichnet, zu welchem von dem Satelliten i eine charakteristische Stelle, die als Zeitmarke bezeichnet wird, in dem kontinuierlichen C/A-PRN-Code-Strom ausge­ sandt wird. Es gilt die FormelTo a user N who has the coordinates XN, YN, ZN owns, are from the satellite i its ephemeris the data and its path deviations DTBi communicated so like an average signal speed Cmi in which the state of the earth's atmosphere is taken into account. This Information from satellite i is transmitted to user N. by means of a 50 Hz modulation of the satellite i ordered PRN codes ("Pseudo Random Noise"), which are in the form of the so-called C / A PRN code also for civilian users of the GPS system is accessible. By demodulation in one The user coordinates are the current coordinates Xi (TP), Yi (TP), Zi (TP) of the satellite i at the time TP can be determined, for example also at the time TP = TSPi, where TSPi is a (transmission) time with respect to the  P-time, denotes at which one of the satellites i characteristic place called a timestamp is output in the continuous C / A PRN code stream is sent. The formula applies

TSPi = TSBi - DTBi (1.5),TSPi = TSBi - DTBi (1.5),

wobei TSBi den (Sende-)Zeitpunkt der Zeitmarke bezüglich der Bi-Zeit (Satelliten-Zeit) bedeutet.where TSBi refers to the (send) time of the time stamp which means bi-time (satellite time).

Ein Nutzerempfänger enthält eine Nutzeruhr, z. B. eine Quarzuhr mit zumindest guter Kurzzeitstabilität, welche zunächst nicht mit der Systemzeit (P-Zeit) gekoppelt ist. Es wird nun angenommen, daß die Nutzeruhr vorgeht um den zunächst unbekannten Betrag DTN bezüglich der P-Zeit. Die von dem Satelliten i zum Zeitpunkt TSBi (Satelliten-Zeit) ausgesandte Zeitmarke des C/A-PRN-Codes wird von dem Nut­ zerempfänger zu dem Zeitpunkt TENi (Nutzer-Zeit) empfan­ gen. Daraus läßt sich die gesuchte Laufzeit DTLi der Zeit­ marke von dem Satelliten i zu dem Nutzerempfänger ermit­ teln gemäß der FormelA user receiver contains a user watch, e.g. Legs Quartz watch with at least good short-term stability, which is initially not linked to the system time (P time). It is now assumed that the user clock is moving around the initially unknown amount DTN with respect to the P time. The from satellite i at time TSBi (satellite time) The timestamp of the C / A PRN code is sent out by the groove Receivers received at the time TENi (user time) The runtime DTLi of time sought can be derived from this tag from the satellite i to the user receiver according to the formula

DTLi = (TENi - DTN) - (TSBi - DTBi) (1.6),DTLi = (TENi - DTN) - (TSBi - DTBi) (1.6),

wobei lediglich der Betrag DTN unbekannt ist.only the amount DTN is unknown.

Dem Nutzerempfänger (Nutzer) stehen bei vier beobachteten Satelliten (i = 1 bis 4) also vier Gleichungen mit vier Unbekannten zur Verfügung, aus denen die Position des Nut­ zers ermittelt werden kann. In kartesischen Koordinaten des WGS 72 sind das die GleichungenThe user receiver (user) stands at four observed Satellites (i = 1 to 4) are four equations with four Unknowns are available, from which the position of the groove can be determined. In Cartesian coordinates of the WGS 72 these are the equations

(XN - Xi)² + (YN - Yi)² + (ZN - Zi)² = (DTMi - DTN)² · Cmi² (1.7)(XN - Xi) ² + (YN - Yi) ² + (ZN - Zi) ² = (DTMi - DTN) ² · Cmi² (1.7)

mitWith

DTMi = TENi - TSBi + DTBi und i = 1 bis 4 (1.8)DTMi = TENi - TSBi + DTBi and i = 1 to 4 (1.8)

