特許 6987100 固定位置地上局のネットワークを介したＧＰＳ誤差訂正

(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】6987100

(24)【登録日】2021年12月2日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】固定位置地上局のネットワークを介したＧＰＳ誤差訂正

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/07 20100101AFI20211213BHJP

【ＦＩ】

   G01S19/07

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2019-161535(P2019-161535)

(22)【出願日】2019年9月4日

(62)【分割の表示】特願2017-547994(P2017-547994)の分割

【原出願日】2016年3月9日

(65)【公開番号】特開2020-3500(P2020-3500A)

(43)【公開日】2020年1月9日

【審査請求日】2019年9月20日

(31)【優先権主張番号】14/661,843

(32)【優先日】2015年3月18日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506329306

【氏名又は名称】アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ニコラス クリストファー ジェントリー

【審査官】 安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１８７５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２０１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２４２２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２４８１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／００１９４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 韓国登録特許第１０−１４７２３９２（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第０５４９５２５７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１３８２００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１５９５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０１８０６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ５／００− ５／１４，

Ｇ０１Ｓ １９／００−１９／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無人航空機（ＵＡＶ）をナビゲートする方法であって、
複数の地上局の少なくとも１つの第１の位置システム通信インタフェースを介して、複数の位置システム衛星から衛星ブロードキャストメッセージを受信することであって、個々の衛星ブロードキャストメッセージは、前記位置システム衛星のうちの１つの位置とアイデンティティを示す衛星パラメータ情報を含む、前記衛星ブロードキャストメッセージを受信することと、
第１の補償値を前記複数の地上局のうちの第１の地上局から、第２の補償値を前記複数の地上局のうちの第２の地上局から前記第１の位置システム通信インタフェースを介して受信することであって、個々の補償値は異なる複数の位置システム衛星と関連付けられている、前記受信することと、
前記第１の補償値から第１の補償値を選択することと、
前記第１の補償値にマッピングされた複数の位置システム衛星に関連付けられた衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて、第１の位置システム座標を決定することと、
前記第１の補償値と前記第１の位置システム座標とに少なくとも部分的に基づいて、第１の訂正済み位置システム座標を決定することと、
前記第２の補償値から第２の補償値を選択することと、
前記第２の補償値にマッピングされた複数の位置システム衛星に関連付けられた衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて、第２の位置システム座標を決定することと、
前記第２の補償値と第２の位置システム座標とに少なくとも部分的に基づいて、第２の訂正済み位置システム座標を決定することと、
前記第１の訂正済み位置システム座標と前記第２の訂正済み位置システム座標とに基づいて、前記ＵＡＶに関連付けられた位置座標を決定することと、
前記第１の補償値を前記第１の地上局に関連付けられた履歴補償データと比較することと、
前記第１の補償値と前記履歴補償データとの前記比較に少なくとも部分的に基づいて、
前記ＵＡＶのナビゲーション経路を修正することと
を含む、前記方法。

【請求項2】

前記第１の補償値を前記第１の補償値から選択することは、前記複数の位置システム衛星と関連付けられた信頼値に少なくとも部分的に基づく、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の補償値を前記第１の補償値から選択することは、前記第１の地上局が前記第２の地上局より前記ＵＡＶに近いことに少なくとも部分的に基づく、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の訂正済み位置システム座標と前記第２の訂正済み位置システム座標とを平均することをさらに含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記第１の地上局と前記第２の地上局の前記ＵＡＶへの近接性と、
前記第１の補償値と前記第２の補償値の経過時間と、
前記第１の地上局と前記第２の地上局とに関連付けられた信頼値と、
前記第１の補償値にマッピングされた前記複数の位置システム衛星と、前記第２の補償値にマッピングされた前記複数の位置システム衛星とに関連付けられた信頼値と、
の少なくとも１つに部分的に基づいて、
前記平均された第１の訂正済み位置システム座標と前記第２の訂正済み位置システム座標とに重み付けすること、
をさらに含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の補償値と前記第２の補償値とに少なくとも部分的に基づいて、前記位置システム衛星の位置精度を表す信頼値を決定すること、
をさらに含む、請求項１、２、３、４または５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

前記ＵＡＶのナビゲーション経路を修正することは、
前記第１の補償値と前記履歴補償データとの前記比較に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の地上局に関連付けられた地理的エリアの天気事象の発生を決定することと、
前記天気事象に少なくとも部分的に基づいて、前記ＵＡＶのナビゲーション経路を修正することと、
を含む、請求項１、２、３、４、５または６のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

カルマンフィルタリングに少なくとも部分的に基づいて、前記位置座標の妥当性を確認すること、
をさらに含む、請求項１、２、３、４、５、６または７のいずれかに記載の方法。

【請求項9】

前記第１の位置システム通信インタフェースは、全地球測位システムの受信機を含む、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のいずれかに記載の方法。

【請求項10】

位置システム装置であって、
複数の地上局の少なくとも１つの第１の位置システム通信インタフェースを介して、複数の位置システム衛星から、衛星ブロードキャストメッセージであって、個々の衛星ブロードキャストメッセージは、前記位置システム衛星のうちの１つの位置とアイデンティティを示す衛星パラメータ情報を含む、前記衛星ブロードキャストメッセージを受信し、
第１の補償値を前記複数の地上局のうちの第１の地上局から、第２の補償値を前記複数の地上局のうちの第２の地上局から受信するように構成された位置システム通信インタフェースであって、個々の補償値は異なる複数の位置システム衛星と関連付けられている、位置システム通信インタフェースと、
前記第１の補償値から第１の補償値を選択し、
前記第１の補償値にマッピングされた複数の位置システム衛星に関連付けられた衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて、第１の位置システム座標を決定し、
前記第１の補償値と前記第１の位置システム座標とに少なくとも部分的に基づいて、第１の訂正済み位置システム座標を決定し、
前記第２の補償値から第２の補償値を選択し、
前記第２の補償値にマッピングされた複数の位置システム衛星に関連付けられた衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて、第２の位置システム座標を決定し、
前記第２の補償値と第２の位置システム座標とに少なくとも部分的に基づいて、第２の訂正済み位置システム座標を決定し、
前記第１の訂正済み位置システム座標と前記第２の訂正済み位置システム座標とに基づいて、無人航空機（ＵＡＶ）に関連付けられた位置座標を決定し、
前記第１の補償値を前記第１の地上局に関連付けられた履歴補償データと比較し、
前記第１の補償値と前記履歴補償データとの前記比較に少なくとも部分的に基づいて、
前記ＵＡＶのナビゲーション経路を修正するように構成された１または複数のプロセッサと
を含む、位置システム装置。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

全地球測位システム（「ＧＰＳ」）等の従来の衛星位置システムは、ナビゲーション、物体追跡、及び、測量等の広範な用途にとってごく普通になっている。しかしながら、様々な誤差原因により、従来の衛星位置システムの正確さは、高精度の位置情報を必要とする用途にとって現在のところ不十分である。例えば、自律走行車と無人航空機（ＵＡＶ）用途では、現在利用できるよりも正確な位置精度が必要となる。

【0002】

添付図面を参照して詳細に記載する。図中、参照番号の最も左の数字（複数可）は、参照番号が最初に現れる図を表す。異なる図面において使用される同じ参照番号は、類似または同一の項目または特徴を示す。

【図面の簡単な説明】

【0003】

【図1】ある実施態様による、衛星位置システム内の無人航空機（ＵＡＶ）に正確な位置システム座標を提供するフレームワークの例を示す図である。

【図2】ある実施態様による、衛星位置システム内の正確な位置システム座標を提供するフレームワークの例を示す図である。

【図3】ある実施態様による、複数の位置システム衛星の補償値を決定するプロセスの例を示すフロー図である。

【図4】ある実施態様による、補償値を用いて位置システム座標を訂正するプロセスの例を示すフロー図である。

【図5】ある実施態様による、補償値に基づいて衛星位置システム内の事象を検出するプロセスの例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0004】

