CN101855567B - 使用装备有导航芯片组的搜索和救援信标的幸存者定位方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于定位幸存者的方法和设备。该方法包括步骤：通过搜索和救援卫星从该搜索和救援信标接收救援信号；从该救援信号中提取由该导航芯片组测量的从该搜索和救援信标到该导航卫星的距离信息以及有关该导航卫星的信息；接收由该搜索和救援卫星测量的从该搜索和救援卫星到该搜索和救援信标的距离信息；当可用导航卫星的数目小于4时，通过统一该距离信息和该导航卫星信息，来确定该搜索和救援信标的位置。

Description

使用装备有导航芯片组的搜索和救援信标的幸存者定位方法和设备
技术领域
本发明涉及用于定位幸存者的方法和设备；并更具体地，涉及使用装备有导航芯片组的搜索和救援信标的幸存者定位方法和设备。
该工作得到MIC/IITA的IT R&D计划的支持[2007-S-301-01，“Development of Global Navigation Satellite System Ground Station and SearchAnd Rescue Beacon Technologies”]。
背景技术
典型搜索和救援服务仅通过信标信号来操作。其被设计为通过当生成危难信号时仅接收低地球轨道(LEO)搜索和救援卫星中的搜索和救援信标的信标信号、并基于多普勒效应测量距离，而定位幸存者。幸存者的二维(2D)位置可通过测量该距离至少两次而获取。由于LEO搜索和救援卫星花费一个半小时来进行第二次访问，所以其花费相当长的时间来确定实际位置。
引入了装备有导航芯片组的第2代搜索和救援系统，以便补偿这些缺点。利用导航芯片组，第2代搜索和救援系统可比使用多普勒效应的LEO搜索和救援卫星系统更精确地检测幸存者的位置。此外，第2代搜索和救援系统可通过不仅使用LEO搜索和救援卫星而且使用对地静止的搜索和救援卫星来检测幸存者的位置。
然而，其对于高于南和北75度的高纬度的两极地区具有限制。而且，当装备有导航芯片组的搜索和救援信标具有少于4个可视卫星时，难以测量位置。
发明内容
技术问题
本发明的实施例旨在提供一种可在危难情况下没有获取足够可视卫星的情况下提供的、用于提供定位服务的方法和设备。
本发明的目的是提供一种用于当装备有导航芯片组的搜索和救援信标在危难情况下不具有足够可视卫星时、用于连续定位幸存者的服务。即，本发明的另一实施例旨在提供一种用于通过针对搜索和救援信标的信标信号基于多普勒效应获取距离信息、通过处理由该搜索和救援信标的导航芯片组接收的多于一个导航信号获取距离信息、而没有延迟地确定幸存者的位置的方法和设备。
本发明的目的不限于上述内容。本发明的其他目的和优点可通过以下描述来理解，并通过参考本发明的实施例而变得清楚。而且，对于本发明的技术领域的技术人员来说显而易见的是，可通过要求保护的部件及其组合来实现本发明的目的和优点。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种用于使用装备有导航芯片组的搜索和救援信标来定位幸存者的方法，包括以下步骤：通过搜索和救援卫星从该搜索和救援信标接收救援信号；从该救援信号中提取由该导航芯片组测量的从该搜索和救援信标到该导航卫星的距离信息以及有关该导航卫星的信息；接收由该搜索和救援卫星测量的从该搜索和救援卫星到该搜索和救援信标的距离信息；通过统一该距离信息和该导航卫星信息，来确定该搜索和救援信标的位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于使用装备有导航芯片组的搜索和救援信标来定位幸存者的设备，包括：通信单元，用于通过搜索和救援卫星从该搜索和救援信标接收救援信号，并接收由该搜索和救援卫星测量的从该搜索和救援卫星到该搜索和救援信标的距离信息；距离信息提取单元，用于从该救援信号中提取由该导航芯片组测量的从该搜索和救援信标到该导航卫星的距离信息以及有关该导航卫星的信息；和位置确定单元，用于通过统一该距离信息和该导航卫星信息，来确定该搜索和救援信标的位置。
本发明通过统一根据该搜索和救援信标的信标信号基于多普勒效应在该搜索和救援卫星中测量的距离信息、以及根据多于一个接收的导航信号基于多普勒效应在该搜索和救援信标的导航芯片组中测量并从该芯片组传送的距离信息，来测量距离。该导航芯片组测量的距离信息由该危难信标信号利用该导航卫星的信息来传送。当可视卫星的数目大于4时，将模式变换为正常定位模式。
