除了初級服務(wù)雷達(dá)（PSR）和次級服務(wù)雷達(dá)（SSR）系統(tǒng)之外，為了交通監(jiān)視目的，飛行器自發(fā)位置報告對于空中交通服務(wù)供應(yīng)商來說變得越來越重要。廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）是現(xiàn)在廣泛使用的增強飛行器活動的空中交通管制員的意識的技術(shù)，尤其在PSR和SSR雷達(dá)覆蓋不可用的偏遠(yuǎn)區(qū)域中。

被設(shè)計用于通用航空飛行器的空運自發(fā)位置報告系統(tǒng)有時與低成本部件（諸如低端全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）芯片、衛(wèi)星通信（SATCOM）芯片和相對有限中央處理單元）集成在一起。通過使用由這樣的飛行器生成的位置報告，經(jīng)由飛行器操作中心（AOC）和空中交通管制（ATC）最終用戶的監(jiān)視顯示器上的飛行器符號向他們通知存在這樣的飛行器。然而，這些飛行器的完整性和準(zhǔn)確性信息可能不總是可用或者提供足夠的置信水平以便為空中交通監(jiān)視或飛行跟蹤目的服務(wù)。

針對上文闡述的原因以及針對下文闡述的在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀和理解說明書時對他們而言將變得顯而易見的其它原因，本領(lǐng)域中存在對用于飛行器的高可靠性監(jiān)視的改進(jìn)系統(tǒng)和方法的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供用于飛行器的高可靠性監(jiān)視的方法和系統(tǒng)，并且通過閱讀和學(xué)習(xí)下面的說明書將會理解本發(fā)明的實施例。

提供了用于飛行器的高可靠性監(jiān)視的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，一種飛行器監(jiān)視系統(tǒng)包括：飛行器，其包括對來自多個GNSS衛(wèi)星的多個導(dǎo)航信號進(jìn)行處理的至少一個機載GNSS接收器，并且該飛行器還包括至少一個空中-地面通信數(shù)據(jù)鏈路，GNSS接收器在該空中-地面通信數(shù)據(jù)鏈路計算當(dāng)前位置報告，其每一個都包括由至少一個機載GNSS接收器根據(jù)多個導(dǎo)航信號確定的飛行器的當(dāng)前位置；并且其中通過使用至少一個空中-地面通信數(shù)據(jù)鏈路，至少一個GNSS接收器發(fā)射當(dāng)前位置報告并且包括來自多個導(dǎo)航信號的樣本的原始GNSS測量結(jié)果信息作為一系列消息單元被一起發(fā)射到地面站。

附圖說明

當(dāng)鑒于優(yōu)選實施例的描述以及下面的圖來考慮時，本發(fā)明的實施例可以被更容易地理解，并且其更多優(yōu)點和使用更加顯而易見，在附圖中：

圖1是圖示本公開的一個實施例的監(jiān)視系統(tǒng)的示圖；

圖2是圖示本公開的一個實施例的消息單元的示圖；

圖3是圖示本公開的一個實施例的當(dāng)前位置報告的通信和原始GNSS測量結(jié)果信息循環(huán)的示圖；以及

圖4是圖示本公開的一個實施例的方法的流程圖。

根據(jù)慣例，各種描述的特征沒有按照比例來繪制，而是被繪制用來強調(diào)與本發(fā)明有關(guān)的特征。參考字符表示遍及附圖和文本的相似元件。

具體實施方式

在下面的詳細(xì)描述中，對附圖進(jìn)行參考，所述附圖形成本文一部分并且在所述附圖中通過本發(fā)明可在其中被實施的具體說明性實施例而被示出。足夠詳細(xì)地描述這些實施例以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，并且要理解可以利用其它實施例并且可在不偏離本發(fā)明范圍的情況下作出邏輯、機械和電氣改變。因此，不要以限制的意義來理解下面的詳細(xì)描述。

本公開的實施例提供用來向空中交通監(jiān)視和管制人員提供對于飛行器的準(zhǔn)確位置信息的系統(tǒng)和方法，所述飛行器諸如是沒有裝配高性能位置傳感器或接收器自主完整性監(jiān)測（RAIM）使能的機載系統(tǒng)的通用航空飛行器。利用本公開的實施例，飛行器使用其自己的低端機載GNSS傳感器為地面終端用戶繼續(xù)廣播位置報告，但是通過還發(fā)射原始GNSS測量結(jié)果來增強該數(shù)據(jù)。地面系統(tǒng)托管足夠的計算能力并包括GNSS衛(wèi)星定位誤差模型的知識，該GNSS衛(wèi)星定位誤差模型可以被用來將關(guān)于原始GNSS測量結(jié)果的各種各樣的先進(jìn)方法應(yīng)用于更好的定位解決方案和/或估計位置數(shù)據(jù)完整性。如這里所描述的，傳統(tǒng)的空運RAIM功能可以被轉(zhuǎn)移并且與現(xiàn)有地面系統(tǒng)整合在一起以用于與從低成本機載部件可得到的空中交通監(jiān)視和飛行跟蹤相比的更好的空中交通監(jiān)視和飛行跟蹤的目的。在一些實施例中，地面站可以應(yīng)用通常由SBAS/GBAS站執(zhí)行的一個或多個校正以提供更好的位置解。最后，本公開呈現(xiàn)利用現(xiàn)有空中到地面通信的實施例以便將與將原始GNSS測量結(jié)果從飛行器發(fā)射到地面站相關(guān)聯(lián)的額外成本最小化。

