特許 6585903 振幅シンチレーションの存在下において既存モニタの完全性を保護するための衛星測定値選別

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6585903

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】振幅シンチレーションの存在下において既存モニタの完全性を保護するための衛星測定値選別

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/08 20100101AFI20190919BHJP

【ＦＩ】

   G01S19/08

【請求項の数】3

【外国語出願】

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-33985(P2015-33985)

(22)【出願日】2015年2月24日

(65)【公開番号】特開2015-165231(P2015-165231A)

(43)【公開日】2015年9月17日

【審査請求日】2018年2月23日

(31)【優先権主張番号】14/193,759

(32)【優先日】2014年2月28日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500575824

【氏名又は名称】ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100138759

【弁理士】

【氏名又は名称】大房 直樹

(72)【発明者】

【氏名】ジョセフ・イー・シェイトリン

(72)【発明者】

【氏名】マッツ・アンダース・ブレンナー

(72)【発明者】

【氏名】キム・エイ・クラス

(72)【発明者】

【氏名】ランディ・ジェイ・ロイター

(72)【発明者】

【氏名】ブルース・ジー・ジョンソン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・エム・ハワード

【審査官】 田中 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０５８１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０３２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３０４９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５６２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２８９８４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１２８４０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１１０１５８７１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 T. Murphy，外１名，“More Ionosphere Anomaly Mitigation Considerations for Category II/III GBAS”，GNSS 2007 - Proceedings of the 20th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2007)，２００７年 ９月２８日，p.438-452

【文献】 F. S. Rodrigues，外３名，“Statistical Analysis of GPS Ionospheric Scintillation and Short-Time TEC Variations Over Northern Europe”，Proceedings of the 16th international Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS/GNSS 2003) ，２００３年 ９月１２日，p.298-313

【文献】 S. Taylor，外４名，“An Improved Ionosphere Scintillation Event Detection and Automatic Trigger for A GNSS Data Collection System”，Proceedings of the 2012 international Technical Meeting of the Institute of Navigation (ITM 2012)，２０１２年 ２月 １日，p.1563-1569

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ １９／００ − Ｇ０１Ｓ １９／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

振幅シンチレーションに対してリアル・タイム選別を実施する方法であって、
信号対ノイズ電力レベルに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子を計算するステップと、
前記現在のサンプル時間期間における前記計算された振幅シンチレーション監視識別子に少なくとも部分的に基づいて、振幅シンチレーション・モニタ（１３）においてサンプル時間期間中に振幅シンチレーション・イベント（１６−１）を検出するステップと、
前記振幅シンチレーション・モニタ（１３）における前記振幅シンチレーション・イベント（１６−１）の検出に基づいて、関連する衛星測定データを今後の使用から除外するステップと、
前記現在のサンプル時間期間における前記計算された振幅シンチレーション監視識別子に少なくとも部分的に基づいて、前記振幅シンチレーション・モニタ（１３）において前記振幅シンチレーション・イベントの終了を検出するステップと、
前記振幅シンチレーション・モニタ（１３）によって判定された前記振幅シンチレーション・イベントの終了後に収集された関連衛星測定データを再度受け入れるステップと、
を含む、方法。

【請求項2】

請求項１記載の方法において、前記振幅シンチレーション・モニタ（１３）において前記サンプル時間期間中に前記振幅シンチレーション・イベント（１６−１）を検出するステップが、
少なくとも１つの基準受信機／衛星対（ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊ）に対する現在の（ｋ番目）サンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４_ｉｊ（ｋ））が、除外判断基準を満たすと判定するステップを含み、
前記振幅シンチレーション・イベントの終了を検出するステップが、
除外基準受信機／衛星対（ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}）に対する現在の（ｋ番目）サンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４_ｉｊ（ｋ））が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するステップを含む、方法。

【請求項3】

振幅シンチレーションに対してリアル・タイム選別を行う振幅シンチレーション・モニタであって、
複数の基準受信機（６０（１〜４））から入力を受信するように通信可能に結合された少なくとも１つのプロセッサ（５０）と、
前記プロセッサ（５０）による実行のためにプログラム命令を実体的に具体化する記憶媒体（８０）と、
を含み、前記プログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサ（５０）によって実行されるときに、前記振幅シンチレーション・モニタ（１３）に、
信号対ノイズ電力レベルに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対するサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子を計算させ、
前記サンプル時間期間における前記計算された振幅シンチレーション監視識別子に少なくとも部分的に基づいて、振幅シンチレーション・イベント（１６−１）を検出させ、
前記振幅シンチレーション・イベントの検出に基づいて、関連する衛星測定データを今後の使用から除外させ、
前記計算された振幅シンチレーション監視識別子に少なくとも部分的に基づいて、前記振幅シンチレーション・イベントの終了を検出させ、
前記振幅シンチレーション・イベントの終了後に収集された関連衛星測定データを再度受け入れさせる、
ように動作可能である、振幅シンチレーション・モニタ。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