本開示は、一つには、衛星位置システム内の位置精度を向上させる技術及びシステムを含む。本開示は、固定座標を有する位置システムの地上局を記載する。地上局は、複数の位置システム衛星から衛星ブロードキャストメッセージを受信してよい。それに応じて、地上局は、衛星ブロードキャストメッセージに基づいて、位置システム座標を決定してよく、位置システム座標を固定座標と比較して補償値を生成してよい。さらに、地上局は、補償値を含む補償情報を位置システム装置にブロードキャストしてよい。本明細書においては、位置システム装置は、位置システム通信インタフェース（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機）を備える任意の装置を含んでよい。位置システム装置の例は、ナビゲーション装置、無人航空機（ＵＡＶ）、自律走行車、スマートフォン、モバイル装置等を含んでよい。補償情報を受信すると、位置システム装置は、衛星ブロードキャストメッセージに基づいて位置システム座標を計算する時に生じる誤差を、補償値を用いて訂正してよい。本明細書において、座標は、所定の原点を有する多次元座標を含んでよい。例えば、座標は、地球の中心を原点とする三次元デカルト座標を含んでよい。別の例においては、座標は、緯度、経度、及び、高度を含んでよい。

【0005】

ある例においては、位置システムは、ＧＰＳシステムとして実施されてよい。例えば、位置システム衛星は、ＧＰＳ衛星を含んでよく、位置システム装置は、ＧＰＳ受信機を備えた任意の装置を含んでよい。さらに、地上局及び位置システム装置は、周知のＧＰＳ技術に従ってＧＰＳ衛星からブロードキャストされた信号に少なくとも部分的に基づいて、それぞれの位置システム座標を決定してよい。あるいは、記載の技術及びシステムは、全地球的航法衛星システムとして一般的に知られる、他の衛星測位システムにも適用されてよいことを当業者は理解されよう。

【0006】

ある実施形態においては、地上局は、位置システム座標と固定座標との差を計算して、補償値を決定してよい。補償情報は、地上局の識別子、地上局の位置、補償値の計算日時、及び、位置システム座標の決定に使用された衛星ブロードキャストメッセージに関連付けられた位置システム衛星の識別子をさらに含んでよい。

【0007】

様々な実施形態において、地上局は、どの衛星ブロードキャストメッセージグループが補償値を最小化するかを決定してよい。さらに、地上局は、最小化された補償値と、補償値を最小化した衛星ブロードキャストメッセージグループに関連付けられた位置システム衛星の識別子とを含む補償情報を送信してよい。

【0008】

ある例においては、補償情報は、複数の補償値を含んでよく、各補償値は、その補償値の決定に使用された位置システム衛星グループにマッピングされる。他の例においては、地上局は、位置システム衛星に関連付けられた補償値に少なくとも部分的に基づいて、位置システム衛星の位置精度及び／または信頼性を表す信頼値を決定してよい。

【0009】

ある実施形態においては、地上局は、補償値に少なくとも部分的に基づいて、誤差を引き起こす事象の発生を決定してよい。例えば、地上局は、補償値と履歴補償値との関係に少なくとも部分的に基づいて、天気事象、位置システム内の自然／人工干渉、及び／または、衛星クロックドリフトの少なくとも１つを識別してよい。さらに、地上局は、位置システム装置または位置システムサーバに、事象の表示を送信してよい。

【0010】

様々な実施形態において、地上局は、補償情報を位置システム装置に送信する前に、補償情報を暗号化してよい。さらに、地上局は、受信者が使用して補償情報の整合性を検証し得るメッセージ認証コードと共に補償情報を送信してよい。ある例においては、地上局は、位置システム装置が使用して送信者を識別し得る異なる周波数で補償をブロードキャストしてよい。

【0011】

ある実施形態においては、位置システム装置は、補償情報に含まれた補償値に対応する位置システム衛星を識別してよい。例えば、位置システム装置は、補償情報に含まれた衛星識別子に少なくとも部分的に基づいて、補償値に対応する位置システム衛星を識別してよい。さらに、位置システム装置は、識別された位置システム衛星に関連付けられた衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて、位置システム装置の位置システム座標を決定してよい。さらに、位置システム装置は、補償値によって位置システム座標を修正してよい。例えば、位置システム装置は、補償値によって位置システム座標を調整して、訂正済み位置システム座標を生成してよい。

【0012】

ある例においては、位置システム装置は、複数の地上局から受信した複数の補償値の平均に少なくとも部分的に基づいて、訂正済み位置システム座標を計算してよい。例えば、位置システム装置は、複数の地上局から受信した複数の補償値の平均値によって位置システム座標を修正してよい。ある場合には、位置システム装置は、地上局の位置システム装置との近接性、補償値の経過時間（すなわち、補償値の計算日時）、地上局に関連付けられた信頼値、及び／または、位置システム衛星に関連付けられた信頼値に少なくとも部分的に基づいて、補償値に異なるように重み付けしてよい。例えば、第１の補償値が、第２の補償値より後で計算された場合、位置システム装置は、第２の補償値より第１の補償値により重く重み付けしてよい。

【0013】

ある例においては、位置システム装置は、複数の地上局から受信した補償情報に少なくとも部分的に基づいて、複数の訂正済み位置システム座標を計算してよい。さらに、位置システム装置は、複数の訂正済み位置システム座標を平均して、訂正済み位置システム座標の平均を決定してよい。ある場合、位置システム装置は、地上局の位置システム装置との近接性、補償情報の経過時間（例えば、補償値の計算日時、到着時間、送信時間等）、地上局に関連付けられた信頼値、及び／または、位置システム衛星に関連付けられた信頼値に少なくとも部分的に基づいて、訂正済み位置システム座標に異なるように重み付けしてよい。例えば、位置システム装置は、地上局の近くに配置されていない地上局より位置システム装置に近い地上局に関連付けられた訂正済み位置システム座標に、より重く重み付けしてよい。

【0014】

様々な実施形態において、位置システム装置は、地上局から複数の補償値を受信してよい。従って、位置システム装置は、位置システム装置がアクセスし得る衛星ブロードキャストメッセージに、どの補償値が関連付けられているかを決定してよい。例えば、位置システム衛星のうち、１つまたは複数の衛星が位置システム装置の視野にない時、位置システム装置は、その１つまたは複数の衛星から衛星ブロードキャストメッセージを受信できない場合がある。従って、位置システム装置は、位置システムが衛星ブロードキャストメッセージを受信したシステム位置衛星グループを識別してよく、識別された位置システム衛星グループに関連付けられた補償値を使用してよい。他の例において、位置システム装置は、位置システム装置が直近に補償値を受信した位置システム衛星グループ、及び／または、直近の計算日時を有する補償値に関連付けられた位置システム衛星グループを用いて、位置システム装置の位置システム座標を決定してよい。

【0015】

ある実施形態においては、位置システム装置は、訂正済み位置システム座標と、補償値を用いて訂正していない位置システム座標とを組み合わせ、または、平均してよい。さらに、位置システム装置は、訂正済み位置システム座標と未訂正位置システム座標に異なるように重み付けしてよい。

【0016】

様々な実施形態において、位置システム装置は、履歴補償値に少なくとも部分的に基づいて、個々の位置システム衛星の信頼値を決定してよい。追加で、または、代わりに、位置システム装置は、地上局及び／または位置システムサーバから位置システム衛星の信頼値を受信してよい。さらに、位置システム装置は、位置システム装置の位置システム座標の計算にどの位置システム衛星を使用するかを、信頼値に少なくとも部分的に基づいて決定してよい。例えば、モバイル装置は、位置システム衛星の位置システム座標を決定する時、所定の閾値未満の信頼値を有する１つまたは複数の位置システム衛星を除外してよい。

【0017】

ある実施形態においては、位置システム装置は、履歴補償値に少なくとも部分的に基づいて、個々の地上局の信頼値を決定してよい。さらに、位置システム装置は、信頼値に少なくとも部分的に基づいて、位置システム装置の位置システム座標の計算にどの補償値を使用するかを決定してよい。例えば、位置システム装置は、第１の地上局に関連付けられた信頼値が第２の地上局に関連付けられた信頼値より高いことに少なくとも部分的に基づいて、第２の地上局から受信した第２の補償値の代わりに第１の地上局から受信した第１の補償値を利用してよい。

【0018】

様々な実施形態において、位置システム装置は、カルマンフィルタリング（すなわち、線形二次推定）を採用して、訂正済み位置システム座標の精度を検証してよい。例えば、位置システム装置は、履歴データ及び／または所定のナビゲーション経路に基づいて、予測位置システム座標を決定してよい。さらに、位置システム装置は、訂正済み位置システム座標を検証するために、カルマンフィルタリングを使用して、訂正済み位置システム座標を予測位置システム座標と比較してよい。