圖1是圖示本公開的一個實施例的飛行器監(jiān)視系統(tǒng)100的示圖。監(jiān)視系統(tǒng)100包括從多個GNSS衛(wèi)星120接收導(dǎo)航信號125的飛行器110。飛行器110還與負(fù)責(zé)收集和報告地理區(qū)域內(nèi)空運飛行器的監(jiān)視數(shù)據(jù)的至少一個地面站115通信。例如，地面站115可包括機場或區(qū)域飛行器操作中心或空中交通管制中心。飛行器110包括處理GNSS衛(wèi)星120的導(dǎo)航信號125的一個或多個GNSS接收器112，并計算指示飛行器110的當(dāng)前位置的實時導(dǎo)航解且將該當(dāng)前位置的位置報告發(fā)射到地面站115。

如上文所討論的，對于沒有裝配高性能位置傳感器或接收器自主完整性監(jiān)測（RAIM）使能的機載系統(tǒng)的通用航空飛行器，機載GNSS接收器112所生成的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)不具有足夠的完整性或準(zhǔn)確性以使地面站115處的管制人員信任空中交通監(jiān)視或飛行跟蹤目的。為了向地面站115提供所需的增強完整性和準(zhǔn)確性，利用本公開的實施例，飛行器110還將由機載GNSS接收器112接收到的GNSS原始衛(wèi)星測量結(jié)果發(fā)射到地面站115。GNSS接收器112所采樣的GNSS原始測量結(jié)果可包括但不限于：機載GNSS接收器所觀察的衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識、接收器用于定位的衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識、與GNSS衛(wèi)星信號的每個采樣相關(guān)聯(lián)的時間戳、所觀察的衛(wèi)星中的每一個的偽距離（或時移）、以及可選地針對機載GNSS接收器112所觀察的GNSS衛(wèi)星中的每一個所采樣的載波相位。

還如圖1中所示，地面站115包括耦合到一個或多個監(jiān)視工作站160的處理系統(tǒng)150，該一個或多個監(jiān)視工作站160中的每一個都具有顯示單元164，其提供飛行器位置的視覺指示、空速和關(guān)于地面站115所監(jiān)視的空域內(nèi)的飛行器的其它相關(guān)數(shù)據(jù)。處理系統(tǒng)150被耦合到SATCOM接收器136和陸地?zé)o線電接收器142中的任一個或兩者。在一個實施方式中，飛行器110經(jīng)由陸地?zé)o線電接收器142所接收到的空中到地面?zhèn)鬏?40來發(fā)射實時當(dāng)前位置更新和GNSS原始衛(wèi)星測量結(jié)果。在另一個實施方式中，飛行器110經(jīng)由SATCOM傳輸132向通信衛(wèi)星130發(fā)射實時當(dāng)前位置更新和GNSS原始衛(wèi)星測量結(jié)果，它們?nèi)缓蠼?jīng)由SATCOM接收器136所接收到的衛(wèi)星傳輸134被再發(fā)射到地面站115。在操作中，飛行器110可基于成本、地面站115的操作能力或其它因素來選擇空中到地面?zhèn)鬏?40的使用或（verses）使用通信衛(wèi)星130。例如，當(dāng)飛行器110從一個空中交通管制區(qū)域行進(jìn)到另一個時，它可在使用空中到地面?zhèn)鬏敽托l(wèi)星傳輸之間切換。

在一個實施例中，空中到地面?zhèn)鬏?40包括1090MHz或978MHz ADS-B廣播。例如，現(xiàn)有的ADS-B位置報告消息子類型代碼表示HPL或HFOM/VFOM，并且一些子類型載送飛行器操作狀態(tài)信息，當(dāng)機載GNSS能夠RAIM時該飛行器操作狀態(tài)信息可以是其完整性和準(zhǔn)確性的指示。然而，當(dāng)機載GNSS系統(tǒng)112因為成本限制沒有提供RAIM或提供有限的RAIM時，位置數(shù)據(jù)將不會與質(zhì)量指示相關(guān)聯(lián)或者沒有資格用于超出規(guī)范的ADS-B。潛在地，新的可選子類型可被創(chuàng)建用于GNSS原始測量結(jié)果以使得低成本飛行器能夠獲得ADS-B的益處。