[0001] 全地球ナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）用の地上型補強システム（ＧＢＡＳ）は、１つ以上のパラメータをブロードキャストし、ＧＮＳＳ受信機が、受信した衛星信号における種々の誤差を訂正するために、これらのパラメータを受信することができる。受信した衛星信号（全地球測位システム（ＧＰＳ）信号）において電離層シンチレーション攪乱が誤差の原因となるとき、シンチレーションの脅威が発生する。電離層（イオン）シンチレーションは、ＧＰＳ信号の振幅および／または位相の変動であり、信号が電離層における電離圏全電子数（ＴＥＣ）に局在する異常を通過するときに発生する。電離層（イオン）振幅シンチレーションは、電離層を通過する信号におけるＧＰＳ信号振幅の急激な変動の原因となる。振幅におけるこれらの擾乱は、衛星システムの地上型補強システム（ＧＢＡＳ）の、地上局によってサービスされる空港において着陸しつつある飛行機について、許容度外（out of tolerance）高精度接近情報を検出する能力に影響を及ぼす虞がある。

【0002】

[0002] シンチレーションの発生は希ではないので、電離層シンチレーションは、地上局のサブシステムにおける衛星障害モニタの一部に対して「幻惑する」（blinding）運行シナリオまたは偽りの運行シナリオを生成することによって、衛星システムを脅威に晒す。加えて、電離層シンチレーションは、完全性モニタの基礎となる検査統計およびその関連する限界シグマ（bounding sigma）（σ）が、予期されるものとは著しく異なり、このためにその要求性能を満たすことができなくなる原因にもなり得る。

【発明の概要】

【0003】

[0003] 本願は、振幅シンチレーションに対してリアル・タイム選別プロセスを実施する方法に関する。この方法は、振幅シンチレーション・モニタにおいてサンプル時間期間中に振幅シンチレーション・イベントを検出するステップと、振幅シンチレーション・モニタにける振幅シンチレーション・イベントの検出に基づいて、関連する衛星測定を今後の使用（further use）から除外するステップと、振幅シンチレーション・モニタにおける振幅シンチレーション・イベントに対する終了を検出するステップと、振幅シンチレーション・モニタによって判定された振幅シンチレーション・イベントの終了後に収集された関連衛星測定データを再度受け入れるステップとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0004】

[0004] 図面は実施形態例を図示するに過ぎず、したがって範囲を限定すると解釈されないことを理解した上で、添付図面の使用により、更に具体性および詳細を加えて、実施形態例について説明する。

【図1】図１は、衛星システムに通信可能に結合された航空機、および本願にしたがって振幅シンチレーションに対するリアル・タイム選別を行う地上型補強システムを示す。

【図2】図２は、本願にしたがって振幅シンチレーション監視識別子（discriminator）を計算する方法の流れ図を示す。

【図3】図３は、本願にしたがって、振幅シンチレーション監視識別子測定に関連する衛星測定データを除外すべきか否か判定するために使用される差分補正プロセッサ（ＤＣＰ）の処理図を示す。

【図4】図４は、本願にしたがって、一旦振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４）測定値が除外レベルに達したなら、今後の使用から除外する方法の流れ図を示す。

【図5】図５は、本発明にしたがって、一旦振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４）測定値がその再受け入れ判断基準を満たしたなら、衛星測定データの使用を再度受け入れる方法の流れ図を示す。

【0005】

[0010] 共通の慣例にしたがって、説明する種々の特徴は同一の拡縮率では描かれず、実施形態例に関連する具体的な特徴を強調するように描かれるものとする。

【発明を実施するための形態】

【0006】

[0011] 電離層振幅シンチレーションは、ＧＰＳ衛星信号受信に影響を及ぼす可能性がある環境条件である。先に引用した問題に取り組むため、そして衛星システム・モニタを保護するために、本明細書において説明する選別プロセスおよびシステムは、潜在的にモニタの動作を変転させる可能性がある衛星測定データを排除する。本明細書において説明する選別プロセスは、シンチレーション・イベントの間に得られた衛星測定データを除外し、シンチレーション・イベントが終了したと判定された後に得られた衛星測定データを再度受け入れる。具体的には、本明細書では、振幅（信号強度）シンチレーション・モニタについて記載し、更に振幅シンチレーション・イベントによって影響を受けた衛星測定データを排除するための衛星測定データ除外および再受け入れプロセスについて記載する。この除外および再受け入れプロセスは、結果的に得られるＧＰＳ信号がシステムの完全性を保護し続けること、即ち、既存のモニタがそれらの完全性要件を満たすことに変わりはないことを確保する。この選別プロセスは、ＧＢＡＳの一部として使用される。ＧＢＡＳは、高精度の着陸サービスを航空共同体（aviation community）に提供するために使用される。選別プロセスは、好ましくない衛星測定データを検出し、モニタにおけるその使用を禁止しつつ有効なデータが通過することを可能にする。有効な衛星測定データは、この選別プロセスを通過することを許され、システムの完全性を確保するために、残りの機能／モニタが適正に動作することを可能にする。