有利效果
根据上述本发明的配置，在仅存在一个可视导航卫星的情况下，可定位幸存者。根据传统方法，花费至少一个半小时来定位幸存者。当可视导航卫星的数目甚至在装备有导航芯片组的搜索和救援系统中有限时，定位幸存者的速度和精度也有限。然而，本发明中提出的方法可改善速度和精度。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的幸存者定位设备和网络连接。
图2是描述根据本发明实施例的幸存者定位方法的流程图。
具体实施方式
通过其后阐明的参考附图对于实施例的以下描述，本发明的优点、特征和方面将变得清楚。所以，本发明的技术领域的技术人员可容易地实施本发明的技术构思和范围。另外，如果认为对于现有技术的详细描述可使得本发明的发明点模糊，则将不在这里提供该详细描述。其后，将通过参考附图来详细描述本发明的优选实施例。
图1示出了根据本发明实施例的幸存者定位设备和网络连接。如上所述，本发明所应用到的幸存者定位系统包括搜索和救援信标100、作为幸存者定位设备的搜索和救援地面站110、导航卫星120、搜索和救援卫星130、以及救援中心140。
搜索和救援信标100包括通信单元102、导航芯片组104、导航信号处理单元106、以及搜索和救援消息处理单元108。
用于定位幸存者的搜索和救援地面站110包括通信单元112、救援信号消息处理单元114、和幸存者定位单元116。通信单元112通过搜索和救援卫星130从搜索和救援信标100接收救援信号154，并接收由该搜索和救援卫星130测量的从搜索和救援卫星130到搜索和救援信标100的距离信息。搜索和救援卫星130针对搜索和救援信标100的救援信号基于多普勒效应来测量从搜索和救援卫星130到该搜索和救援信标100的距离。救援信号消息处理单元114从救援信号154中提取该导航芯片组104所测量的从该搜索和救援信标100到导航卫星120的距离信息和有关导航卫星的信息。该导航芯片组104基于多普勒效应根据从导航卫星120传送的导航信号150a和150b来测量从该搜索和救援信标100到该导航卫星120的距离。幸存者定位单元116通过统一该距离信息和该导航卫星信息，来确定该搜索和救援信标100的位置(即，幸存者的位置)。其间，当导航卫星120的可视卫星的数目大于4时，将模式变换为正常定位模式，并基于该导航芯片组104测量的距离信息和该导航卫星信息来确定该搜索和救援信标100的位置。通过通信单元112向救援中心140通知所确定的该搜索和救援信标100的位置，使得可救援幸存者。
图2是描述根据本发明实施例的幸存者定位方法的流程图。
在步骤S202，通过搜索和救援卫星130从搜索和救援信标100传送救援信号154。在步骤S204，从救援信号154中提取该导航芯片组104测量的从该搜索和救援信标100到该导航卫星120的距离信息和有关导航卫星的信息。导航芯片组104基于多普勒效应根据从导航卫星120传送的导航信号150a和150b来测量从该搜索和救援信标100到该导航卫星120的距离信息。
在步骤S206，从该搜索和救援卫星130传送该搜索和救援卫星130所测量的从该搜索和救援卫星130到该搜索和救援信标100的距离信息。该搜索和救援卫星130针对该搜索和救援信标100的救援信号152基于多普勒效应来测量从该搜索和救援卫星130到该搜索和救援信标100的距离信息。
通过统一该距离信息和该导航卫星信息，而在步骤S208确定该搜索和救援信标100的位置。当不可能通过由装备有导航芯片组的搜索和救援信标100从小于4个导航卫星120接收导航信号150而精确测量位置时，本发明一旦基于通过该搜索和救援卫星130接收的幸存者的根据该搜索和救援信标100的信标信号152测量的距离信息、和由该搜索和救援信标100所测量的导航卫星120的基于多普勒效应的距离值而接收到至少一个导航信号150，就测量2维位置。
具体地，装备有导航芯片组104的搜索和救援信标100处于危难之中，并且可视导航卫星120的数目小于4，搜索和救援信标100处理从可视卫星传送的导航信号150，基于多普勒效应获取到导航卫星的距离，向救援消息处理单元108发送该距离信息，向消息添加该距离信息，并通过通信单元102按照信标信号152的形式将该消息传送到搜索和救援卫星130。将接收的救援信标信号152传送到该搜索和救援地面站110，在救援信号消息处理单元114中处理，并利用由该搜索和救援卫星130测量的距离信息以及来自从该可视导航卫星接收的信号处理的距离信息而处理。因此，确定幸存者的位置。救援中心140基于确定的位置来派遣救援组。