在另一實施例中，通信衛(wèi)星130包括作為銥星（iridium）或國際海事通信衛(wèi)星（Inmarsat）通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的一部分操作的衛(wèi)星。各種各樣的產(chǎn)品和服務(wù)經(jīng)由衛(wèi)星提供飛行器和地面之間的數(shù)據(jù)鏈路。例如，EMS天空連接提供端到端系統(tǒng)，其由機載銥星收發(fā)器LRU、天線、銥星衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、地面銥星網(wǎng)關(guān)和終端用戶應(yīng)用程序組成。收發(fā)器已經(jīng)被構(gòu)建在GPS接收器中并且位置數(shù)據(jù)被發(fā)射且中繼到天空連接服務(wù)器。因此終端用戶可以監(jiān)測和記錄飛行器飛行路徑以用于資產(chǎn)跟蹤。在沒有或具有有限準(zhǔn)確性和完整性信息的情況下，那些位置消息以制造商限定的格式來發(fā)射，并且因此可能不滿足ATC監(jiān)視目的的性能要求。在這種情況下，原始GNSS測量結(jié)果樣本可以被附加到位置消息，地面將注意位置校正和RAIM以提供定位質(zhì)量指示。對于通過銥星實施ACARS的系統(tǒng)，原始GPS測量結(jié)果可以被可選地附加到用戶限定的ADS-C槽。

在圖1中示出的實施例中，處理系統(tǒng)150包括處理器161、存儲器162和一個或多個GNSS衛(wèi)星定位誤差模型163，當(dāng)被處理器161執(zhí)行時該誤差模型163實施GNSS數(shù)據(jù)后處理算法。在一個實施例中，可在處理站150處完成GNSS原始測量結(jié)果的基于地面的后處理。在其它實施例中，無論在哪里有足夠的計算能力和/或必要的衛(wèi)星狀態(tài)和信號校正信息可用，處理系統(tǒng)150的后處理功能中的一些或全部可被場外（off-site）服務(wù)供應(yīng)商托管或被分布在地面站115終端用戶計算機（諸如例如監(jiān)視工作站160）之中或者其組合。

處理系統(tǒng)150被配置有對于星歷表、年鑒信息或其它必要數(shù)據(jù)的一個或多個GNSS接收能力（在165處示出）或者/以及保持與GNSS操作代理166（諸如例如GBAS站、SBAS站等等）相對應(yīng)，可通過執(zhí)行GNSS衛(wèi)星定位誤差模型163來實施該GNSS操作代理166。存在許多可以被應(yīng)用于由飛行器110發(fā)射到地面站115和處理系統(tǒng)150的當(dāng)前位置和原始GNSS測量結(jié)果的GNSS數(shù)據(jù)后處理方法。例如，在一個實施例中，GNSS衛(wèi)星定位誤差模型163處理諸如大氣誤差、衛(wèi)星星歷表誤差和衛(wèi)星時鐘漂移之類的誤差。在一個實施例中，可用誤差模型從可以被獲取的任何可用誤差模型（例如從最近的GBAS機場、SBAS地面設(shè)施或其它代理（在那里可得到廣域GNSS論證數(shù)據(jù)））提取當(dāng)前大多數(shù)誤差分量并且將模型應(yīng)用在所報告的原始偽距離測量結(jié)果中的每一個上以獲得飛行器110的正確位置解以及定位準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)。在其它實施方式中，GNSS衛(wèi)星定位誤差模型163可使用對于位置解的原始的和/或經(jīng)校正的偽距離數(shù)據(jù)的不同組合來校正GNSS衛(wèi)星信號多路徑和/或信號錯誤鎖定誤差，比較結(jié)果中的每個，并標(biāo)識和隔離壞的衛(wèi)星信號且因此標(biāo)識潛在錯誤報告的飛行器位置。關(guān)于GNSS衛(wèi)星中斷，在一些實施例中可使用權(quán)威出版物（例如GPS給飛行員的通知（NOTAM））來標(biāo)識何時已知降級的GNSS衛(wèi)星被飛行器110用來產(chǎn)生當(dāng)前位置報告。也就是說，被飛行器110發(fā)射到地面站115的原始GNSS測量結(jié)果將包括機載GNSS接收器所觀察的衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識以及接收器用于定位的衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識。處理系統(tǒng)150可使這樣的GNSS衛(wèi)星中斷報告與通過原始GNSS測量結(jié)果獲得的衛(wèi)星標(biāo)識信息相關(guān)聯(lián)以將當(dāng)前位置報告標(biāo)記為懷疑的并通過從已知的已降級衛(wèi)星省略GNSS測量結(jié)果來本地地計算飛行器110的經(jīng)校正的位置。此外，此問題將不需要等到直到已接收到原始GNSS測量結(jié)果分組的完整循環(huán)為止。如下文所討論的，在原始GNSS測量結(jié)果傳輸循環(huán)的第一報告分組的標(biāo)題中指示機載GNSS接收器112所使用的GNSS衛(wèi)星，以使得將在循環(huán)開始時立即識別將已降級衛(wèi)星包括在內(nèi)。