Wenn nun ein Satellit aber nicht total ausfällt, sondern aufgrund äußerer Ereignisse seine Bahn ändert oder auf­ grund eines inneren Teilausfalls eine unrichtige Verschie­ bung der Bordzeit (Bi-Zeit) gegenüber der GPS-NAVSTAR-Sy­ stemzeit (P-Zeit) mitteilt, dann vergeht eine lange Zeit­ spanne, bis von der GPS-NAVSTAR-Zentrale dem Fehler er­ kannt und über benachbarte Satelliten oder über das GPS- Informationszentrum (GPSIC) mitgeteilt wird, daß dieser Satellit zur Nutzung gesperrt wurde. Während dieser Zeit­ spanne werden die Nutzer, welche momentan die Signale des fehlerhaften Satelliten zur Positionsbestimmung einsetzen, mit nicht eingrenzbaren Fehlern bei der eigenen Positions­ bestimmung konfrontiert.But if a satellite doesn't fail completely, it does changes its orbit due to external events an incorrect shift due to an internal partial failure Practice the on-board time (bi-time) compared to the GPS-NAVSTAR-Sy time (P time) then a long time passes span until the error is received from the GPS-NAVSTAR center and via neighboring satellites or via the GPS Information Center (GPSIC) is notified that this Satellite has been blocked for use. During that time span will be the users who are currently receiving the signals from the use faulty satellites to determine position, with non-delimitable errors in your own position determination faced.

Außerdem können die USA als Betreiber prinzipiell nicht daran gehindert werden, die Satelliten in militärischen oder zivilen Konfliktfällen anzuweisen, ihre C/A-Codes zu ändern, um so das System unbenutzbar zu machen. Für den zivilen Nutzer entspricht dieser Fall einem Totalzusammen­ bruch des GPS-Systems. Es sind keine Korrekturen der ge­ messenen Positionsangaben des Nutzers mittels des GPS-Sy­ stems möglich.In addition, the United States in principle cannot be prevented from using the satellites in military or to instruct civil conflict cases to submit their C / A codes change to make the system unusable. For the civilian users, this case corresponds to a total broken GPS system. There are no corrections to the ge measured position information of the user using the GPS-Sy possible.

Weiterhin kann der Betreiber bei unverändertem C/A-PRN- Code seine Mitteilungen, z. B.: Ephemeriden-Daten, an die Nutzer derart absichtlich ändern, daß ein möglicher Geg­ ner, welcher das GPS-System für feindliche Operationen ge­ gen den Betreiber nutzt, zumindest kurzzeitig irregeleitet wird. Dasselbe erfolgt bei einem zivilen Nutzer, z. B. wäh­ rend eines eingangs erwähnten Landeanfluges eines Flug­ zeugs. Wird eine solche Irreführung nicht rechtzeitig er­ kannt, so kann daraus unter Umständen ein katastrophaler Schaden entstehen. Solche irreführenden Änderungen, die auch als systematische Fehler bezeichnet werden können, sind möglich anFurthermore, the operator can change the C / A-PRN- Code his messages, e.g. For example: ephemeris dates to which Deliberately change users so that a possible counter  ner who ge the GPS system for enemy operations against the operator, at least briefly misguided becomes. The same is done for a civilian user, e.g. B. select rend of a flight approach landing mentioned above stuff. If such misleading is not done in time, he knows, it can be a catastrophic one Damage. Such misleading changes that can also be called systematic errors, are possible on

  • - den von der Zentrale ermittelten Ephemeriden-Daten für jeden Satelliten i sowie- The ephemeris data for the every satellite i as well
  • - den Zeitverschiebungen der Borduhr jedes einzelnen Sa­ telliten gegenüber der (zentralen) Systemzeit, d. h. den Zeitverschiebungen der Zeitmarken in den gesendeten Si­ gnalen.- The time shifts in the clock of each individual Saturday tellites versus the (central) system time, d. H. the Time shifts of the time stamps in the sent Si gnalen.