【0007】

[0012] 本明細書において説明するシンチレーション・モニタは、振幅シンチレーションについての衛星測定データを選別し（screen）、その使用がシステムの完全性を保護する能力を低下させる場合、その測定データを除去するように設計される。振幅シンチレーションは、ＧＢＡＳにおいて使用される衛星測定毎に監視される。振幅モニタは、衛星の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）電力レベルの分散（variance）に基づく。

【0008】

[0013] 図１は、衛星システム２０に通信可能に結合された航空機４０を示す。衛星システム２０は、複数の衛星２０（１〜Ｎ）と、通信可能に結合されたＧＢＡＳ１０とを含む。ＧＢＡＳ１０は、本願にしたがって、振幅シンチレーションに基づくリアル・タイム選別を行う。航空機４０は、ここでは「空中運航体４０」（airborne vehicle）とも呼ばれる。ＧＢＡＳ１０は、受信した衛星信号を利用して、ある種の用途における位置精度を補強する。例えば、地上型補強システムは、高精度航空機接近用途（precision aircraft approach application）における位置精度を高めることができる。地上型補強システム１０は、飛行場における滑走路４６と関連がある地上局１１の一部である。地球の水平線を全体的に４５で表す。電離層１５は、衛星２０（１〜Ｎ）と地球４５との間にある大気の１つの層である。図１に示すように、全体的に１６−１および１６−２によって表される電離圏全電子数（ＴＥＣ）における局在異常が、電離層１５の部分にある。ＴＥＣ１６（１〜２）における局在異常は、全てのシンチレーション・イベントを示すが、ここでは「振幅シンチレーション・イベント１６（１〜２）」のみをそのように呼ぶことにする。振幅シンチレーション・イベント１６（１〜２）は、電離層１５の信号摂動（signal-perturbing feature）であり、信号振幅に影響を及ぼし、時間的に変化し、異なる時点において電離層１５の異なる部分で発見される。

【0009】

[0014] 地上型補強システム１０は、少なくとも１つのモニタ７０、複数の基準受信機（ＲＲ）６０（１〜４）、および振幅シンチレーション・モニタ１３を含む。振幅シンチレーション・モニタ１３は、プロセッサ５０、記憶媒体８０、ソフトウェア８５、および任意のメモリ５５を含む。プロセッサ５０は、複数の基準受信機（ＲＲ）６０（１〜４）を通じて複数の衛星２０（１〜Ｎ）からの入力を受信するように、通信可能に結合される。当業者には周知であろうが、完全性モニタ７０およびＧＢＡＳ１０もプロセッサとインターフェースし、ソフトウェアおよびメモリを有する。図面を簡素化するために、これらは図１には示されない。

【0010】

[0015] 第１基準受信機６０−１は、第２基準受信機６０−２から距離Ｌ_１−２のところにある。第２基準受信機６０−２は、第３基準受信機６０−３から距離Ｌ_２−３のところにある。第３基準受信機６０−３は、第４基準受信機６０−４から距離Ｌ_３−４のところにある。第４基準受信機６０−４は、第１基準受信機６０−１から距離Ｌ_４−１のところにある。基準受信機６０（１〜４）間の距離をここでは基準線と呼ぶ。

【0011】

[0016] また、少なくとも１つのモニタ７０は、ここでは「完全性モニタ７０」とも呼ぶ。前述のように、振幅シンチレーションは、ある完全性モニタ７０の検査統計を低下させる可能性がある。本願は、これらのモニタ７０の振幅シンチレーション脅威の影響の軽減を中心に据える。

【0012】

[0017] シンチレーション脅威を軽減するには、衛星測定値から望ましくないレベルの振幅シンチレーションを選別する（screen）ことによって、完全性モニタ７０の変転を防止するリアル・タイム振幅シンチレーション選別プロセスを実施する。振幅シンチレーション監視識別子をここではＳ４と呼ぶ。また、リアル・タイム選別プロセスは、振幅シンチレーション・イベントがいつ終了したかについても判定し、以前に排除された測定ソースから収集された衛星測定データを再度受け入れる。再受け入れが行われるのは、振幅シンチレーション監視識別子が、以下で説明するように、再受け入れ判断基準を満たすときである。