對GNSS定位準(zhǔn)確性誤差的主要貢獻(xiàn)實際上在短時段內(nèi)相對穩(wěn)定，并且包括諸如但不限于星歷表誤差、電離層延遲、對流層延遲以及衛(wèi)星時鐘漂移的現(xiàn)象。因此，不一定需要對從飛行器110接收到的每個位置報告更新定位準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)。例如，可以通過一系列后續(xù)位置報告更新均勻地發(fā)射與特定位置報告相關(guān)聯(lián)的原始GPS測量結(jié)果。一旦接收到原始GNSS測量結(jié)果分組的完整循環(huán)并且使得它對終端用戶監(jiān)視工作站160可用，處理系統(tǒng)150就將確定與該特定位置報告相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量，直到在原始GNSS測量結(jié)果分組的循環(huán)被接收之后它再次被更新為止。

除了僅僅不需要以與位置報告相同的速率向地面站115提供原始GPS測量結(jié)果之外，利用一些航空電子設(shè)備通信數(shù)據(jù)鏈路可能是昂貴的。為此，優(yōu)化數(shù)據(jù)鏈路的利用可以是謹(jǐn)慎小心的。例如，衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈路應(yīng)用程序可能因為成本關(guān)注而對數(shù)據(jù)的大小敏感。天空連接系統(tǒng)例如針對經(jīng)由銥星短突發(fā)數(shù)據(jù)（SBD）服務(wù)發(fā)射的每個消息單元（MU）來向用戶收費。如圖2中的示例消息單元200所圖示的，可以使用通過銥星網(wǎng)絡(luò)傳遞的預(yù)定義256比特（32字節(jié)）數(shù)據(jù)段來發(fā)射當(dāng)前位置報告（在210處所示）。銥星SBD服務(wù)的多位置報告特征可以將至少5個位置報告包（在205-1到205-5處示出）打包成單個MU 200以用于更高歷史性決議。然而，僅實時位置數(shù)據(jù)對監(jiān)視目的有益。因此，在數(shù)據(jù)大小上等同于至少4個位置報告的MU 200的位置（在220處示出）將不被使用。利用本公開的實施例，那些備用位置（205-2到205-5）可以被完全用于發(fā)射原始GNSS測量結(jié)果數(shù)據(jù)。

接下來參考圖3，可以以面向比特的方法在將當(dāng)前位置報告輸送到地面站115的相同MU內(nèi)對原始GNSS測量結(jié)果打包。例如，圖3圖示6個連續(xù)的MU 310-1到310-6，每一個都包括規(guī)則的當(dāng)前位置報告標(biāo)題，其包括MU標(biāo)識號和當(dāng)前位置報告。因此，每當(dāng)接收到新MU時，都利用經(jīng)更新的當(dāng)前位置報告來刷新地面站115。繼而通過在MU 310-1到310-6中的每一個的另外的未使用部分中發(fā)射的原始GNSS測量結(jié)果分組的循環(huán)來將原始GNSS測量結(jié)果傳達(dá)到地面站115。原始GNSS測量結(jié)果分組循環(huán)中的第一原始GNSS測量結(jié)果分組（即MU 310-1中示出的）包括原始GNSS測量結(jié)果分組標(biāo)題，其包括指示分組310-1是循環(huán)中的第一分組的預(yù)先建立的代碼或“符號”。原始GNSS測量結(jié)果分組標(biāo)題還包括高準(zhǔn)確度時間戳、GNSS接收器112所觀察的GNSS衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識（在此示例中其是9個衛(wèi)星，其中用“a、b、c、d、e、f、g、h、i”來圖示每個衛(wèi)星的相應(yīng)標(biāo)識）、并且類似地，GNSS接收器112所使用的GNSS衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識（在此示例中它是5個衛(wèi)星，其中用“b、d、f、g、i”來圖示每個衛(wèi)星的相應(yīng)標(biāo)識），以導(dǎo)出位于MU 310-1的規(guī)則當(dāng)前位置報告標(biāo)題中的當(dāng)前位置報告。以這種方式，MU 310-1內(nèi)的原始GNSS測量結(jié)果分組標(biāo)題向處理系統(tǒng)115通知在下面的MU 310-2到310-5中提供的原始GNSS測量結(jié)果信息與在MU 310-1中發(fā)射的當(dāng)前位置報告相關(guān)聯(lián)。后續(xù)MU 310-2到310-5中的每一個都載送對于在原始GNSS測量結(jié)果分組標(biāo)題中識別的GNSS衛(wèi)星中的多達(dá)兩個GNSS衛(wèi)星的原始偽距離測量結(jié)果樣本。一旦循環(huán)完成，就開始新的循環(huán)。如應(yīng)該認(rèn)識到的，包括分組循環(huán)的MU的總數(shù)將取決于機載GNSS接收器112所觀察的衛(wèi)星的數(shù)目而變化。以這種方式，原始GNSS測量結(jié)果信息被附加到規(guī)則位置報告上，導(dǎo)致沒有服務(wù)的額外的成本，因為不需要額外的MU來提供原始GNSS測量結(jié)果信息。