Derartige zufällige und/oder systematische Fehler werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erkannt und korrigiert, daß in einem besonders interessierenden Ge­ biet, z. B. in der Umgebung eines Großflughafens oder sogar innerhalb eines ganzen Landes, z. B. Deutschland, eine von der GPS-NAVSTAR-(Betreiber-)Zentrale vollständig unabhän­ gige Kontrollzentrale eingerichtet wird. Diese ist mit mindestens fünf Kontroll-Empfangsstationen, vorzugsweise ortsfesten Bodenstationen, gekoppelt. Zu jeder Kontroll- Empfangsstation ist deren dreidimensionale Position be­ kannt, z. B. aus geodätischen Messungen mittels Laser-Meß­ geräten. Jede Kontroll-Empfangsstation ist zum Empfang der gesendeten Signale von allen GPS-Satelliten ausgerüstet. Die Kontrollzentrale und alle mit dieser gekoppelten Kon­ trollempfangsstationen sind zeitlich synchronisiert, d. h. es ist überall eine gemeinsame Kontrollzeit, die auch K- Zeit genannt wird, vorhanden. Diese besitzt einen zunächst unbekannten zeitlichen Vorlauf DTK bezüglich der P-Zeit. Mit einer solchen Anordnung werden zeitlich fortlaufend Korrekturwerte, die auch den Wert Null einschließen, er­ mittelt und den Nutzern mitgeteilt, z. B. über eine Funk­ strecke zwischen der Kontrollstation und dem Nutzer.Such random and / or systematic errors will be recognized in the method according to the invention and corrected that in a particularly interesting Ge offers, e.g. B. in the vicinity of a major airport or even within an entire country, e.g. B. Germany, one of the GPS-NAVSTAR (operator) center completely independent control center is established. This is with at least five control receiving stations, preferably stationary ground stations, coupled. At every control The receiving station is its three-dimensional position knows, e.g. B. from geodetic measurements by laser measurement devices. Each control receiving station is to receive the sent signals from all GPS satellites. The control center and all associated with this Kon troll receiving stations are synchronized in time, i. H. everywhere there is a common control time, which also K-  Time is called, available. This has one at first unknown time lead DTK regarding the P-time. With such an arrangement, time will be consecutive Correction values, which also include the value zero, he averages and communicated to users, e.g. B. via a radio stretch between the control station and the user.

Für die erwähnte Zeitmarke, die zu dem (Sende-)Zeitpunkt TSPi (P-Zeit) von dem Satelliten i gesendet wird, liegt der zugehörige (Sende-)Zeitpunkt TSKi in der Kontrollzeit (K-Zeit) beiFor the mentioned timestamp at the (send) time TSPi (P-time) from the satellite i is located the associated (send) time TSKi in the control time (K time) at

TSKi = TSBi - DTBi + DTK (1.9).TSKi = TSBi - DTBi + DTK (1.9).

Im kartesischen Koordinatensystem des WGS 72 besitzt eine Kontroll-Empfangsstation j einen Standort mit den Koordi­ naten XKj, YKj, ZKj. Die Kontroll-Empfangsstation j emp­ fängt eine zum Zeitpunkt TSPi (P-Zeit) von dem Satelliten i gesendete Zeitmarke zu dem Zeitpunkt TEKÿ (K-Zeit), wo­ bei der Buchstabe E für "Empfang" steht. In der P-Zeit ist dies der Zeitpunkt TEPÿ gemäß der FormelIn the Cartesian coordinate system of the WGS 72 has one Control receiving station j a location with the Koordi naten XKj, YKj, ZKj. The control receiving station j emp catches one at time TSPi (P time) from the satellite i sent time stamp at the time TEKÿ (K time) where where the letter E stands for "reception". In the P time is this is the time TEPÿ according to the formula

TEPÿ = TEKÿ - DTK (1.10).TEPÿ = TEKÿ - DTK (1.10).

Die Laufzeit DTLÿ eines Signals, z. B. des Zeitmarken-Si­ gnals, von dem Satelliten i zu der Kontroll-Empfangssta­ tion j ergibt sich dann gemäß der FormelThe transit time DTLÿ of a signal, for. B. the time stamp Si gnals, from the satellite i to the control receiving station tion j then results according to the formula

DTLÿ = TEPÿ - TSPi (1.11).DTLÿ = TEPÿ - TSPi (1.11).

Daraus ergibt sich, entsprechend Formel (1.6) die FormelThis results in the formula according to formula (1.6)

DTLÿ = (TEKÿ - DTK) - (TSBi - DTBi) (1.12).DTLÿ = (TEKÿ - DTK) - (TSBi - DTBi) (1.12).