【0013】

[0018] 振幅シンチレーションは、業界標準であるＳ４値を使用して推定する。真のＳ４値は、受信機の信号強度または受信信号電力を使用して求められる。Ｓ４は、受信機の信号対ノイズ比、ＳＮＲに基づく。振幅シンチレーション検査統計は、ｉ番目の受信機におけるｊ番目の衛星からの信号対ノイズ比、ＳＮＲ_ｉｊから開始する。次いで、信号対ノイズ比を電力ｘ（ｉ，ｊ）に変換する。最後に、Ｓ４値の一例は、以下の式を使用して計算することができる。これは正規化分散の二乗根である。ここで、Ｎ＝サンプル数である。

【0014】

【数1】

【0015】

[0019] 振幅シンチレーション監視識別子を計算し、有効な基準受信機と、ＳＮＲ測定値が入手可能である被追跡衛星との全ての対について評価する。衛星から信号を受信するあらゆる基準受信機を、基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊであると定義する。「宇宙船」（ＳＶ）および「衛星」という用語は、ここでは相互交換可能に使用することとする。また、現在のサンプル時間期間における基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊは、ここではＳＶ_ｉ，ｊとも呼ぶことにする。例えば、図１に示すように、衛星信号は、ワイヤレス通信リンク２２−１を通じて、第２基準受信機６０−２において第１衛星２０−１から受信されるので、第２基準受信機６０−２および第１衛星２０−１は、基準受信機衛星対ＲＲ_２／ＳＶ_１となる。勿論、同じ衛星信号は、第１基準受信機６０−１が第１衛星２０−１の受信エリア内にある場合には、ワイヤレス通信リンクを通じて第１基準受信機６０−１においても受信されるので、第１基準受信機６０−１および第１衛星２０−１は基準受信機／衛星対ＲＲ_１／ＳＶ_１を形成する。衛星の受信エリアとは、衛星から信号を受信することができる（信号に露出される）地球のエリアのことである。受信エリアは、衛星が地球の軌道を進むにつれて、そして地球が自転するにつれて、ときと共に変化する。ある高度（elevation）未満ではこれらの衛星信号の受け入れを制限するために、受信マスクを適用することもできる。ブロードキャスト信号は、ワイヤレス通信リンク２２−５を通じて航空機４０に送られ、振幅シンチレーション監視識別子１３に基づいて除外されない衛星からのデータのみを含む。

【0016】

[0020] 図２は、本願にしたがって振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４）を計算する方法２００の流れ図を示す。振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４）は、ここでは、「振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４）測定値」および「サンプル時刻ｋ（Ｓ４）_ｉ，ｊ（ｋ）における信号対ノイズ電力レベルの振幅のばらつき」とも呼ぶことにする。基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊ毎に振幅シンチレーション監視識別子がある。

【0017】

[0021] ブロック２０２において、ＳＮＲ電力レベルを計算する。各衛星のＳＮＲ電力レベル（ｘ）_ｉ，ｊ（各基準受信機ｉにおける衛星ｊについて）を、基準受信機／衛星対毎に計算する。ブロック２０４において、振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４_ｉ，ｊ）を、現在のサンプル時間期間における基準受信機／衛星対 ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊ 毎に計算する。

【0018】

[0022] 図３は、本願にしたがって、関連する振幅シンチレーション監視識別子測定値の衛星測定値を除外すべきか否か判定するために使用される差分訂正プロセッサ（ＤＣＰ）処理図１５０を示す。サンプル毎に、基準受信機６０（１〜４）（図１）は、ＳＮＲ電力レベル測定値をプロセッサ５０（図１）に衛星（宇宙船（ＳＶ）２０（１〜Ｎ）から供給する。また、プロセッサ５０は、入力として、Ｓ４除外閾値、Ｓ４再受け入れ閾値、保持時間、およびキュー・サイズも受信する。この実施形態の一実施態様では、この入力データは、プロセッサ５０に入力される前に、メモリ５５に格納される。ここでは、Ｓ４除外閾値を「測定値除外閾値」、「除外閾値」、および「ＳＶ測定値除外閾値」とも呼ぶ。これらの全ては、Ｓ４＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤとして表される。Ｓ４再受け入れ閾値は、ここでは、「測定値再受け入れ閾値」、「再受け入れ閾値」、および「ＳＶ測定値再受け入れ閾値」とも呼ぶ。これらの全ては、Ｓ４＿ＲＥＡＤＭＩＴＴＨＲＥＳＨＯＬＤとして表される。