在一個實施例中，以12秒間隔來發(fā)射圖3中圖示的每個MU，以使得每12秒地面站115就會接收到當(dāng)前位置更新。對于包括6個MU的原始GNSS測量結(jié)果分組循環(huán)，每分鐘一次地接收到對于該組所觀察的GNSS衛(wèi)星的一組完整的原始GNSS偽距離測量結(jié)果樣本。因為導(dǎo)致GNSS測量結(jié)果誤差的現(xiàn)象在比1分鐘更大得多的時間段上相對穩(wěn)定，所以處理系統(tǒng)115可以生成并應(yīng)用位置校正以及以足夠高的置信度來為MU 310-1到310-6所提供的當(dāng)前位置報告中的每一個確定準(zhǔn)確性和完整性信息以用于空運監(jiān)視目的。此外，被包括在原始GNSS測量結(jié)果分組中的時間戳和偽距離信息不具有完整的長度。也就是說，因為我們從所報告的基線位置具有飛行器110的位置的初步知識，所以基線分組之后的分組可以使用與已知時間標(biāo)記的偏移或者距離可以顯著降低所需的比特，從而導(dǎo)致準(zhǔn)確性和完整性處理的延遲盡可能的短。

例如，在一個實施例中，SATCOM通信服務(wù)器（其可以被集成在處理系統(tǒng)150或其它地面站115設(shè)備內(nèi)）經(jīng)由衛(wèi)星130從所發(fā)射的獲得（pull）SBD數(shù)據(jù)，從現(xiàn)有過程之后的位置報告解碼飛行器110的位置，并且使得在接收到時由每個MU 310-1到310-6所提供的對于飛行器110的當(dāng)前報告的位置對監(jiān)視工作站160立即可用。另外，處理系統(tǒng)150針對從GNSS測量結(jié)果分組循環(huán)的第一MU（即310-1）開始直到GNSS測量結(jié)果分組循環(huán)結(jié)束（即對于圖3中圖示的示例的MU 310-5）為止的此通信量刷新GNSS原始測量結(jié)果緩沖器。在接收到GNSS測量結(jié)果分組循環(huán)的最終MU時，就完成對于處理系統(tǒng)150的必要數(shù)據(jù)的收集以便完成與該循環(huán)的第一MU 310-1上報告的位置相關(guān)聯(lián)的誤差計算和質(zhì)量確定。連同GNSS衛(wèi)星定位誤差模型163和可由合同代理提供的任何附加衛(wèi)星誤差數(shù)據(jù)一起，還算出對于每個位置報告而報告的位置3D誤差，并且確定準(zhǔn)確性和完整性等級。位置校正可以被應(yīng)用于飛行器110的緯度、經(jīng)度和高度數(shù)據(jù)，直接應(yīng)用于由原始GNSS測量結(jié)果分組循環(huán)的最后MU提供的位置報告，以及后面的循環(huán)直到新的校正被更新為止。所報告的位置、經(jīng)校正的位置連同相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量數(shù)據(jù)被發(fā)送到合同ATC系統(tǒng)接口（諸如監(jiān)視工作站160），以能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器110的監(jiān)視。盡管圖2和圖3的描述主要集中于銥星消息單元，但是術(shù)語“消息單元”以及這些圖所圖示的各種其它實施例是這樣被限制的，并且可被應(yīng)用于其它消息協(xié)議結(jié)構(gòu)，其中分組可被結(jié)構(gòu)化且被用來以圖3中示出的方式傳達(dá)位置報告和原始GNSS測量結(jié)果兩者。