当可视导航卫星的数目大于4时，将模式变换为正常模式，并且基于该导航芯片组104所测量的距离信息和该导航卫星信息来确定该搜索和救援信标100的位置。该搜索和救援信标100中的用于接收和处理来自导航卫星120的导航信号150的导航芯片组104执行该搜索和救援信标100的定位过程。在危难情况下，将定位信息传送到该搜索和救援卫星130作为具有信标所有者的信息的信标的信标信号152。通过立即检查幸存者的位置并派遣救援组，可救援该幸存者。
在步骤S210，向救援中心140通知所确定的该搜索和救援信标100的位置。救援中心140参考所通知的该搜索和救援信标100的位置(即幸存者的位置)来执行幸存者的救援工作。
如上所述，可将本发明的技术实现为程序。相关领域的计算机编程员可容易地推断形成该程序的代码和代码段。而且，实现的程序被存储在计算机可读记录介质(即，信息存储介质)中，并由计算机读取和操作，由此实现本发明的方法。该记录介质包括可由计算机读取的所有类型记录介质。
本申请包括与2007年9月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2007-0091565号相关的主题，通过引用在此合并其全部内容。
尽管已针对某些优选实施例而描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说清楚的是，可进行各种改变和变型，而不脱离以下权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (11)

1.一种用于使用装备有导航芯片组的搜索和救援信标来定位幸存者的方法，包括以下步骤：
通过搜索和救援卫星从该搜索和救援信标接收救援信号；
从该救援信号中提取由该导航芯片组测量的从该搜索和救援信标到导航卫星的距离信息以及有关该导航卫星的信息；
接收由该搜索和救援卫星测量的从该搜索和救援卫星到该搜索和救援信标的距离信息；
通过统一该距离信息和该导航卫星信息，来确定该搜索和救援信标的位置。
2.根据权利要求1的方法，其中该搜索和救援信标的救援信号由包括GPS导航测量的信标信号形成。
3.根据权利要求1的方法，其中该搜索和救援卫星基于该搜索和救援信标的救援信号的多普勒效应，来测量从该搜索和救援卫星到该搜索和救援信标的距离信息。
4.根据权利要求1的方法，其中该导航芯片组基于从该导航卫星传送的导航信号的多普勒效应，来测量从该搜索和救援信标到该导航卫星的距离信息。
5.根据权利要求1的方法，其中当该导航卫星的可视卫星的数目大于4时，基于该导航芯片组测量的距离信息和该导航卫星信息，来确定该搜索和救援信标的位置。
6.根据权利要求1的方法，还包括步骤：
向救援中心通知所确定的该搜索和救援信标的位置。
7.一种用于使用装备有导航芯片组的搜索和救援信标来定位幸存者的设备，包括：
通信部件，用于通过搜索和救援卫星从该搜索和救援信标接收救援信号，并接收由该搜索和救援卫星测量的从该搜索和救援卫星到该搜索和救援信标的距离信息；
距离信息提取部件，用于从该救援信号中提取由该导航芯片组测量的从该搜索和救援信标到导航卫星的距离信息以及有关该导航卫星的信息；和
位置确定部件，用于通过统一该距离信息和该导航卫星信息，来确定该搜索和救援信标的位置。
8.根据权利要求7的设备，该搜索和救援信标的救援信号由信标信号形成。
9.根据权利要求7的设备，其中该搜索和救援卫星基于该搜索和救援信标的救援信号的多普勒效应，来测量从该搜索和救援卫星到该搜索和救援信标的距离信息。
10.根据权利要求7的设备，其中该导航芯片组基于从该导航卫星传送的导航信号的测量，来测量从该搜索和救援信标到该导航卫星的距离信息。
11.一种使用装备有导航芯片组的搜索和救援信标的幸存者定位方法，该方法包括以下步骤：
通过搜索和救援卫星从该搜索和救援信标接收救援信号；
从该救援信号中提取由该导航芯片组测量的从该搜索和救援信标到导航卫星的距离信息以及有关该导航卫星的信息；
接收由该搜索和救援卫星测量的从该搜索和救援卫星到该搜索和救援信标的距离信息；和
当可用导航卫星的数目小于4时，通过统一该距离信息和该导航卫星信息，来确定该搜索和救援信标的位置。
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