【0019】

ある例においては、モバイル装置は、補償値に少なくとも部分的に基づいて誤差を引き起こす事象の発生を決定してよい。追加で、及び、代わりに、位置システム装置は、１つまたは複数の地上局から誤差を引き起こす事象の表示を受信してよい。さらに、位置システム装置は、事象の発生に少なくとも部分的に基づいて、所定のナビゲーション経路を修正してよい。例えば、位置システム装置は、極端な天気事象が飛行経路に沿った地理的エリアで生じていることを決定してよい。結果として、モバイル装置は、モバイル装置の飛行経路を修正して、その地理的エリアの飛行を避けてよい。

【0020】

図１は、ある実施態様による、衛星位置システム内のＵＡＶに正確な位置システム座標を提供するフレームワーク１００の例を示す。図１は、ＵＡＶ１０６が配達小包１０８を届けている時にＵＡＶ１０６にナビゲーション支援を提供することを含む様々な操作を行う場合の１つまたは複数の衛星１０２、１つまたは複数の地上局１０４、及び、ＵＡＶ１０６の間の位置システム環境内のやりとりを説明的に示す。

【0021】

図１に示すように、衛星１０２は、地上局１０４とＵＡＶ１０６に衛星信号１１０をブロードキャストしてよい。例えば、位置システムのＧＰＳの実施態様において、衛星信号１１０は、衛星を識別する疑似ランダムコードと、疑似ランダムコードに関連付けられた送信時間及び衛星の現在位置を含むメッセージとを含んでよい。各衛星信号１１０は、各衛星１０２に関連付けられてよい。例えば、第１の衛星１０２（１）は、衛星信号１１０（１）をブロードキャストしてよい。さらに、他の衛星１０２（Ｎ）は、他の衛星信号１１０（Ｎ）をブロードキャストしてよい。追加で、及び、代わりに、地上局１０４及びＵＡＶ１０６は、衛星信号要求に応答して、衛星信号１１０を受信してよい。

【0022】

図１の説明的な例において、各地上局１０４は、複数の衛星信号１１０を衛星１０２から受信し、衛星信号１１０の内容を使用して、各地上局１０４の各位置システム座標１１２を決定してよい。例えば、ＧＰＳシステムにおいて、地上局１０４（１）は、ブロードキャスト信号１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）及び１１０（４）をそれぞれ、衛星１０４（１）、１０４（２）、１０４（３）及び１０４（４）から受信してよい。さらに、地上局１０４（１）は、ブロードキャスト信号１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）及び１１０（４）を処理して、地上局１０４（１）の位置システム座標１１２（１）を決定してよい。各地上局は、衛星１０２から受信したブロードキャスト信号１１０に基づいて、各地上局の位置システム座標１１２を定期的に計算してよい。例えば、他の衛星１０２（２）〜１０２(Ｎ)はそれぞれ、ブロードキャスト信号１１０に少なくとも部分的に基づいて各位置システム座標１１２(２)〜１１２（Ｎ）を計算してよい。

【0023】

地上局１０４が、地上局１０４の位置システム座標１１２を計算すると、地上局１０４は、位置システム座標１１２を地上局１０４に関連付けられた固定位置座標１１４と比較して、補償値１１６を決定してよい。例えば、地上局１０４は、位置システム座標１１２と固定座標１１４との差を計算して、補償値１１６を決定してよい。さらに、地上局１０４は、補償値１１６をＵＡＶ１０６に送信してよい。各地上局１０４は、固定位置座標１１４と関連付けられてよい。例えば、第１の地上局１０４−１は、固定位置座標１１４−１と関連付けられてよい。さらに、他の地上局１０４（Ｎ）は、他の固定座標１１４（Ｎ）と関連付けられてよい。

【0024】

図１の説明的な例においては、ＵＡＶ１０６が、顧客の住所環境１２０の顧客１１８に配達小包１０８を届けているとする。ＵＡＶ１０６は、ＵＡＶ１０６の現在位置に少なくとも部分的に基づいてＵＡＶ１０６の飛行経路を決定するナビゲーションモジュール１２２を含んでよい。例えば、ナビゲーションモジュール１２２は、ＵＡＶが顧客の住所環境１２０に到着したと決定してよく、ＵＡＶ１０６に配達小包１０８を降ろすように命令してよい。従って、ＵＡＶ１０６は、地上局１０４から補償値１１６を受信してよく、補償値１１６を使用して、ＵＡＶ１０６によって計算された位置システム座標１２４に含まれる誤差を訂正してよい。ある例においては、誤差の源は、信号到着時間測定値、数値計算、大気効果（例えば、電離圏による伝搬遅延、対流圏屈折等）、クロックデータ及び天体暦、マルチパス信号、自然干渉、及び、人工干渉を含んでよい。

【0025】

例えば、ＵＡＶ１０６は、衛星１０２(１)、１０２（２）、１０２（３）及び１０２（４）から、それぞれ、ブロードキャスト信号１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）及び１１０（４）を受信してよい。さらに、ＵＡＶ１０６は、ブロードキャスト信号１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）及び１１０（４）を処理して、ＵＡＶ１０６の位置システム座標１２４を決定してよい。ＵＡＶ１０６が位置システム座標１２４を決定すると、ＵＡＶ１０６は、補償値１１６の少なくとも１つを用いて位置システム座標１２４を訂正して、訂正済み位置システム座標１２６を生成してよい。次に、ナビゲーションシステム１２２は、訂正済み位置システム座標１２６に依存して、向上した位置精度で顧客の住所環境１２０に配達小包１０８を降ろしてよく、それによって、配達小包１０８の盗み及び／または紛失の確率を低減する。

【0026】

図２は、ある実施態様による、衛星位置システム内で正確な位置システム座標を提供するフレームワーク２００の例を示す。図２は、計算された位置システム座標の誤差訂正を含む様々な操作を行う時の、ナビゲーション衛星１０２、地上局１０４、位置システム装置２０２、及び、位置システムサーバ２０４の間のやりとりを説明的に示す。位置システム装置２０２の一般的な例は、車両２０２（１）、ウェアラブル電子装置２０２（２）、デジタルメディア装置及び電子書籍リーダ２０２（３）、タブレットコンピューティング装置２０２（４）、スマートフォン及びモバイル装置２０２（５）を含んでよい。例えば、位置システム装置２０２は、車両ナビゲーション装置と、携帯電話、スマートフォン、メディアプレーヤ、ポータブルゲーミングデバイス、ラップトップコンピュータ、または、ユーザ間で容易に受け渡しできる他の典型的なハンドヘルドデバイス等、他のポータブル装置とを含んでよい。さらに、本明細書のある例においては、位置システム装置２０２は、ウェアラブル装置、または、他の方法でユーザに携帯される装置であってよい。例えば、ヘッドフォン、ヘルメット、拡張現実グラス、衣類、アームバンドに保持もしくはベルトに支持される装置、腕時計、ブレスレット、アンクレット、または、本明細書に記載の認識機能を行うことができる構成要素を有し、人によって移動、運搬、着用、もしくは、支持され得る任意の他のポータブルもしくはモバイル電子装置等である。

【0027】

図２に示すように、ナビゲーション衛星１０２は、衛星信号１１０をブロードキャストしてよい。ある例においては、衛星信号１１０は、衛星パラメータ２０６を含んでよい。例えば、ＧＰＳの実施態様において、衛星パラメータ２０６は、衛星を識別する疑似ランダムコードと、疑似ランダムコードに関連付けられた送信時間及び衛星の現在位置を含むメッセージとを含んでよい。

【0028】

図２の説明的な例において、地上局１０４は、１つまたは複数のプロセッサ２０８、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体２１０、及び、位置システム通信インタフェース２１２を含む。各プロセッサ２０８自体が、１つまたは複数のプロセッサまたは処理コアを含んでよい。本明細書に記載のように、プロセッサは、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、中央処理装置、状態機械、論理回路、及び／または、操作命令に基づいて信号を操作する任意の装置として実施することができる。さらに、プロセッサは、１つまたは複数のハードウェアプロセッサ、及び／または、本明細書に記載のアルゴリズム及びプロセスを実行するように詳細にプログラムまたは構成された任意の適切な種類の論理回路であってよい。プロセッサ２０８は、コンピュータ可読媒体２１０に記憶されたコンピュータ可読プロセッサ実行可能命令をフェッチ及び実行するように構成できる。