In dieser Formel (1.12) ist der Vorlauf DTK zunächst unbe­ kannt. Die Größe (TEKÿ - TSBi) wird gemessen (Einweglauf­ zeitmessung), und der Wert DTBi wird von dem Satelliten i gesendet.In this formula (1.12), the lead DTK is initially unused knows. The size (TEKÿ - TSBi) is measured (one-way run time measurement), and the value DTBi is obtained from the satellite i sent.

Fehlerhaft können sein sowohl die Mitteilung des Satelli­ ten über seine Ephemeriden-Daten als auch seine Mittei­ lung der Gangabweichung der Satelliten-Borduhr gegenüber der GPS-Systemzeit (P-Zeit), d. h. über die zeitliche Ver­ schiebung DTBi der im Sendesignal des Satelliten i enthal­ tenen Zeitmarke gegenüber der P-Zeit. Im Falle eines unge­ planten (zufälligen) Fehlers ist im allgemeinen lediglich ein einziger Satellit von dem Fehler betroffen. Wird dage­ gen manipuliert, d. h. absichtliche (systematische) Fehler erzeugt, so können von einer solchen Manipulation mehrere Satelliten betroffen sein, z. B. diejenigen, die in einem vorgebbaren Zeitraum in einem vorgebbaren Gebiet zu einer fehlerhaften Navigation führen sollen.Both the communication from Satelli can be incorrect about his ephemeris dates as well as his messages compared to the rate deviation of the satellite clock the GPS system time (P time), d. H. about the temporal ver shift DTBi contained in the transmission signal of satellite i time mark compared to the P time. In the case of an unung Planned (random) error is generally just a single satellite affected by the bug. Will be there gen manipulated, d. H. deliberate (systematic) mistakes generated, several of such manipulations Satellites may be affected, e.g. B. those in one predeterminable period of time in a predeterminable area should lead to faulty navigation.

Ein Nutzer, der mit einer derartigen möglichen Manipula­ tion rechnet, muß dann für seine Positionsbestimmung statt der korrekten (fehlerfreien) vier Datensätze der FormA user with such a possible manipulation tion calculates, must then take place for its position the correct (error-free) four records of the form

Xi(TSPi), Yi(TSPi), Zi(TSPi) sowie TSPiXi (TSPi), Yi (TSPi), Zi (TSPi) and TSPi

die fehlerbehafteten vier Datensätze der Formthe flawed four records of the form

Xim(TSPim), Yim(TSPim), Zim(TSPim) sowie TSPimXim (TSPim), Yim (TSPim), Zim (TSPim) and TSPim

auswerten, wobei der Buchstabe m für "mitgeteilt und mög­ licherweise fehlerhaft und/oder manipuliert" steht.evaluate, the letter m for "communicated and possible erroneously erroneous and / or manipulated ".

Für eine fehlerbehaftete Gangabweichung DTBim in einem Sa­ telliten i gilt die FormelFor a faulty gear deviation DTBim in a Sa telliten i applies the formula

DTBi = DTBim - DDTi (2.1)DTBi = DTBim - DDTi (2.1)

mitWith

DTBi = tatsächliche Gangabweichung
DDTi = manipulierter Zusatzwert für die Gangabweichung.
DTBi = actual gear deviation
DDTi = manipulated additional value for the gait deviation.

Wenn der Satellit i eine Gangabweichung DTBim sendet, die um den manipulierten Zusatzwert DDTi größer ist als die tatsächliche Gangabweichung DTBi der eigenen Borduhr von der P-Zeit, dann ermittelt sich die Laufzeit DTLÿ des Si­ gnals (Zeitmarke) von dem Satelliten i zu der Kontroll- Empfangsstation j mittels der Formeln (1.12) und (2.1) zuIf the satellite i sends a gear deviation DTBim that by the manipulated additional value DDTi is greater than that actual clock deviation DTBi of own clock from the P-time, then the runtime DTLÿ of the Si is determined gnals (time stamp) from the satellite i to the control Receiving station j using formulas (1.12) and (2.1)

DTLÿ = (TEKÿ - DTK) - (TSBi - DTBim + DDTi) (3.1);DTLÿ = (TEKÿ - DTK) - (TSBi - DTBim + DDTi) (3.1);

daraus folgtit follows

DTLÿ = TEKÿ - TSBi + DTBim - DTK - DDTi (3.2).DTLÿ = TEKÿ - TSBi + DTBim - DTK - DDTi (3.2).