圖4是圖示本發(fā)明的一個實施例的飛行器監(jiān)視的方法的流程圖。該方法在410處以機載GNSS接收器在飛行器處接收多個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）信號開始。該方法繼續(xù)進(jìn)行到420，其中向地面站發(fā)送包括位置報告的傳輸，該位置報告包括由機載GNSS接收器確定的飛行器的當(dāng)前位置，并且該方法繼續(xù)進(jìn)行到430，其中向地面站發(fā)送包括基于多個GNSS信號的樣本的原始GNSS測量結(jié)果的傳輸。如上文關(guān)于圖2和圖3所討論的，可通過被構(gòu)造成輸送位置報告和原始GNSS測量結(jié)果兩者的消息單元（諸如但不限于銥星消息單元）的傳輸同時實施在420和430處的位置報告和原始GNSS測量結(jié)果的傳輸。在一個實施例中，經(jīng)由每個消息單元來發(fā)射完整的當(dāng)前位置報告，同時在包括多個消息單元的循環(huán)上分配原始GNSS測量結(jié)果的傳輸。GNSS原始測量結(jié)果信息可包括但不限于：機載GNSS接收器所觀察的衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識、接收器用于定位的衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識、與GNSS衛(wèi)星信號的每個采樣相關(guān)聯(lián)的時間戳、所觀察的衛(wèi)星中的每個的偽距離（或時移）、以及可選地針對機載GNSS接收器所觀察的GNSS衛(wèi)星中的每一個采樣的載波相位（phrase）。而且，在替代實施例中，可通過空中到地面通信傳輸或衛(wèi)星通信傳輸來實施GNSS原始測量結(jié)果信息和當(dāng)前位置報告的傳輸。

在410、420和430處示出的過程圖示將被實施在飛行器機上的一個方法實施例。在一個實施例中，該方法可在地面站處在440處繼續(xù)，其中接收當(dāng)前位置報告和GNSS原始測量結(jié)果信息。地面站然后可繼續(xù)進(jìn)行到450，其中對來自當(dāng)前位置報告的飛行器的位置進(jìn)行解碼并且將飛行器的位置提供給監(jiān)視工作站。應(yīng)該認(rèn)識到，如在450和460處示出的方法可同時發(fā)生。地面站還在460處繼續(xù)進(jìn)行，其中將一個或多個GNSS衛(wèi)星定位誤差模型應(yīng)用于GNSS原始測量結(jié)果信息以計算誤差計算和質(zhì)量確定，其中誤差計算和質(zhì)量確定與當(dāng)前位置報告的至少第一當(dāng)前位置報告相關(guān)聯(lián)。因此，該方法繼續(xù)進(jìn)行到470，其中基于誤差計算和質(zhì)量確定來確定經(jīng)校正的飛行器位置。連同GNSS衛(wèi)星定位誤差模型以及可提供的任何附加衛(wèi)星誤差數(shù)據(jù)一起，還計算對于每個位置報告而報告的位置3D誤差，并且將其應(yīng)用于在監(jiān)視工作站處顯示的飛行器位置信息。還可顯示準(zhǔn)確性和完整性等級中的一個或兩者。

在實施例的一個示例中，在操作中，裝配低成本集成衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈路位置報告設(shè)備（其具有語音呼叫能力）的飛行器正行進(jìn)通過無雷達(dá)覆蓋區(qū)并即將經(jīng)由被指定給民用航空運行的20km寬通道中轉(zhuǎn)通過禁航區(qū)域。正常情況下沒有符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)說明（TSO）C129A的GNSS傳感器的此飛行器沒有資格進(jìn)行此中轉(zhuǎn)。然而，此交通被簽署有在雷達(dá)終端上激活的基于終端的論證功能，并且在區(qū)域管制中心處的管制員繼續(xù)監(jiān)測。最后，此交通因為連續(xù)的空域侵犯和/或飛行器的所報告的位置的完整性降級而引出關(guān)于管制員的監(jiān)視終端的咨詢。管制員取出此交通的信息并選擇位置校正選項，其利用從諸如在上面的實施例中的任一個中描述的飛行器接收到的原始GNSS測量結(jié)果。基于在地面站處對原始GNSS測量結(jié)果的后處理，對于飛行器的經(jīng)校正的位置被繪制回到中轉(zhuǎn)路線。管制員現(xiàn)在除了規(guī)則空中交通工作量之外還更注意監(jiān)視此交通并向飛行器發(fā)起衛(wèi)星語音呼叫。飛行器飛行員能夠在接收到該呼叫之后經(jīng)由陸標(biāo)或目視飛行規(guī)則（VFR）檢查點確認(rèn)他的位置，并且重置飛行器的機載跟蹤部件。在飛行器位置的重新獲取之后管制員的監(jiān)視終端上的指示返回到正常。在完成指示飛行器實際上避開禁航區(qū)域的原始GNSS測量結(jié)果分組循環(huán)（大約1分鐘）之后，然后準(zhǔn)確性和完整性指數(shù)和位置校正可用，從而避免對飛行器的進(jìn)一步調(diào)查和可能的攔截的需要。