【0029】

コンピュータ可読媒体２１０は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールもしくは他のデータ等の情報を記憶するための任意の種類の技術で実施される揮発性及び不揮発性メモリ、ならびに／または、取り外し可能及び取り外し不能媒体を含んでよい。本明細書に記載のように、コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、光学ストレージ、ソリッドステートストレージ、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、ＲＡＩＤストレージシステム、ストレージアレイ、ネットワーク接続ストレージ、ストレージエリアネットワーク、クラウドストレージ、または、所望の情報の記憶に使用され、且つ、コンピューティング装置によってアクセスできる任意の他の媒体を含んでよいが、これらに限らない。さらに、コンピュータ可読媒体２１０を使用して、プロセッサ２０８によって実行可能な任意の数の機能コンポーネントを記憶及び保持してよい。ある実施態様においては、これらの機能コンポーネントは、プロセッサ２０８によって実行可能な命令またはプログラムを含み、命令またはプログラムを実行すると、地上局１０４に帰属するアクションを行う動作論理を実施する。コンピュータ可読媒体に記憶された地上局の機能コンポーネントは、位置システムクライアント２１４、誤差検出モジュール２１６、ランク付けモジュール２１８、固定座標管理モジュール２１９、暗号化モジュール２２０、及び、事象決定モジュール２２２を含んでよい。さらに、コンピュータ可読媒体２１０は、機能コンポーネントが使用するデータ、データ構造等も記憶してよい。例えば、コンピュータ可読媒体２１０は、固定座標１１４及び補償履歴２２４を含んでよい。さらに、地上局は、多くの他の論理コンポーネント、プログラムコンポーネント、及び、物理コンポーネントを含んでよく、それらのうち本明細書に記載したのは、本明細書の説明に関連するほんの一例である。

【0030】

通信インタフェース（複数可）２１２は、ネットワーク（複数可）を介してまたは直接等、様々な他の装置との通信を可能にする１つまたは複数のインタフェース及びハードウェアコンポーネントを含んでよい。例えば、通信インタフェース（複数可）２１２は、本明細書の他の箇所にさらに列挙するように、無線通信プラットフォーム（例えば、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ、符号分割多重アクセス、時分割多重アクセス、先進移動電話システム等）、インターネット、ケーブルネットワーク、セルラーネットワーク、無線ネットワーク（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）、ならびに、有線ネットワーク等の１つまたは複数を通した通信を可能にする,

【0031】

ある例においては、地上局１０４は、衛星１０２（１）〜１０２（４）からそれぞれ、ブロードキャスト信号１１０（１）〜１１０（４）を受信してよい。さらに、位置システムクライアント２１４は、ブロードキャスト信号１１０（１）〜１１０（４）を処理して、地上局１０４の位置システム座標１１２を決定してよい。さらに、位置システムクライアント２１４は、位置システム座標１１２、位置システム座標１１２の決定に使用する衛星パラメータ２０６を提供した衛星１０２のセット、及び／または、衛星信号１１０の到着もしくは補償履歴２２４の位置システム座標１１２の計算に関連付けられた時間的情報を記憶してよい。

【0032】

ある例においては、位置システムクライアント２１４は、衛星１０２の異なるセットに関して位置システム座標１１２を計算してよい。例えば、通信インタフェース２１２は、衛星１０２（１）〜１０２（５）から衛星信号１１０（１）〜１１０（５）を受信してよい。よって、位置システムクライアント２１４は、受信した衛星信号１１０の異なる組み合わせに関して、複数の位置システム座標１１２を計算してよい。ある例においては、位置システムクライアント２１４は、位置システム座標１１２の計算に所定の数を超える衛星信号１１０を必要とする場合がある。例えば、ＧＰＳの実施態様において、位置システムクライアント２１４は、４つの異なる衛星１０２からの少なくとも４つの衛星信号１１０を使用して位置システム座標１１２を計算することを必要とする場合がある。

【0033】

位置システムクライアント２１４が位置システム座標１１２を計算すると、誤差検出モジュール２１６は、位置システム座標１１２を地上局１０４に関連付けられた固定位置座標１１４と比較して誤差の存在を検出し、誤差を訂正する補償値１１６を決定してよい。例えば、地上局１０４は、位置システム座標１１２と固定座標１１４との差を計算して、補償値１１６を決定してよい。さらに、誤差検出モジュール２１６は、補償値１１６を、補償履歴２２４の関連情報と関連付けてよい。例えば、誤差検出モジュール２１６は、補償値１１６の決定に使用する衛星信号１１０を提供した衛星１０２のセットへの補償値１１６のマッピングを補償履歴２２４に記憶してよい。

【0034】

ある例においては、位置は、受信した衛星信号１１０の異なる組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、複数の位置システム座標１１２を計算してよい。例えば、誤差検出モジュール２１６は、受信した衛星信号１１０の異なる組み合わせに対応する補償値１１６を生成してよい。例えば、誤差検出モジュール２１６は、１０２（１）〜１０２（５）からなる衛星グループに対応する補償値１１６と、１０２（２）〜１０２（５）からなる他の衛星グループに対応する他の補償値１１６とを決定してよい。

【0035】

ある例においては、ランク付けモジュール２１８は、複数の補償値１１６を比較して最小の補償値１１６を有する衛星１０２のセットに少なくとも部分的に基づいて、衛星１０２のどのセットが最も正確かを決定してよい。例えば、ランク付けモジュール２１８は、１０２（１）〜１０２（４）からなる衛星グループの補償値１１６が、他のどの計算した補償値１１６よりも小さいと決定してよい。

【0036】

ある例においては、固定座標管理モジュール２１９は、地上局１０４の動きを検出してよい。さらに、検出した動きに応答して、固定座標管理モジュール２１９は、地上局１０４の固定位置座標１１４を更新してよい。例えば、固定位置管理モジュール２１９は、加速度計及び／または動きを検出する他のハードウェアを含んでよく、動きは、固定位置座標１１４が（例えば、地上局１０４が動く可能性等によって）更新を必要とすることを示し得る。

【0037】

ある場合においては、地上局１０４は、地上局１０４が移動している間、補償情報２２８のブロードキャストを一時停止してよい。他の場合においては、地上局１０４は、地上局が移動している間、補償情報２２８の計算を一時停止してよい。さらに他の場合においては、固定座標管理モジュール２１９は、地上局１０４が移動した距離を決定し、それに従って、準リアルタイムで固定位置座標１１４を更新してよい。

【0038】

ある例においては、ランク付けモジュール２１８は、補償値１１６に少なくとも部分的に基づいて、位置システム衛星１０２の信頼値２２６を決定してよい。例えば、位置システム衛星１０２は、衛星１０２が大きい補償値１１６を有する衛星１０２の１つまたは複数のグループに関連付けられている場合、他の衛星１０２と比較してより小さい信頼値２２６を受信してよい。他の例においては、ランク付けモジュール２１８は、回帰分析（例えば、線形回帰等）を利用して、個々の衛星１０２のどれが、最も好ましくない補償値１１６に対応するかを決定してよい。さらに、誤差検出モジュール２１８が、ある衛星１０２の衛星信号１１０が補償値１１６に大きく寄与していると決定する場合、その衛星１０２は、他の衛星１０２と比較して小さい信頼値を受信してよい。

【0039】

地上局は、補償情報２２８を位置システム装置２０２に送信してよい。補償情報２２８は、１つまたは複数の補償値１１６を含んでよい。各補償値１１６に関して、補償情報２２８は、地上局の識別子、地上局１０４の位置、補償値１１６の計算日時、補償情報２２８の送信時間、及び、補償値１１６に関連付けられた位置システム衛星１０２の識別子をさらに含んでよい。さらに、補償情報２２８は、ランク付けモジュール２１８によって決定された信頼値２２６を含んでよい。

【0040】

さらに、暗号化モジュール２２０は、補償情報２２８の内容に対して暗号関数を実行してよい。暗号関数の例は、暗号ハッシュ関数（例えば、メッセージダイジェストアルゴリズム（「ＭＤ５」）、セキュアハッシュアルゴリズム−１（「ＳＨＡ−１」）、セキュアハッシュアルゴリズム−２（「ＳＨＡ−２」）、セキュアハッシュアルゴリズム（３）（「ＳＨＡ（３）」）等）、一方向性関数、公開秘密鍵（ｐｕｂｌｉｃ ｐｒｉｖａｔｅ ｋｅｙ）暗号化関数、対称鍵暗号化等を含んでよい。例えば、暗号化モジュール２２０は、地上局の暗号化鍵を用いて補償値１１６を暗号化してよい。他の例においては、暗号化モジュール２２０は、補償値及びｓａｌｔ値（例えば、ノンス）に基づいて、鍵のあるハッシュメッセージ認証コード（「ＨＭＡＣ」）を生成してよい。