Ist CRi die tatsächliche mittlere Signalgeschwindigkeit für ein von dem Satelliten i zu den Kontroll-Empfangssta­ tionen übertragenes Signal (z. B. der Zeitmarke), dann er­ mittelt sich die Entfernung Rÿ(TSPi) des Satelliten i zu der Kontroll-Empfangsstation j gemäß der FormelCRi is the actual mean signal speed for one from the satellite i to the control receiving station tion transmitted signal (e.g. the time stamp), then it the distance Rÿ (TSPi) of the satellite i is averaged the control receiving station j according to the formula

Rÿ(TSPi) = DTLÿ · CRi.Rÿ (TSPi) = DTLÿ · CRi.

Mittels des Satzes des Pythagoras ergibt sich nun folgen­ der Satz an AusgangsgleichungenBy means of the Pythagorean Theorem follows the set of initial equations

(XKj - Xi(TSPi))² + (YKj - Yi(TSPi))² + (ZKj - Zi(TSPi)) 2 - DTLÿ · CRi)² = 0 (3.3).(XKj - Xi (TSPi)) ² + (YKj - Yi (TSPi)) ² + (ZKj - Zi (TSPi)) 2 - DTLÿ · CRi) ² = 0 (3.3).

Setzt man zur Vereinfachung der SchreibweisePut one to simplify the spelling

Xi = Xi(TSPi)
Yi = Yi(TSPi)
Zi = Zi(TSPi),
Xi = Xi (TSPi)
Yi = Yi (TSPi)
Zi = Zi (TSPi),

und setzt man Gleichung (3.2) in Gleichung (3.3) ein, so ergibt sich die Formeland putting equation (3.2) in equation (3.3), see the formula results

(XKj - Xi)² + (YKj - Yi)² + (ZKj - Zi)² - (TEKÿ - TSBi + DTBim - DTK - DDTi)² · CRi² = 0 (3.4).(XKj - Xi) ² + (YKj - Yi) ² + (ZKj - Zi) ² - (TEKÿ - TSBi + DTBim - DTK - DDTi) ² · CRi² = 0 (3.4).

Mit den AbkürzungenWith the abbreviations

DTRÿ = TEKÿ - TSBi + DTBim (3.5)DTRÿ = TEKÿ - TSBi + DTBim (3.5)

für die registrierte Zeitdifferenz undfor the registered time difference and

DTVi = DTK + DDTi (3.6)DTVi = DTK + DDTi (3.6)

für die Summe der Verschiebungen erhält man schließlich die Formelfor the sum of the shifts you finally get the formula

(XKj - Xi)² + (YKj - Yi)² + (ZKj - Zi)² - (DTRÿ - DTVi)² · CRi² = 0 (3.7).(XKj - Xi) ² + (YKj - Yi) ² + (ZKj - Zi) ² - (DTRÿ - DTVi) ² · CRi² = 0 (3.7).

In dieser Formel sind Xi, Yi, Zi, DTVi und CRi unbekannt, also fünf Größen. In this formula, Xi, Yi, Zi, DTVi and CRi are unknown, so five sizes.  

Diese werden bestimmt durch die gleichzeitige Beobachtung des Satelliten i von fünf Kontroll-Empfangsstationen j, mit j = 1 bis 5. In der zugehörigen Kontrollzentrale sind daher für jeden Satelliten i fünf Gleichungen auswertbar gemäß den FormelnThese are determined by the simultaneous observation of the satellite i from five control receiving stations j, with j = 1 to 5. In the associated control center therefore five equations can be evaluated for each satellite i according to the formulas

(XK1 - Xi)² + (YK1 - Yi)² + (ZK1 - Zi)² - (DTRi1 - DTVi)² · CRi² = 0(XK1 - Xi) ² + (YK1 - Yi) ² + (ZK1 - Zi) ² - (DTRi1 - DTVi) ² · CRi² = 0

(XK2 - Xi)² + (YK2 - Yi)² + (ZK2 - Zi)² - (DTRi2 - DTVi)² · CRi² = 0(XK2 - Xi) ² + (YK2 - Yi) ² + (ZK2 - Zi) ² - (DTRi2 - DTVi) ² · CRi² = 0