【0019】

[0023] 各サンプル時間期間中に、プロセッサ５０（図１）は以上の入力を受信し、振幅監視ソフトウェア１６０を実行して、関連する衛星測定値を除外すべきか否か判定する。関連する衛星測定データに対する振幅シンチレーション監視識別子測定値を除外すべきである基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊを、ここでは、除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊ（またはＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}）と呼ぶ。図３に示すように、振幅監視ソフトウェア１６０は、除外される衛星測定値のリストを出力する。これらの衛星測定値は、入手可能な測定値を判定するために使用される。入手可能な測定値は、現行の１組の測定値から、振幅監視ソフトウェア１６０から出力される除外測定値のリストを差し引いたものとなる。

【0020】

[0024] 振幅監視ソフトウェア１６０の実行のフローを、それぞれ、図４および図５の方法４００および５００として示す。図４は、本願にしたがって、振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４）測定値に関連する衛星測定データを除外する方法４００の流れ図を示す。方法４００は、サンプル時間期間ｋ毎に実行される。この実施形態の一実施態様では、サンプル時間期間は、１／２秒の長さを有するが、サンプル時間期間には他の長さも可能である。

【0021】

[0025] ブロック４０２において、本プロセスが開始する。ブロック４０４において、現在のサンプル時間期間（即ち、ＳＶ_ｉｊ）における基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊが、現在除外されているか否か判定する。ＳＶ_ｉｊが現在除外されている場合、現在のサンプル時間期間では基準受信機ｉにおいて衛星測定値ｊの衛星測定データＳＶ_ｉｊ（ｋ）が現在除外されていることになる。

【0022】

[0026] ＳＶ_ｉｊ（ｋ）が現在除外されている場合、以前のサンプル時間期間（例えば、（ｋ−１）番目のサンプル時間期間から（ｋ−ｎ）番目のサンプル期間までの間（ここで「ｎ」は正の整数である）においてＳＶ_ｉｊが除外されたことになり、フローはブロック４０６に進み、再受け入れチェックを実行する。この場合、フローは、ブロック４０６から図５における方法５００のブロック５０２に進む。図５については以下で説明する。

【0023】

[0027] ＳＶ_ｉｊ（ｋ）が現在除外されていない場合、フローはブロック４０４からブロック４０８に進む。ブロック４０８において、振幅シンチレーション監視識別子測定値Ｓ４_ｉｊ（ｋ）がその除外判断基準を満たしているか否か判定する。このプロセスは、基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊの各々に対して繰り返される。

【0024】

[0028] この実施形態の一実施態様では、除外判断基準を満たすのは、Ｓ４_ｉｊ（ｋ）が除外閾値（例えば、Ｓ４閾値）よりも大きい場合である。この実施形態の他の実施態様では、除外判断基準を満たすのは、Ｓ４_ｉｊ（ｋ）がＳ４閾値以上である場合である。Ｓ４閾値（除外閾値）はメモリ５５（図１）および／またはプロセッサ５０（図１）に格納されている。いずれの場合でも、それぞれの基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊに対する振幅シンチレーション監視識別子測定値Ｓ４_ｉｊ（ｋ）は、各々、除外閾値と比較される。他の除外判断基準も可能である。

【0025】

[0029] Ｓ４_ｉｊが基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊの１つ（以上）についてその除外判断基準を満たしている場合、この１つ（以上）の基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊは、除外される基準受信機／衛星対ＲＲｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}となる。この実施形態の一実施態様では、基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊの２つ以上が、Ｓ４閾値以上のＳ４_ｉｊを有する。この場合、これらの基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊは、除外される基準受信機／衛星対ＲＲｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}であると定義され、この除外される基準受信機／衛星対ＲＲｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}における衛星から送られるデータは、下流モニタ７０において使用されず、ワイヤレス通信リンク２２−５（図１）を通じて送られるブロードキャストの一部にはならない。次いで、フローは１つ以上の除外される基準受信機／衛星対ＲＲｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}のためにブロック４１０に進む。ブロック４１０において、この１つ（以上）の基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊが、除外される基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}として定義される。このように、除外される基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}についての振幅シンチレーション監視識別子測定値が除外閾値（即ち、Ｓ４＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ）以上であると判定されたとき（場外閾値との比較のときに）、基準受信機／衛星対における衛星からの、除外される基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}についてのデータは、もはや下流モニタ７０において使用されず、ワイヤレス通信リンク２２−５（図１）を通じて送られるブロードキャストの一部とはならない。次いで、フローはブロック４１２に進み、フローは現在のサンプル時間期間に対するプロセスを終了する。