【0041】

ある例においては、事象決定モジュール２２２は、補償値１１６に少なくとも部分的に基づいて、誤差を引き起こす事象の発生を決定してよい。例えば、事象決定モジュール２２２は、補償値１１６と補償履歴２２４の履歴補償値との関係に少なくとも部分的に基づいて、天気事象、位置システム内の自然／人工干渉、及び／または、衛星クロックドリフトの少なくとも１つを識別してよい。ある例においては、事象決定モジュール２４８は、機械学習技術を採用して、誤差を引き起こす事象を識別してよい。さらに、地上局１０４は、通信インタフェース２１２を介して位置システム装置２０２または位置システムサーバ２０４に事象情報メッセージ２３０を送信してよい。事象情報メッセージ２３０は、地上局１０４を識別してよく、検出した事象の発生を示してよい。

【0042】

図２の説明的な例において、位置システム装置２０２は、１つまたは複数のプロセッサ２３２、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体２３４、及び、位置システム通信インタフェース２３６を含む。各プロセッサ２３２自体が、１つまたは複数のプロセッサまたは処理コアを含んでよい。さらに、コンピュータ可読媒体２３４を使用して、プロセッサ２３２によって実行可能な任意の数の機能コンポーネントを記憶、保持してよい。ある実施態様においては、これらの機能コンポーネントは、プロセッサによって実行可能な命令またはプログラムを含み、命令またはプログラムが実行されると、位置システム装置２０２に帰属するアクションを行う動作論理を実施する。コンピュータ可読媒体２３４に記憶された位置システム装置２０２の機能コンポーネントは、位置システムクライアント２３８、ナビゲーションモジュール２４０、誤差訂正モジュール２４２、ランク付けモジュール２４４、セキュリティモジュール２４６、及び、事象決定モジュール２４８を含んでよい。さらに、コンピュータ可読媒体２３４は、機能コンポーネントによって使用されるデータ、データ構造等も記憶してよい。例えば、コンピュータ可読媒体２３４は、補償履歴２５０、位置システム座標２５２、及び、訂正済み位置システム座標を含んでよい。さらに、位置システム装置２０２は、多くの他の論理コンポーネント、プログラムコンポーネント、及び、物理コンポーネントを含んでよく、それらのうち、記載したものは、本明細書の説明に関連するほんの一例である。

【0043】

通信インタフェース（複数可）２３６は、ネットワーク（複数可）を介して、または、直接等、様々な他の装置との通信を可能にする１つまたは複数のインタフェース及びハードウェアコンポーネントを含んでよい。例えば、通信インタフェース（複数可）２３６は、本明細書の他の箇所にさらに列挙するように、無線通信プラットフォーム（例えば、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ、符号分割多重アクセス、時分割多重アクセス、先進移動電話システム等）、インターネット、ケーブルネットワーク、セルラーネットワーク、無線ネットワーク（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）、ならびに、有線ネットワーク等の１つまたは複数を通した通信を可能にする。ある場合には、通信インタフェース２３６は、通信インタフェース２１２と類似または同一の技術的能力を有してよい。例えば、通信インタフェース２３６及び通信インタフェース２１２は、類似の仕様、モデル、製造業者、及び／または、タイプを共有してよい。

【0044】

補償情報２２８を受信すると、位置システムクライアント２３８は、補償値から補償値１１６を選択し、地上局１０４(１)が使用する同じ位置システム衛星１０２を用いて位置システム座標２５０を計算して、補償値１１６を決定してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、位置システム座標２５２及び補償値１１６を使用して、訂正済み位置システム座標２５４を決定してよい。

【0045】

ある例においては、位置システムクライアント２３８は、１つまたは複数の所定の要因に少なくとも部分的に基づいて補償値１１６を選択してよい。例えば、位置システムクライアント２３８は、補償値１１６に関連付けられた衛星１０２及び／または地上局１０４に少なくとも部分的に基づいて補償値１１６を選択してよい。他の例においては、位置システムクライアント２３８は、補償値１１６に関連付けられた衛星１０２に関連付けられた信頼値２２６及び／または補償履歴２５０に少なくとも部分的に基づいて補償値１１６を選択してよい。例えば、位置システムクライアント２３８は、位置システム座標２５２を決定する際に、所定の閾値未満の信頼値２２６を有する１つまたは複数の位置システム衛星１０２を除外してよい。

【0046】

追加で、または、代わりに、位置システムクライアント２３８は、通信インタフェース２３６によって受信された衛星信号１１０に少なくとも部分的に基づいて位置システム座標２５２を決定してよい。例えば、誤差訂正モジュール２４２は、通信インタフェース２３６によって受信された衛星信号１１０に関連付けられた衛星１０２のセットを識別してよく、識別された衛星１０２のセットにマッピングされた補償値１１６を識別してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、位置システム座標２５２と識別された補償値１１６とを使用して、訂正済み位置システム座標２５４を決定してよい。

【0047】

位置システム装置２０２は、補償情報２２８(１)、２２８(２)、・・・、２２８（Ｎ）を複数の地上局１０４（１）、１０４（２）、・・・、１０４（Ｎ）から受信してよい。ある例においては、位置システム装置２０２は、地上局１０４の近接性、及び／または、地上局１０４に関連付けられた補償履歴２５０に少なくとも部分的に基づいて、受信した補償情報２２８の補償値１１６を選択して誤差訂正に使用してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、選択した補償値１１６を平均して平均補償値を決定してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、位置システム座標２５２と平均補償値を使用して、訂正済み位置システム座標２５４を決定してよい。ある例において、誤差訂正モジュール２４２は、補償値１１６に関連付けられた衛星１０２及び／または地上局１０４に関連する補償情報２２８及び補償履歴２５０に少なくとも部分的に基づいて、補償値１１６に重み付けしてよい。例えば、誤差訂正モジュール２４２は、補償履歴２５０の経過時間（例えば、値が経時的に劣化するため等）、補償値１１６を決定した地上局１０４の位置システム装置２０２との近接性、ならびに／または、各補償値１１６に関連付けられた衛星１０２及び／もしくは地上局１０４に関連付けられた信頼値２２６に少なくとも部分的に基づいて補償値１１６に重み付けしてよい。

【0048】

さらに別の例においては、位置システム装置２０２は、位置システムクライアント２３８と誤差訂正モジュール２４２とを使用して、複数の訂正済み位置システム座標２５４を生成してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、複数の訂正済み位置システム座標２５４を平均して、訂正済み位置システム座標の平均を決定してよい。ある場合には、誤差訂正モジュール２４２は、各訂正済み位置システム座標２５４に関連付けられた衛星１０２及び／または地上局１０４に関連する情報に少なくとも部分的に基づいて、訂正済み位置システム座標２５４に重み付けしてよい。例えば、誤差訂正モジュール２４２は、補償履歴２５０の経過時間、補償値１１６を決定した地上局１０４の位置システム装置２０２との近接性、ならびに／または、各補償値１１６に関連付けられた衛星１０２及び／もしくは地上局１０４に関連付けられた信頼値２２６に少なくとも部分的に基づいて、訂正済み位置システム座標２５４に重み付けしてよい。

【0049】

さらに、位置システム装置２０２は、訂正済み位置システム座標２５４と、補償値１１６を用いて訂正されていない位置システム座標２５２とを平均してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、訂正済み位置システム座標２５４と、補償値１１６を用いて訂正されていない位置システム座標２５２とに異なるように重み付けしてよい。

【0050】

ある例においては、誤差訂正モジュール２４２は、カルマンフィルタリングを利用して、訂正済み位置システム座標２５４を評価してよい。例えば、誤差訂正モジュール２４２は、訂正済み位置システム座標２５４を予測位置システム座標と比較してよい。ある例においては、予測位置システム座標は、位置システム装置２０２に関連付けられた補償履歴２５０及び／または他の履歴データに少なくとも部分的に基づいてよい。訂正済み位置システム座標２５４が無効であるとカルマンフィルタが決定する場合、位置システム装置２０２は、異なる衛星１０２、地上局１０４及び／または補償値１１６を用いて位置システム座標２５４を再計算してよい。