(XK3 - Xi)² + (YK3 - Yi)² + (ZK3 - Zi)² - (DTRi3 - DTVi)² · CRi² = 0(XK3 - Xi) ² + (YK3 - Yi) ² + (ZK3 - Zi) ² - (DTRi3 - DTVi) ² · CRi² = 0

(XK4 - Xi)² + (YK4 - Yi)² + (ZK4 - Zi)² - (DTRi4 - DTVi)² · CRi² = 0(XK4 - Xi) ² + (YK4 - Yi) ² + (ZK4 - Zi) ² - (DTRi4 - DTVi) ² · CRi² = 0

(XK5 - Xi)² + (YK5 - Yi)² + (ZK5 - Zi)² - (DTRi5 - DTVi)² · CRi² = 0 (3.8)(XK5 - Xi) ² + (YK5 - Yi) ² + (ZK5 - Zi) ² - (DTRi5 - DTVi) ² · CRi² = 0 (3.8)

Eine Auswertung dieses Gleichungssystems zur Bestimmung der fünf unbekannten Größen ist möglich, z. B. mittels be­ kannter Rechnungen mit Determinanten oder dem Datenverar­ beitungsprogramm MAPLE V (der University of Waterloo, USA). Als Ergebnis ergeben sich die gesuchten Größen Xi, Li, Zi, DTVi und CRi.An evaluation of this system of equations for determination of the five unknown sizes is possible, e.g. B. by means of be known calculations with determinants or data processing MAPLE V (the University of Waterloo, USA). As a result, the sizes Xi, Li, Zi, DTVi and CRi.

CRi ist die momentane mittlere Signalgeschwindigkeit vom i-ten Satelliten zu den Kontrollstationen und kann fortan als besserer Wert anstelle der Vakuumlichtgeschwindigkeit weiterverwendet werden. CRi is the current average signal speed from i-th satellite to the control stations and can from now on as a better value instead of the vacuum speed of light continue to be used.  

Stimmen die ermittelten Koordinaten Xi, Yi und Zi mit den aus den mitgeteilten Ephemeridendaten errechneten Koordi­ naten zum Zeitpunkt TSPi (das ist in der K-Zeit der Zeit­ punkt TSKi) im Rahmen der Fehlergrenzen überein, wobei giltAgree the determined coordinates Xi, Yi and Zi with the Koordi calculated from the ephemeris data provided naten at time TSPi (this is in the K time of time point TSKi) within the error limits, whereby applies

TSKi = TEKÿ + DTVi - DTRÿ,TSKi = TEKÿ + DTVi - DTRÿ,

dann arbeitet der Satellit fehlerfrei.then the satellite works properly.

Gilt dies für alle beobachteten Satelliten, dann arbeitet das GPS-System fehlerfrei.If this applies to all observed satellites, then it works the GPS system is faultless.

Liegen bei einem Satelliten die ermittelten Koordinaten Xi, Yi und Zi mit den aus den mitgeteilten Ephemeridenda­ ten errechneten Koordinaten zum Zeitpunkt TSPi außerhalb der Fehlergrenzen, dann arbeitet der Satellit nicht einwandfrei. Gilt dies für einen der beobachtbaren Satel­ liten, so wird dieser von der Kontrollzentrale für die Nutzung gesperrt.If the coordinates are determined for a satellite Xi, Yi and Zi with the ephemeris from the communicated calculated coordinates at the time TSPi outside the error limits, then the satellite will not work perfect. This applies to one of the observable satellites liten, this is from the control center for the Use blocked.

Sind zu viele Satelliten gesperrt, d. h. sind nicht mehr genügend fehlerfrei arbeitende Satelliten beobachtbar, dann werden für genügend viele Satelliten über je eine Be­ obachtungsfolge die tatsächlichen Ephemeridendaten der Sa­ telliten durch Ausgleichsrechnung nach Gauß (in Verbindung mit den allgemeinen Formeln für die Satellitenbahn) in der Kontrollzentrale ermittelt, falls nicht schon auf andere Weise die genauen Ephemeridendaten ermittelt wurden. Too many satellites are blocked. H. are not anymore enough fault-free satellites can be observed, then, for a sufficient number of satellites, one Be the actual ephemeris data of Sa telliten by Gauß compensation calculation (in conjunction with the general formulas for the satellite orbit) in the Control center determined, if not already on others How the exact ephemeris data were determined.  