示例實施例。

示例1包括一種用于飛行器監(jiān)視的方法，該方法包括：由機載GNSS接收器在飛行器處接收多個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）信號；向地面站發(fā)送包括當(dāng)前位置報告的傳輸，每個位置報告都包括由機載GNSS接收器確定的飛行器的當(dāng)前位置；向地面站發(fā)送包括基于在飛行器處接收的多個GNSS信號的樣本的原始GNSS測量結(jié)果信息的傳輸。

示例2包括示例1的方法，其中在地面站處該方法還包括：接收當(dāng)前位置報告和GNSS原始測量結(jié)果信息流；對來自當(dāng)前位置報告的飛行器的位置進(jìn)行解碼并且將飛行器的位置提供給監(jiān)視工作站；將一個或多個GNSS衛(wèi)星定位誤差模型應(yīng)用于GNSS原始測量結(jié)果信息以計算誤差計算和質(zhì)量確定，其中誤差計算和質(zhì)量確定與當(dāng)前位置報告的至少第一當(dāng)前位置報告相關(guān)聯(lián)；以及基于誤差計算和質(zhì)量確定來確定經(jīng)校正的飛行器位置。

示例3包括示例2的方法，還包括：基于經(jīng)校正的飛行器位置在監(jiān)視工作站上顯示表示飛行器的符號。

示例4包括示例1-3中的任一個的方法，其中通過被構(gòu)造成輸送當(dāng)前位置報告和原始GNSS測量結(jié)果信息兩者的數(shù)據(jù)鏈路通信流內(nèi)的多個分組來一起發(fā)射當(dāng)前位置報告和原始GNSS測量結(jié)果信息。

示例5包括示例4的方法，還包括通過衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)鏈路將多個分組發(fā)射到地面站。

示例6包括示例4-5中的任一個的方法，還包括通過廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）通信鏈路將多個分組發(fā)射到地面站。

示例7包括示例4-6中的任一個的方法，其中該多個分組包括一系列消息單元，在那里第一消息單元包括第一標(biāo)題，該第一標(biāo)題包括第一當(dāng)前位置報告，并且其中在多個該消息單元系列上分配與第一當(dāng)前位置報告相關(guān)聯(lián)的GNSS原始測量結(jié)果信息的第一循環(huán)。

示例8包括示例7的方法，其中該消息單元系列包括銥星消息單元。

示例9包括示例7-9中的任一個的方法，其中該第一消息單元還包括與GNSS原始測量結(jié)果信息相關(guān)聯(lián)的第二標(biāo)題，該第二標(biāo)題包括與第一位置報告相關(guān)聯(lián)的時間戳、機載GNSS接收器所觀察的GNSS衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識以及機載GNSS接收器所使用的GNSS衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識以導(dǎo)出第一當(dāng)前位置報告。

示例10包括示例9的方法，其中GNSS原始測量結(jié)果信息的第一循環(huán)包括由機載GNSS接收器從該機載GNSS接收器所觀察的多個GNSS信號中的每一個捕獲的原始偽距離測量結(jié)果樣本。

示例11包括一種飛行器監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：飛行器，其包括對來自多個GNSS衛(wèi)星的多個導(dǎo)航信號進(jìn)行處理的至少一個機載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收器，并且還包括至少一個空中-地面通信數(shù)據(jù)鏈路，至少一個GNSS接收器在那里計算當(dāng)前位置報告，它們中的每一個都包括由至少一個機載GNSS接收器根據(jù)多個導(dǎo)航信號確定的飛行器的當(dāng)前位置；并且其中至少一個GNSS接收器通過使用至少一個空中-地面通信數(shù)據(jù)鏈路來發(fā)射當(dāng)前位置報告并且包括來自多個導(dǎo)航信號的樣本的原始GNSS測量結(jié)果信息作為一系列消息單元被一起發(fā)射到地面站。

示例12包括示例10中的任一個的系統(tǒng)，其中第一消息單元包括第一標(biāo)題，該第一標(biāo)題包括第一當(dāng)前位置報告，并且其中在多個該消息單元系列上分配與第一當(dāng)前位置報告相關(guān)聯(lián)的原始GNSS測量結(jié)果信息的第一循環(huán)。