【0051】

ランク付けモジュール２４４は、補償情報２２８及び補償履歴２５０に少なくとも部分的に基づいて、衛星１０２及び／または地上局１０４の信頼値２５８を決定してよい。例えば、ランク付けモジュール２４４は、衛星１０２があまり好ましくない補償値１１６と関連付けられているか否かを判断することに少なくとも部分的に基づいて、衛星１０２の信頼値２５８を決定してよい。他の場合には、ランク付けモジュール２４４は、地上局１０４から受信した補償値１１６の一貫性を測ることに少なくとも部分的に基づいて、地上局１０４の信頼値２５８を決定してよい。例えば、信頼値２５０は、同じ衛星セットに関して、異なる地上局１０４によって計算された他の補償値１１６を基準にした補償値１１６の偏差に基づいてよい。別の例においては、信頼値２５０は、同じ衛星１０２のセットに関して、同じ地上局１０４によって計算された他の補償値１１６を基準とした補償値１１６の偏差に基づいてよい。

【0052】

さらに、ランク付けモジュール２４４は、補償履歴２５０を用いて最初に訓練された訓練済み統計モデルを含んでよい。さらに、ランク付けモジュール２４４は、新しい訓練データに基づいて定期的に統計モデルを更新、再訓練して、モデルを最新に保ってよい。例えば、ランク付けモジュール２４４は、補償履歴２５０が収集されると、機械学習技術を採用して、継続的に統計モデルを訓練してよい。追加で、または、代わりに、ランク付けモジュール２４４は、位置システム衛星１０２の信頼値２２６を地上局１０４及び／または位置システムサーバ２０４から受信してよい。

【0053】

ある例においては、補償情報２２８を暗号化してよい。次に、セキュリティモジュール２４６は、周知の暗号解読技術に従って、補償情報２２８を解読してよい。ある場合には、補償情報２２８は、メッセージ認証コードを含んでよい。メッセージ認証コードを受信すると、セキュリティモジュール２４６は、補償情報２２８に含まれる補償値１１６または信頼値２２６に依存する前に、補償情報２２８の真正性を検証してよい。

【0054】

事象決定モジュール２４８は、補償値１１６に少なくとも部分的に基づいて、誤差を引き起こす事象の発生を決定してよい。例えば、事象決定モジュール２４８は、補償値１１６と、補償履歴２５０に収集された履歴補償値との関係に少なくとも部分的に基づいて、天気事象、位置システム内の自然／人工干渉、及び／または、衛星１０２のクロックドリフトの少なくとも１つを識別してよい。ある例においては、事象決定モジュール２４８は、機械学習技術を採用して、誤差を引き起こす事象を識別してよい。

【0055】

さらに、位置システム装置２０２は、事象の発生を位置システム装置２０２のユーザ及び／またはオペレータに示してよい。他の例においては、ナビゲーションモジュール２４０は、事象に少なくとも部分的に基づいて、位置システム装置２０２のナビゲーション経路を修正してよい。さらに、位置システム装置２０２は、通信インタフェース２３６を介して事象情報メッセージ２６０を位置システムサーバ２０４に送信してよい。事象情報メッセージ２６０は、位置システム装置２０２を識別してよく、検出した事象の発生を示してよい。

【0056】

図２の説明的な例において、位置システムサーバ２０４は、管理モジュール２６２を含んでよい。管理モジュール２６２は、衛星１０２、地上局１０４、及び、位置システム装置２０２を管理してよい。ある例においては、管理モジュール２６２は、補償情報２２８、事象情報メッセージ２３０、及び／または、事象情報メッセージ２６０を受信してよい。さらに、管理モジュール２６２は、補償情報２２８、事象情報メッセージ２３０、及び／または、事象情報メッセージ２６０に少なくとも部分的に基づいて、管理メッセージ２５４を地上局１０４及び位置システム装置２０２に送信してよい。

【0057】

例えば、管理モジュール２６２は、管理メッセージ２６４をナビゲーションモジュール２４０に送信してナビゲーション経路を修正してよい。他の場合には、管理メッセージ２５４は、地上局１０４及び／または位置システム装置２０２によって生成された信頼値２２６及び信頼値２５８を集めたものに基づいて決定された信頼値２５８を含んでよい。さらに別の場合には、管理モジュール２６２は、補償値１１６、地上局１０４に関連付けられた信頼値２５８、地上局１０４に関連付けられた事象メッセージ２２８、及び／または、地上局１０４に関連付けられた位置システム装置２０２からの事象メッセージ２６０、に少なくとも部分的に基づいて、地上局１０４に地上局１０４自体を再調整または再構成するように命令する管理メッセージ２６４を送信してよい。さらに、位置システムサーバ２０４は、地上局１０４及び位置システム装置２０２に関して、本明細書に記載の誤差検出、誤差訂正、及び、ランク付け機能を遠隔で行うことができてよい。

【0058】

図３は、ある実施態様による、位置システム内の地上局によって補償値を決定するプロセス３００を示す。プロセス３００は、論理フローグラフのブロックの集まりとして示され、ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、または、それらの組み合わせで実施できる一連の操作を表す。ブロックは、３０２〜３１２の番号で表される。ソフトウェアの文脈では、ブロックは、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ実行可能命令であって、１つまたは複数の処理ユニット（ハードウェアマイクロプロセッサ等）によって実行されると記載の操作を行うコンピュータ実行可能命令を表す。一般的に、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実行または特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。操作を記載する順序は、制限と解釈されることを意図していない、また、任意の数の記載のブロックを任意の順序で、及び／または、並行して組み合わせてプロセスを実施することができる。

【0059】

３０２において、地上局は、第１の位置システム通信インタフェースを介して、位置システム衛星のグループから衛星ブロードキャストメッセージを受信してよい。例えば、通信インタフェース２１２は、衛星ブロードキャスト信号１１０を位置システム衛星１０２から受信してよい。ある場合には、通信インタフェース２１２は、ＧＰＳ受信機を含んでよく、衛星ブロードキャスト信号１１０は、ＧＰＳ衛星ブロードキャスト信号を含んでよい。

【0060】

３０４において、地上局は、衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて、地上局に関連付けられた位置システム座標を決定してよい。例えば、位置システムクライアント２１４は、衛星パラメータ２０６に基づいて、位置システム座標１１２を決定してよい。ある場合には、衛星パラメータ２０６は、衛星を識別する疑似ランダムコードと、疑似ランダムコードに関連付けられた送信時間及び衛星の現在位置を含むメッセージとを含んでよい。ある例においては、位置システムクライアント２１４は、ＧＰＳ衛星ブロードキャスト信号１１０に含まれる衛星パラメータ２０６に少なくとも部分的に基づいて、地上局１０４に関連付けられた緯度値、経度値、及び、高度値を決定してよい。

【0061】

３０６において、地上局は、地上局の基準位置座標を地上局の位置システム座標と比較してよい。例えば、誤差検出モジュール２１６は、位置システム座標１１２を固定座標１１４と比較してよい。ある場合には、誤差検出モジュール２１６は、地上局１０４と関連付けられた固定の緯度値、固定の経度値、及び、固定の高度値を、衛星パラメータ２０６に少なくとも部分的に基づいて決定された緯度値、経度値、及び、高度値と比較してよい。

【0062】

３０８において、地上局は、位置座標と基準座標との比較に少なくとも部分的に基づいて、位置システム衛星の補償値を決定してよい。例えば、誤差検出モジュール２１６は、位置システム座標１１２と固定位置座標１１４との差を計算することによって補償値１１６を決定してよい。さらに、誤差検出モジュール２１６は、補償値１１６の決定に使用した衛星信号１１０を提供した衛星１０２のセットへの補償値１１６のマッピングを補償履歴２２４に記憶してよい。

【0063】

３１０において、地上局は、地上局の暗号化鍵を用いて補償値を暗号化してよい。例えば、暗号化モジュール２２０は、地上局の暗号化鍵を用いて補償値１１６を暗号化してよい。他の例においては、暗号化モジュールは、補償値１１６のメッセージ認証コードを生成してよい。