【0026】

[0030] Ｓ４_ｉｊがその除外判断基準を満たしていない場合、フローはブロック４０８からブロック４１２に進み、この１つ（以上）の非除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊに対するフローは、現在のサンプル時間期間に対するプロセスを終了する。この実施形態の一実施態様では、Ｓ４_ｉｊ（ｋ）が基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊの１つ（以上）に対してＳ４除外閾値未満である場合、基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊのこの１つ（以上）は除外されず、衛星測定データは、下流モニタ７０において使用され続け、ワイヤレス通信リンク２２−５（図１）を通じて送られるブロードキャストの一部のままになっている。

【0027】

[0031] 図５は、本願にしたがって振幅シンチレーション監視識別子（Ｓ４）測定値に関連する衛星測定データを再度受け入れる方法５００の流れ図を示す。衛星測定データが再度受け入れられるのは、振幅シンチレーション・イベントが終了したと判定されたときである。方法５００は、振幅シンチレーション・モニタ１３（図１）においてソフトウェア８５を実行するプロセッサ５０によって、基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊの各々に対して実施される。

【0028】

[0032] ブロック５０２において、本プロセスが開始する。ブロック５０４において、ＳＶ_ｉｊ（ｋ）が現在除外されているか否か判定する。ＳＶ_ｉｊ（ｋ）が現在除外されていない場合（例えば、基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊに対するＳＶ_ｉｊがｋ番目のサンプル時間期間において除外されていない場合）、フローはブロック５０６に進み、除外チェックを実行する。本明細書で使用されるように、現在のサンプル時間期間はｋ番目のサンプル時間期間である。この場合、フローは、以上で説明した処理のために、ブロック５０６から図４における方法４００のブロック４０２に進む。

【0029】

[0033] ＳＶ_ｉｊ（ｋ）が現在除外されている場合、フローはブロック５０８に進む。ブロック５０８において、除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}に対する現在のサンプル時間期間におけるＳ４_ｉｊ（ｋ）が、再受け入れ判断基準を満たすか否か判定する。

【0030】

[0034] この実施形態の一実施態様では、再受け入れ判断基準が満たされるのは、現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子Ｓ４_ｉｊ（ｋ）がＳ４再受け入れ閾値未満である場合である。Ｓ４再受け入れ閾値は、予め選択され、メモリ５５（図１）またはプロセッサ５０（図１）に格納される。プロセッサ５０は、除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}に対する振幅シンチレーション監視識別子Ｓ４_ｉｊ（ｋ）をＳ４再受け入れ閾値と比較する。他の再受け入れ判断基準も可能である。

【0031】

[0035] この実施形態の他の実施態様では、再受け入れ判断基準が満たされるのは、Ｓ４_ｉｊ（ｋ）が、現在のサンプル時間期間の前で基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊが除外された後に発生した、予め選択された数Ｐ（Ｐは正の整数）のサンプルにわたって、現在のサンプル時間期間におけるＳ４再受け入れ閾値未満である場合である。この実施形態では、プロセッサ５０は、除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}に対する振幅シンチレーション監視識別子Ｓ４_ｉｊ（ｋ）をＳ４再受け入れ閾値と比較し、基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊが除外されて以降にこの閾値よりも小さいサンプルの数を計数し、基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊが除外されて以降に計数した閾値未満のサンプル数を、格納されている予め選択された数Ｐと比較する。予め選択された数Ｐは、メモリ５５（図１）またはプロセッサ５０（図１）に格納されている。

【0032】

[0036] この実施形態の更に他の実施態様では、再受け入れ判断基準が満たされるのは、現在のサンプル時間期間におけるＳ４_ｉｊ（ｋ）が、現在のサンプル時間期間の直前に連続的に発生した、予め選択された数Ｐ個の連続サンプルについて、Ｓ４再受け入れ閾値未満である場合である。この実施形態の更に他の実施態様では、再受け入れ判断基準が満たされるのは、予め選択された数Ｐ個のサンプルが、これらの連続サンプルに対するＳ４_ｉｊ（ｋ）の値には関係なく、計数されたときである。これらの任意の再受け入れ判断基準は、振幅シンチレーション・イベントが終了したことの指示として使用される。振幅シンチレーション・イベントが終了したことを示す他の再受け入れ判断基準も可能である。

【0033】

[0037] Ｓ４_ｉｊ（ｋ）が除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}に対する再受け入れ判断基準を満たす場合、フローはブロック５１０に進む。ブロック５１０において、除外基準受信機／衛星対の衛星測定値はもはや除外されない。フローはブロック５１０からブロック５１２に進み、フローは現在のサンプル時間期間に対するプロセス（ブロック５１２）を終了する。