Für alle diese Satelliten wird durch Vergleich der mitge­ teilten Ephemeridendaten mit den ermittelten geprüft, ob sie sich nur in der Bezugszeit (Systemzeit) unterscheiden.For all these satellites is compared by comparison shared ephemeris data with the determined checked whether they only differ in the reference time (system time).

Ist dies der Fall, so wird die festgestellte Zeitdifferenz DDTi als Korrekturwert zum Vorlauf DTBim registriert und den Nutzern mitgeteilt; diese können den Satelliten mit dieser Korrektur weiter benutzen.If this is the case, the determined time difference DDTi registered as correction value for the lead DTBim and communicated to users; these can use the satellite continue to use this correction.

Ist dies nicht der Fall, dann werden die mitgeteilten Ephemeridendaten gesperrt, und an deren Stelle werden die selbst ermittelten Ephemeridendaten (für die P-Zeit, das ist die K-Zeit minus DTVi) den Nutzern zur Weiterverwen­ dung mitgeteilt.If this is not the case, then the communicated Ephemeris data is blocked, and the self-determined ephemeris data (for the P time, the is the K time minus DTVi) for further use by the users communicated.

Außerdem prüfen die Kontroll-Empfangsstationen wechsel­ seitig, ob das DGPS-Verfahren durch die fehlerhaften Daten beeinträchtigt ist. Ist dies in erheblichem Maße der Fall, dann wird dies den Nutzern von DGPS mitgeteilt.The control receiving stations also check changes sided whether the DGPS method due to the incorrect data is impaired. If this is the case to a significant extent, then this will be communicated to the users of DGPS.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Beispiel be­ schränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwendbar, bei­ spielsweise auf alle Satellitensysteme, beispielsweise das russische Satellitensystem GLONASS, bei denen eine Einweg­ laufzeitmessung möglich ist. Weiterhin ist es möglich, sog. Pseudo-Satelliten zu kontrollieren. Das sind ortsfe­ ste Sendestationen, die Satellitensignale aussenden.The invention is not based on the example described limited, but applicable to others, at for example on all satellite systems, for example that Russian satellite system GLONASS, in which a one-way runtime measurement is possible. It is also possible control so-called pseudo-satellites. These are local stations that send satellite signals.

Außerdem sind andere Koordinatensysteme als das erwähnte WGS 72 verwendbar, beispielsweise das Koordinatensystem WGS 84 oder das sogenannte "Potsdam-System". Zwischen die­ sen Koordinatensystemen sind Umrechnungsformeln bekannt, beispielsweise die sogenannten Molodensky-Formeln.In addition, coordinate systems are different from the one mentioned WGS 72 can be used, for example the coordinate system WGS 84 or the so-called "Potsdam system". Between the  Conversion formulas are known for example the so-called Molodensky formulas.