【0064】

３１２において、地上局は、第１の位置システム通信インタフェースを介して、位置システム装置の第２の位置システム通信インタフェースに暗号化された補償値を送信してよい。例えば、通信インタフェース２１２は、補償情報２２８を位置システム装置２０２に送信してよい。補償情報２２８は、補償値１１６、地上局の識別子、地上局の位置１０４、補償値１１６の計算日時、補償情報２２８の送信時間、及び、補償値１１６に関連付けられた位置システム衛星１０２の識別子を含んでよい。

【0065】

図４は、ある実施態様による、位置システム内の位置システム装置によるシステム位置座標（ｓｙｓｔｅｍ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ）の誤差を訂正するプロセス４００を示す。プロセス４００は、論理フローグラフのブロックの集まりとして示され、ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、または、それらの組み合わせで実施できる一連の操作を表す。ブロックは、４０２〜４０６の番号で示される。ソフトウェアの文脈において、ブロックは、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ実行可能命令であって、１つまたは複数の処理ユニット（ハードウェアマイクロプロセッサ等）によって実行されると記載の操作を行うコンピュータ実行可能命令を表す。一般的に、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実行または特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。操作を記載する順序は、制限と解釈されることを意図してはおらず、任意の数の記載のブロックは任意の順序で、及び／または、並行に組み合わせてプロセスを実施できる。

【0066】

４０２において、位置システム装置は、第１の位置システム通信インタフェースを介して、複数の位置システム衛星から衛星ブロードキャストメッセージを受信してよく、個々の衛星ブロードキャストメッセージは、位置システム衛星の１つの位置及びアイデンティティを示す衛星パラメータ情報を含む。例えば、通信インタフェース２３６は、衛星ブロードキャスト信号１１０を位置システム衛星１０２から受信してよい。ある場合には、通信インタフェース２１２は、ＧＰＳ受信機を含んでよく、ＧＰＳ衛星ブロードキャスト信号１１０を位置システム衛星１０２から受信してよい。

【0067】

４０４において、位置システム装置は、第１の位置システム通信インタフェースを介して、第１の地上局から第１の補償値、第２の地上局から第２の補償値を受信してよく、個々の補償値は、位置システム衛星の異なるグループにマッピングされる。例えば、通信インタフェース２３６は、第１の地上局１０４（１）から補償値１１６（１）のグループ、第２の地上局１０４（２）から補償値１１６（２）の第２のグループを受信してよい。さらに、各補償値１１６は、位置システム衛星１０２のグループにマッピングされてよい。

【0068】

４０６において、位置システム装置は、衛星ブロードキャストメッセージと、第１の補償値及び第２の補償値の少なくとも１つとに少なくとも部分的に基づいて、位置座標を決定してよい。例えば、位置システムクライアント２３８は、通信インタフェース２３６が受信した衛星信号１１０に少なくとも部分的に基づいて、位置システム座標２５２を決定してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、通信インタフェース２３６が受信した衛星信号１１０に関連付けられた位置システム衛星１０２のグループを識別してよく、識別された衛星１０２のグループにマッピングされた補償値１１６を識別してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、位置システム座標２５２と、識別した補償値１１６とを使用して、訂正済み位置システム座標２５４を決定してよい。

【0069】

ある例においては、誤差訂正モジュール２４２は、補償値１１６を選択してよく、補償値１１６に関連付けられた複数の衛星１０２を識別してよい。さらに、位置システムクライアント２３８は、識別された複数の位置システム衛星から受信した衛星ブロードキャスト信号１１０に少なくとも部分的に基づいて、位置システム座標２５２を決定してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、位置システム座標２５２と選択された補償値１１６とを使用して、訂正済み位置システム座標２５４を決定してよい。

【0070】

他の例においては、位置システムクライアント２３８は、通信インタフェース２３６が受信したＧＰＳ衛星ブロードキャスト信号１１０に少なくとも部分的に基づいて、位置システム装置２０２に関連付けられた緯度値、経度値、及び、高度値を含む位置システム座標２５２を決定してよい。さらに、誤差訂正モジュール２４２は、補償値１１６に少なくとも部分的に基づいて、緯度値、経度値、及び、高度値を調整して訂正済み位置システム座標２５４を決定してよい。

【0071】

さらに別の例においては、誤差訂正モジュール２４２は、複数の地上局１０４から受信した複数の補償値１１６の平均に少なくとも部分的に基づいて、訂正済み位置システム座標２５４を計算してよい。例えば、誤差訂正モジュール２４２は、複数の補償値１１６の平均に少なくとも部分的に基づいて、緯度値、経度値、及び、高度値を調整して、訂正済み位置システム座標２５４を決定してよい。追加で、または、代わりに、誤差訂正モジュール２４２は、複数の訂正済み位置システム座標２５４の平均に少なくとも部分的に基づいて、複数の訂正済み位置システム座標２５４を計算して、訂正済み位置システム座標の平均を決定してよい。

【0072】

図５は、ある実施態様による、位置システムに誤差を引き起こす事象を、ＵＡＶによって検出するプロセス５００を示す。プロセス５００は、論理フローグラフのブロックの集まりとして示され、ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、または、それらの組み合わせとして実施できる一連の操作を表す。ブロックは、５０２〜５０６の番号で表される。ソフトウェアの文脈において、ブロックは、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ実行可能命令であって、１つまたは複数の処理ユニット（ハードウェアマイクロプロセッサ等）によって実行されると、記載の操作を行うコンピュータ実行可能命令を表す。一般的に、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実行または特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。操作を記載する順序は、制限と解釈されることを意図してはおらず、任意の数の記載のブロックは、任意の順序で、及び／または、並行して組み合わされてプロセスを実施できる。

【0073】

５０２において、ＵＡＶは、第１の位置補償値を第１の地上局に関連付けられた履歴補償データと比較してよい。例えば、事象決定モジュール２４８は、地上局から受信した補償値１１６を補償履歴２５０と比較してよい。

【0074】

５０４において、ＵＡＶは、第１の位置補償値と履歴補償データとの比較に少なくとも部分的に基づいて、第１の地上局に関連付けられた地理的エリアにおける誤差を引き起こす事象の発生を決定してよい。例えば、事象決定モジュール２４８は、補償値１１６と補償履歴２５０に収集された履歴補償値との関係に少なくとも部分的に基づいて、天気事象、地理的エリア内の自然／人工干渉、及び／または、衛星１０２のクロックドリフトの少なくとも１つを識別してよい。

【0075】

５０６において、ＵＡＶは、誤差を引き起こす事象に少なくとも部分的に基づいて、ナビゲーション経路を修正してよい。例えば、事象決定モジュール２４８は、誤差を引き起こす事象に部分的に基づいて、地理的エリアを避けるようにナビゲーションモジュール２４０に命令してよい。他の例においては、事象決定モジュール２４８は、誤差を引き起こす事象に影響を受ける地上局１０４及び／または衛星１０２により低い信頼値を与えるようにランク付けモジュール２４４に命令してよい。

【0076】

本明細書に開示の実施形態は、位置システム地上局を含んでよく、位置システム地上局は、１つまたは複数のプロセッサ、第１の位置システム通信インタフェース、地上局に関連付けられた固定座標を含む第１の位置座標と地上局識別子とを含む１つまたは複数のコンピュータ可読媒体、及び／または、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に保持されたプロセッサ実行可能命令、のうちの１つまたは複数を含む。プロセッサ実行可能命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、第１の位置システム通信インタフェースを介して、複数の位置システム衛星から衛星ブロードキャストメッセージを受信し、衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて、地上局に関連付けられた第２の位置座標を決定し、地上局の第１の位置座標を地上局の第２の位置座標と比較し、第１の位置座標と第２の位置座標との比較に少なくとも部分的に基づいて、複数の位置システム衛星に関して位置システム衛星の補償値を決定し、地上局の暗号化鍵を用いて補償値を暗号化し、及び／または、第１の位置システム通信インタフェースを介して、位置システム装置の第２の位置システム通信インタフェースに、暗号化された補償値を送信するように、１つまたは複数のプロセッサをプログラムする。