示例13包括一種飛行器監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：位于空中交通監(jiān)視地面站中的處理系統(tǒng)；耦合到處理系統(tǒng)的一個或多個監(jiān)視工作站，其中至少一個監(jiān)視工作站包括提供飛行器位置信息的視覺指示的顯示單元；以及耦合到處理系統(tǒng)并且還通信耦合到飛行器機上的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收器的至少一個空中-地面通信接收器；其中處理系統(tǒng)從飛行器機上的GNSS接收器接收當(dāng)前位置報告并且促使至少一個監(jiān)視工作站基于當(dāng)前位置報告生成飛行器位置信息的視覺指示；其中處理系統(tǒng)還從飛行器機上的GNSS接收器接收原始GNSS測量結(jié)果信息，該原始GNSS測量結(jié)果信息包括GNSS接收器從GNSS接收器所觀察的多個GNSS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號捕獲的原始偽距離測量結(jié)果的樣本；其中處理系統(tǒng)將一個或多個GNSS衛(wèi)星定位誤差模型應(yīng)用于原始GNSS測量結(jié)果信息以計算校正數(shù)據(jù)并且基于校正數(shù)據(jù)來校正在第一監(jiān)視工作站處的飛行器位置信息的視覺指示。

示例14包括示例13的系統(tǒng)，其中由至少一個空中-地面通信接收器來接收作為一系列消息單元的當(dāng)前位置報告和原始GNSS測量結(jié)果信息；其中第一消息單元包括第一標(biāo)題，該第一標(biāo)題包括第一當(dāng)前位置報告，并且其中在多個該消息單元系列上分配與第一當(dāng)前位置報告相關(guān)聯(lián)的原始GNSS測量結(jié)果信息的第一循環(huán)。

示例15包括示例14中的任一個的系統(tǒng)，其中第一消息單元還包括與GNSS原始測量結(jié)果信息相關(guān)聯(lián)的第二標(biāo)題，該第二標(biāo)題包括與第一位置報告相關(guān)聯(lián)的時間戳、機載GNSS接收器所觀察的GNSS衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識，以及機載GNSS接收器所使用的GNSS衛(wèi)星的數(shù)目和標(biāo)識以導(dǎo)出第一當(dāng)前位置報告。

示例16包括示例14-15中的任一個的系統(tǒng)，其中原始GNSS測量結(jié)果信息的第一循環(huán)包括由GNSS接收器從該GNSS接收器所觀察的多個GNSS衛(wèi)星中的每一個捕獲的原始偽距離測量結(jié)果樣本。

示例17包括示例13-16中的任一個的系統(tǒng)，其中至少一個空中-地面通信接收器通過衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)鏈路通信耦合到飛行器機上的GNSS接收器。

示例18包括示例13-17中的任一個的系統(tǒng)，其中至少一個空中-地面通信接收器通過廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）通信鏈路來通信耦合到飛行器機上的GNSS接收器。

示例19包括示例13-18中的任一個的系統(tǒng)，其中一個或多個GNSS衛(wèi)星定位誤差模型針對大氣誤差、衛(wèi)星星歷表誤差和衛(wèi)星時鐘漂移中的至少一個校正當(dāng)前位置報告。

示例20包括示例13-19中的任一個的系統(tǒng)，其中處理系統(tǒng)通過由離開地面站的場外服務(wù)供應(yīng)商托管的功能將一個或多個GNSS衛(wèi)星定位誤差模型應(yīng)用于原始GNSS測量結(jié)果信息。

在各種替代實施例中，遍及本公開所描述的系統(tǒng)或方法中的任一個可以在一個或多個機載航空電子設(shè)備或基于地面的計算機系統(tǒng)上實施，該計算機系統(tǒng)包括執(zhí)行實現(xiàn)過程、模型、模塊、功能、管理器、軟件層和接口以及關(guān)于圖1-4描述的其它元件的代碼的處理器，所述代碼被存儲在機載非瞬時數(shù)據(jù)存儲設(shè)備上。因此，本公開的其它實施例包括駐留于計算機可讀介質(zhì)上的程序指令，當(dāng)該程序指令被這樣的機載航空電子計算機系統(tǒng)實施時使得它們能夠?qū)嵤┻@里描述的實施例。如這里所使用的，術(shù)語“計算機可讀介質(zhì)”指的是具有非瞬時物理形式的有形存儲器存儲設(shè)備。這樣的非瞬時物理形式可包括計算機存儲器設(shè)備，諸如但不限于穿孔卡片、磁盤或磁帶、任何光學(xué)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、閃速只讀存儲器（ROM）、非易失性ROM、可編程ROM（PROM）、可擦除可編程ROM（E-PROM）、隨機存取存儲器（RAM）或任何其它形式的永久、半永久、或具有物理有形形式的臨時存儲器存儲系統(tǒng)或設(shè)備。程序指令包括但不限于由計算機系統(tǒng)處理器執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令以及硬件描述語言（諸如超高速集成電路（VHSIC）硬件描述語言（VHDL）。

盡管已經(jīng)在這里圖示和描述了具體實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會認(rèn)識到，可以針對所示的具體實施例來替換被計算以實現(xiàn)相同目的的任何布置。本申請意圖覆蓋本發(fā)明的任何改編或變化。因此，本文顯然意圖使本發(fā)明僅由權(quán)利要求及其等同物來限制。