Weiterhin ist es möglich, bereits vorhandene GPS-Referenz­ stationen, die für das DGPS-Verfahren verwendet werden, als Kontroll-Empfangsstationen zu verwenden. Denn diese GPS-Referenzstationen, die beispielsweise in der Umgebung von Großflughäfen vorhanden sind, besitzen bereits eine Anordnung zum Empfang und zur Auswertung von Satellitensi­ gnalen.It is also possible to use an existing GPS reference stations used for the DGPS process, to be used as control receiving stations. Because this GPS reference stations, for example in the area of major airports already have one Arrangement for the reception and evaluation of satellite signals gnalen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Erzeugung von Korrekturwerten für einen Nutzer eines Satelliten-Navigationssystems, wobei
  • - eine Kontroll-Empfangsstation mit bekannter Position verwendet wird,
  • - in der Kontroll-Empfangsstation zumindest Signale der­ jenigen Satelliten empfangen werden, die auch von dem Nutzer verwendet werden,
  • - in der Kontroll-Empfangsstation aus den empfangenen Si­ gnalen und der bekannten Position ein Korrekturwert ge­ bildet wird und
  • - der Korrekturwert dem Nutzer übermittelt wird, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß mindestens fünf Kontroll-Empfangsstationen, die be­ züglich der Zeit synchronisiert sind, verwendet werden,
  • - daß in allen Kontroll-Empfangsstationen Signale von empfangbaren Satelliten empfangen und daraus anhand der bekannten Positionen der Kontroll-Empfangsstationen die Positionen dieser Satelliten ermittelt werden,
  • - daß die ermittelten Positionen mit denjenigen Positio­ nen, die von dem Satelliten angegeben werden, vergli­ chen werden,
  • - daß für den Vergleich ein Fehlerbereich festgelegt wird und
  • - daß für Satelliten, deren mitgeteilte Position außer­ halb des Fehlerbereiches liegt, eine Kennzeichnung vor­ genommen wird, welche dem Nutzer übermittelt wird.
1. A method for generating correction values for a user of a satellite navigation system, wherein
  • a control receiving station with a known position is used,
  • at least signals from the satellites that are also used by the user are received in the control receiving station,
  • - In the control receiving station from the received Si signals and the known position, a correction value is formed and
  • the correction value is transmitted to the user, characterized in that
  • that at least five control receiving stations, which are synchronized with respect to time, are used,
  • that signals are received from receivable satellites in all control receiving stations and the positions of these satellites are determined from the known positions of the control receiving stations,
  • - that the positions determined are compared with those positions which are indicated by the satellite,
  • - That an error range is determined for the comparison and
  • - That for satellites whose reported position is outside the error range, a label is made, which is transmitted to the user.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Navigation Satelliten des GPS-Systems verwendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that used for navigation satellites of the GPS system will. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die allen Kontroll-Empfangsstationen ge­ meinsame Zeit (K-Zeit) an die Systemzeit (P-Zeit) der Sa­ telliten gekoppelt wird.3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized ge indicates that all control receiving stations ge common time (K time) to the system time (P time) of Sa telliten is coupled. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß bei jedem empfangbaren Satelli­ ten der gesendete zeitliche Versatz zwischen der Bordzeit (Bi-Zeit) des Satelliten und der Systemzeit (P-Zeit) ver­ glichen wird mit dem entsprechenden gemessenen zeitlichen Versatz.4. The method according to any one of the preceding claims characterized in that with every receivable Satelli the time offset sent between the on-board time (Bi-time) of the satellite and the system time (P-time) ver It is compared with the corresponding measured time Offset. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mittels der Kontroll-Empfangs­ stationen aus den Signalen der Satelliten mögliche Fehler der für die Navigation des Nutzers relevanten Daten ermit­ telt werden und daß dem Nutzer die Fehler übermittelt wer­ den.5. The method according to any one of the preceding claims characterized in that by means of the control reception possible errors from the signals from the satellites  the data relevant for the navigation of the user and that the errors are communicated to the user the. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß für einen Satelliten, der feh­ lerhafte Daten aussendet, die entsprechenden Fehler dem Nutzer übermittelt werden und daß der Satellit unter Be­ rücksichtigung der Fehler von dem Nutzer weiter verwendet wird.6. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that for a satellite that misses sends out learnable data, the corresponding errors to the Users are transmitted and that the satellite under Be consideration of the errors used by the user becomes. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß bei mehreren Satelliten, deren übermittelte Daten fehlerhaft sind, von den Kontroll-Emp­ fangsstationen die zugehörigen fehlerfreien Daten ermit­ telt werden und daß die fehlerfreien Daten und/oder darauf beruhende Korrekturwerte dem Nutzer übermittelt werden.7. The method according to any one of the preceding claims characterized in that with several satellites whose transmitted data are incorrect, by the control emp intercept stations the associated error-free data and that the error-free data and / or on it based correction values are transmitted to the user. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß bei mindestens einem Satelliten, dessen gesendete Positionsdaten fehlerhaft sind, die feh­ lerfreien Positionsdaten mittels einer Ausgleichsrechnung nach Gauß ermittelt werden.8. The method according to any one of the preceding claims characterized in that at least one satellite, whose sent position data are incorrect, the wrong ler-free position data using a compensation calculation according to Gauss.
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