【0077】

オプションで、補償値を決定することは、第１の位置座標と第２の位置座標との差を決定することに少なくとも部分的に基づいてよい。オプションで、１つまたは複数のプロセッサは、補償値に少なくとも部分的に基づいて、位置システム衛星の位置精度に対応する信頼値を決定し、及び／または、第１の位置システム通信インタフェースを介して、位置システム装置の第２の位置システム通信インタフェースに信頼値を送るようにさらにプログラムされてよい。オプションで、１つまたは複数のプロセッサは、位置補償値を第１の複数の位置システム衛星に関連付けられた履歴補償データと比較し、位置補償値と履歴補償データとの比較に少なくとも部分的に基づいて、天気事象の発生を決定し、及び／または、位置システム装置の第２の位置システム通信インタフェースに天気事象の通知を送信するようにさらにプログラムされてよい。

【0078】

本明細書に開示の実施形態は、１つまたは複数のプロセッサ、第１の位置システム通信インタフェース、及び／または、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に保持されたプロセッサ実行可能命令を含む１つまたは複数のコンピュータ可読媒体の、１つまたは複数を含む無人航空機（ＵＡＶ）を含んでよい。プロセッサ実行可能命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、複数の位置システム衛星からの衛星ブロードキャストメッセージであって、それぞれ、位置システム衛星の位置とアイデンティティを示す衛星パラメータ情報を含み得る衛星ブロードキャストメッセージを第１の位置システム通信インタフェースを介して受信し、個々の補償値が異なる複数の位置システム衛星に関連付けられ得る第１の地上局から第１の補償値と第２の地上局から第２の補償値を第１の位置システム通信インタフェースを介して受信し、及び／または、衛星ブロードキャストメッセージと、第１の補償値及び第２の補償値の少なくとも１つとに少なくとも部分的に基づいて、ＵＡＶに関連付けられた位置座標を決定するように、１つまたは複数のプロセッサをプログラムする。

【0079】

オプションで、衛星ブロードキャストメッセージと第１の位置補償値及び第２の補償値の少なくとも１つとに少なくとも部分的に基づいてＵＡＶに関連付けられた位置座標を決定することは、第１の補償値から補償値を選択すること、補償値にマッピングされた複数の位置システム衛星に関連付けられた衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて位置システム座標を決定すること、及び／または、補償値に少なくとも部分的に基づいて位置システム座標を訂正することをさらに含んでよい。オプションで、第１の補償値から補償値を選択することは、複数の位置システム衛星に関連付けられた信頼値に少なくとも部分的に基づいてよい。オプションで、第１の補償値から補償値を選択することは、第１の地上局が、第２の地上局よりＵＡＶに近いことに少なくとも部分的に基づいてよい。オプションで、衛星ブロードキャストメッセージと位置補償値とに少なくとも部分的に基づいてＵＡＶに関連付けられた位置座標を決定することは、第１の補償値から第１の補償値を選択すること、第１の補償値にマッピングされた複数の位置システム衛星に関連付けられた衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて第１の位置システム座標を決定すること、第１の補償値と第１の位置システム座標とに少なくとも部分的に基づいて第１の訂正済み位置システム座標を決定すること、第２の補償値から第２の補償値を選択すること、第２の補償値にマッピングされた複数の位置システム衛星に関連付けられた衛星ブロードキャストメッセージに少なくとも部分的に基づいて第２の位置システム座標を決定すること、第２の補償値と第２の位置システム座標とに少なくとも部分的に基づいて第２の訂正済み位置システム座標を決定すること、及び／または、第１の訂正済み位置システム座標と第２の訂正済み位置システム座標を平均することを含んでよい。オプションで、ＵＡＶの命令は、第１の地上局と第２の地上局のＵＡＶへの近接性、第１の補償値と第２の補償値の経過時間、第１の地上局と第２の地上局に関連付けられた信頼値、及び／または、第１の補償値にマッピングされた複数の位置システム衛星と、第２の補償値にマッピングされた複数の位置システム衛星とに関連付けられた信頼値、のうちの１つに少なくとも部分的に基づいて、平均された第１の訂正済み位置システム座標と第２の訂正済み位置システム座標に重み付けすることを含んでよい。オプションで、ＵＡＶの命令は、第１の補償値と第２の補償値とに少なくとも部分的に基づいて、位置システム衛星の位置精度を表す信頼値を決定することを含んでよい。オプションで、ＵＡＶの命令は、第１の位置補償値を第１の地上局に関連付けられた履歴補償データと比較すること、第１の位置補償値と履歴補償データとの比較に少なくとも部分的に基づいて、第１の地上局に関連付けられた地理的エリアにおいて天気事象の発生を決定すること、及び／または、天気事象に少なくとも部分的に基づいてＵＡＶのナビゲーション経路を修正すること、の１つまたは複数を含んでよい。オプションで、ＵＡＶの命令は、カルマンフィルタリングに少なくとも部分的に基づいて、位置座標の妥当性を確認することを含んでよい。オプションで、第１の位置システム通信インタフェースは、全地球測位システム受信機を含んでよい。

【0080】

本明細書に開示の実施形態は、地上局を含んでよく、地上局は、１つまたは複数のプロセッサと、ＧＰＳ受信機を含む通信インタフェースと、地上局の固定座標を含む１つまたは複数のコンピュータ可読媒体と、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に保持されたプロセッサ実行可能命令、の１つまたは複数を含んでよい。プロセッサ実行可能命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、ＧＰＳ受信機を介してＧＰＳ衛星からＧＰＳブロードキャスト信号を受信すること、受信したＧＰＳブロードキャスト信号に少なくとも部分的に基づいてＧＰＳ座標を決定すること、地上局の固定座標を地上局のＧＰＳ座標と比較すること、固定座標とＧＰＳ座標との比較に少なくとも部分的に基づいて複数のＧＰＳ衛星の補償値を決定すること、及び／または、ＧＰＳ衛星の識別子と補償値とを含む補償情報を生成すること、の１つまたは複数を行うように１つまたは複数のプロセッサをプログラムする。

【0081】

オプションで、１つまたは複数のプロセッサは、位置補償値をＧＰＳ衛星に関連付けられた履歴補償データと比較すること、及び／または、位置補償値と履歴補償データとの比較に少なくとも部分的に基づいて干渉事象の発生を決定すること、の１つまたは複数をさらにプログラムされてよい。オプションで、ＧＰＳ座標は、経度値、緯度値、及び、高度値を含む。オプションで、ＧＰＳ受信機は、第１のＧＰＳ受信機を表し、ＧＰＳ座標は、第１のＧＰＳ座標を表し、第２のＧＰＳ受信機を有する無人航空機（ＵＡＶ）をさらに含む。ＵＡＶは、第２のＧＰＳ受信機を介して、地上局から補償情報を受信し、補償情報で識別されたＧＰＳ衛星に関連付けられたＧＰＳブロードキャスト信号に少なくとも部分的に基づいて第２のＧＰＳ座標を決定し、及び／または、補償値に少なくとも部分的に基づいて第２のＧＰＳ座標を修正して、訂正されたＧＰＳ座標を生成するようにプログラムされる。オプションで、ＵＡＶは、カルマンフィルタリングに少なくとも部分的に基づいて、訂正されたＧＰＳ座標の妥当性を確認するようにさらにプログラムされてよい。オプションで、ＵＡＶは、補償値に少なくとも部分的に基づいて、地上局に関連付けられた信頼値を決定するようにさらにプログラムされてよい。

【0082】

本明細書に記載のプロセス例は、説明の目的のために提供されたプロセス例に過ぎない。多くの他の変更形態が、本明細書の開示に照らして当業者には明らかであろう。さらに、本明細書の開示は、プロセスの実行に適切なフレームワーク、アーキテクチャ及び環境の幾つかの例を記載しているが、本明細書の実施態様は、図に示し、説明した特定の例に制限されない。さらに、本開示は、記載し、図に示したような様々な実施態様例を提供する。しかしながら、本開示は、本明細書に記載、図示した実施態様に制限されず、当業者には既知、または、既知となり得る他の実施態様に拡張できる。

【0083】

本明細書に記載の様々な命令、方法、及び、技術は、コンピュータ記憶媒体に記憶され、本明細書のプロセッサによって実行されるプログラムモジュール等のコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈において考えられてよい。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行または特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。これらのプログラムモジュール等は、ネイティブコードとして実行されてよく、または、仮想マシンまたは他のジャストインタイムコンパイル実行環境等に、ダウンロード、実行されてよい。典型的には、プログラムモジュールの機能は、様々な実施態様において所望のように組み合わせ、または、分散されてよい。これらのモジュール及び技術の実施態様は、コンピュータ記憶媒体に記憶されてよい、または、何らかの形の通信媒体を通して送信されてよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】