【0034】

[0038] ブロック５０８において、Ｓ４_ｉｊ（ｋ）が、除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}に対して再受け入れ判断基準を満たしていないと判定した場合、除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}の衛星測定値は相変わらず除外される（除外されたままである）。フローはブロック５１２に進む。このように、シンチレーション・イベントの間に基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_ｊから得られた測定データは、ナビゲーション・システムにおける使用から除外され、この除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}からの測定データは、シンチレーション・イベントがこの除外基準受信機／衛星対ＲＲ_ｉ／ＳＶ_{ｊ＿ｅｘｃｌｕｄｅｄ}に対して終了した後に、再度受け入れられる。

【0035】

[0039] この実施形態の一実施態様では、ＳＮＲを使用して、シンチレーションの存在／不在が、４機の基準受信機から判定される。この実施形態の他の実施態様では、振幅シンチレーションを検出するために使用されるＳＮＲは、１０個の連続サンプルに対する０．６（単位なし）のＳ４除外閾値および０．１２の再受け入れ閾値に基づく。

【0036】

[0040] 本明細書において説明した方法および技法は、ディジタル電子回路において、あるいは少なくとも１つのプロセッサ（例えば、プログラマブル・プロセッサ、特殊目的プロセッサ、コンピュータのような汎用プロセッサ、または図１のプロセッサ５０）、ファームウェア、ソフトウェア、あるいはこれらの任意の組み合わせによって実現することができる。これらの技法を具体化する装置は、しかるべき入力および出力デバイス、プロセッサ、ならびにプロセッサによる実行のためのプログラム命令を実体的に（tangibly）具体化する記憶媒体を含めばよい。これらの技法を具体化するプロセスは、入力データに対して動作してしかるべき出力を生成することによって所望の機能を実行するために命令のプログラムを実行する少なくとも１つのプロセッサによって実行すればよい。有利なのは、これらの技法が、プログラマブル・システム上で実行可能な１つ以上のプログラムにおいて実現できることである。プログラマブル・システムは、データ記憶システムからデータおよび命令を受け、データおよび命令をデータ記憶システムに送信するように結合された少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つの入力デバイス、ならびに少なくとも1つの出力デバイスを含む。一般に、プロセッサは、読み取り専用メモリおよび／またはランダム・アクセス・メモリから命令およびデータを受ける。

【0037】

[0041] コンピュータ・プログラムおよびデータを実体的に具体化するのに適した記憶デバイスには、一例としてＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュ・メモリ・デバイスのような半導体メモリ・デバイスを含むあらゆる形態の不揮発性メモリ、内部ハード・ディスクおよびリムーバブル・ディスクのような磁気ディスク、およびＤＶＤディスクが含まれる。以上の内いずれもが、特別に設計された特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）によって補足されても、またはこれらに組み込まれてもよい。
実施形態例
[0042] 例１は、振幅シンチレーションに対してリアル・タイム選別プロセスを実施する方法を含む。この方法は、振幅シンチレーション・モニタにおいてサンプル時間期間中に振幅シンチレーション・イベントを検出するステップと、振幅シンチレーション・モニタにおける振幅シンチレーション・イベントの検出に基づいて、関連する衛星測定データを今後の使用から除外するステップと、振幅シンチレーション・モニタにおいて振幅シンチレーション・イベントの終了を検出するステップと、振幅シンチレーション・モニタによって判定される振幅シンチレーション・イベントの終了後に収集された関連衛星測定データを再度受け入れるステップとを含む。

【0038】

[0043] 例２は、例１の方法を含み、振幅シンチレーション・モニタにおいてサンプル時間期間中に振幅シンチレーション・イベントを検出するステップが、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、除外判断基準を満たすと判定するステップを含む。

【0039】

[0044] 例３は、例２の方法を含み、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、除外判断基準を満たすと判定するステップが、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、除外閾値よりも大きい、または除外閾値に等しい、の内一方であると判定するステップを含む。

【0040】

[0045] 例４は、例１から例３のいずれかの方法を含み、振幅シンチレーション・イベントの終了を検出するステップが、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するステップを含む。

【0041】

[0046] 例５は、例４の方法を含み、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するステップが、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ閾値未満であると判定するステップを含む。

【0042】

[0047] 例６は、例４および例５のいずれかの方法を含み、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間にける振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するステップが、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、予め選択された数のサンプルにわたって再受け入れ閾値未満であると判定するステップを含む。

【0043】

[0048] 例７は、例４〜例６のいずれかの方法を含み、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間にける振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するステップが、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、予め選択された数の連続サンプルにわたって再受け入れ閾値未満であると判定するステップを含む。

【0044】

[0049] 例８は、例１〜例７のいずれかの方法を含み、更に、基準受信機／衛星対に対して現在のサンプル時間期間において信号対ノイズ電力レベルを計算するステップと、基準受信機／衛星対に対して現在のサンプル時間期間において振幅シンチレーション監視識別子を計算するステップとを含む。

【0045】

[0050] 例９は、振幅シンチレーションに対するリアル・タイム選別プロセスを実装するプログラム製品を含む。このプログラム製品は、プログラム命令が具体化されたプロセッサ読み取り可能媒体を含む。プログラム命令は、振幅シンチレーション・モニタにおいて少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、振幅シンチレーション・モニタに、サンプル時間期間中に振幅シンチレーション・イベントを検出させ、振幅シンチレーション・イベントの検出に基づいて、衛星関連測定データを今後の使用から除外させ、振幅シンチレーション・イベントの終了を検出させ、振幅シンチレーション・イベントの終了後に収集された衛星関連測定データを再度受け入れさせるように動作可能である。

【0046】

[0051] 例１０は、例９のプログラム製品を含み、サンプル時間期間中に振幅シンチレーション・イベントを検出するように動作可能なプログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、振幅シンチレーション・モニタに、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、除外判断基準を満たすと判定させるように動作可能なプログラム命令を含む。

【0047】

[0052] 例１１は、例１０のプログラム製品を含み、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、除外判断基準を満たすと判定するように動作可能なプログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、振幅シンチレーション・モニタに、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、除外閾値よりも大きい、または除外閾値に等しい、の内一方であると判定させるように動作可能なプログラム命令を含む。

【0048】

[0053] 例１２は、例９〜例１１のいずれかのプログラム製品を含み、振幅シンチレーション・イベントの終了を検出するように動作可能なプログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、振幅シンチレーション・モニタに、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定させるように動作可能なプログラム命令を含む。

【0049】

[0054] 例１３は、例１２のプログラム製品を含み、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するように動作可能なプログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、振幅シンチレーション・モニタに、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ閾値未満であると判定させるように動作可能なプログラム命令を含む。

【0050】

[0055] 例１４は、例１２および例１３のいずれかのプログラム製品を含み、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するように動作可能なプログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、振幅シンチレーション・モニタに、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、予め選択された数のサンプルにわたって再受け入れ閾値未満であると判定させるように動作可能なプログラム命令を含む。

【0051】

[0056] 例１５は、例１２〜例１４のいずれかのプログラム製品を含み、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するように動作可能なプログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、振幅シンチレーション・モニタに、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、予め選択された数の連続サンプルにわたって再受け入れ閾値未満であると判定させるように動作可能なプログラム命令を含む。

【0052】

[0057] 例１６は、振幅シンチレーションに対してリアル・タイム選別を行う振幅シンチレーション・モニタを含む。この振幅シンチレーション・モニタは、複数の基準受信機から入力を受信するように通信可能に結合された少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサによる実行のためにプログラム命令を実体的に具体化する記憶媒体とを含む。プログラム命令は、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、サンプル時間期間中に振幅シンチレーション・イベントを検出し、振幅シンチレーション・イベントの検出に基づいて、関連する衛星測定データを今後の使用から除外し、振幅シンチレーション・イベントの終了を検出し、振幅シンチレーション・イベントの終了後に収集された関連衛星測定データを再度受け入れるように動作可能である。

【0053】

[0058] 例１７は、例１６の振幅シンチレーション・モニタを含み、サンプル測定の間振幅シンチレーション・イベントを検出するプログラム命令が、更に、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対して現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、除外判断基準を満たすと判定するように動作可能である。

【0054】

[0059] 例１８は、例１７の振幅シンチレーション・モニタを含み、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対して現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、除外判断基準を満たすと判定するように動作可能なプログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、少なくとも１つの基準受信機／衛星対に対して現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、除外閾値よりも大きい、または除外閾値に等しい、の内一方であると判定するように動作可能なプログラム命令を含む。

【0055】

[0060] 例１９は、例１６〜例１８のいずれかの振幅シンチレーション・モニタを含み、振幅シンチレーション・イベントの終了を検出するように 動作可能なプログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するように動作可能なプログラム命令を含む。

【0056】

[0061] 例２０は、例１９の振幅シンチレーション・モニタを含み、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ判断基準を満たすと判定するように動作可能なプログラム命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、除外基準受信機／衛星対に対する現在のサンプル時間期間における振幅シンチレーション監視識別子が、再受け入れ閾値未満であると判定するように動作可能なプログラム命令を含む。

【0057】

[0062] 以上、本明細書では具体的な実施形態について例示し説明したが、同じ目的を達成するために計算される任意の構成を、以上で示した具体的な実施形態と置換してもよいことは、当業者には認められよう。本願は、本発明のあらゆる改変および変形をも権利範囲に含むことを意図している。したがって、本発明は特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることを明白に意図している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】