CN106597511A - 针对空对地通信的基于矢量力学的多普勒频移估计 - Google Patents

针对空对地通信的基于矢量力学的多普勒频移估计 Download PDF

Info

Publication number
CN106597511A
CN106597511A CN201611151609.4A CN201611151609A CN106597511A CN 106597511 A CN106597511 A CN 106597511A CN 201611151609 A CN201611151609 A CN 201611151609A CN 106597511 A CN106597511 A CN 106597511A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control tower
airborne vehicle
position vector
doppler frequency
tower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201611151609.4A
Other languages
English (en)
Inventor
J·哈克
A·罗兰
M·M·希尔森拉思
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell International Inc
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Publication of CN106597511A publication Critical patent/CN106597511A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/52—Determining velocity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system
    • G01S19/49—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system whereby the further system is an inertial position system, e.g. loosely-coupled
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18502—Airborne stations
    • H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/021—Calibration, monitoring or correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0257—Hybrid positioning
    • G01S5/0263—Hybrid positioning by combining or switching between positions derived from two or more separate positioning systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
    • H04B7/18545—Arrangements for managing station mobility, i.e. for station registration or localisation
    • H04B7/18547—Arrangements for managing station mobility, i.e. for station registration or localisation for geolocalisation of a station
    • H04B7/1855—Arrangements for managing station mobility, i.e. for station registration or localisation for geolocalisation of a station using a telephonic control signal, e.g. propagation delay variation, Doppler frequency variation, power variation, beam identification
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/025—Services making use of location information using location based information parameters
    • H04W4/027—Services making use of location information using location based information parameters using movement velocity, acceleration information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0035—Synchronisation arrangements detecting errors in frequency or phase

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明涉及针对空对地通信的基于矢量力学的多普勒频移估计。一种用于针对空对地通信而估计多普勒频移的方法包括：获得航空器在飞行期间的初始位置，其中航空器包括具有多个地面站塔台的所存储的位置的机载数据库；当航空器的后续位置接近最靠近的地面站塔台的所存储的位置时，请求对于最靠近的地面站塔台的多普勒频移估计；当请求多普勒频移估计时，获得航空器的当前位置；从初始位置到当前位置定义航空器位置矢量；从初始位置到所存储的位置定义塔台位置矢量；从塔台位置矢量减去航空器位置矢量，以确定航空器到塔台位置矢量；关于时间对航空器到塔台位置矢量求微分，以确定到最靠近的地面站塔台的速度量值；以及计算多普勒频移。

Description

针对空对地通信的基于矢量力学的多普勒频移估计
背景技术
近年来，在航空平台中提供无线连接已经成为一种必要。互联网服务的信号处理、快速成型和高消费者需求方面的进步以及航空器交通和安全性方面的增长正在推动航空客户对于高速数据服务的需求。因此，为航空平台提供低延迟、有成本效益且高速的数据连接已经成为所期望的。
大多数当前高海拔航空平台(诸如商用航空器)通过卫星提供数据连接。然而，与陆地网络相比，卫星资源有限、昂贵且提供有限的数据吞吐量。对使用卫星的缺陷的潜在解决方案是：提供到能够提供高速物理层的地面站的无线连接。
陆地网络中出现的问题之一是基于航空器速度和载波频率而对多普勒频移的估计和校正。在没有对多普勒频移的校正的情况下，先进的调制方案(诸如正交频分复用(OFDM)或者密集星座图(比特/赫兹))是不可能的。
发明内容
一种针对空对地通信而估计多普勒频移的方法包括：获得航空器在飞行期间的初始位置，其中航空器包括具有多个地面站塔台的所存储的位置的机载数据库；当航空器的后续位置接近最靠近的地面站塔台的所存储的位置时，请求对于最靠近的地面站塔台的多普勒频移估计；当请求多普勒频移估计时，获得航空器的当前位置；从初始位置到当前位置定义航空器位置矢量；从初始位置到所存储的位置定义塔台位置矢量；从塔台位置矢量减去航空器位置矢量，以确定航空器到塔台位置矢量；关于时间对航空器到塔台位置矢量求微分，以确定到最靠近的地面站塔台的速度量值；和计算多普勒频移。
附图说明
参照附图，本发明的特征对本领域技术人员来说将从下面的描述中变得显而易见。理解到附图仅描绘典型实施例且因此不应为被认为在范围上进行限制，将通过使用附图、以附加的特异性和细节来描述本发明，在附图中：
附图1是针对空对地通信而估计多普勒频移的方法的流程图；
附图2是在其中能够实施估计多普勒频移的方法的示例性航空器和塔台配置的三维图形表示；
附图3是图示了在估计多普勒频移的方法中矢量力学的使用的图；以及
附图4是根据一个实施例的能够实施估计多普勒频移的方法的系统的框图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，以充足的细节描述实施例以使得本领域技术人员能够实践本发明。应当理解，其他实施例可以在不脱离本发明范围的情况下加以利用。因此，下面的详细描述不应在限制意义上理解。
针对空对地(ATG)通信而提供了一种用于基于矢量力学的多普勒频移估计的方法和系统。本方法基于几何形状来估计(或预测)ATG通信中的无线电信号的多普勒频移。该技术可以用于正交频分复用(OFDM)无线电信号，诸如被用在4G长期演进(LTE)系统中。
现代航空器配备有使用全球定位系统(GPS)、惯性测量单元(IMU)或这二者的先进航空电子设备。在飞行中时，航空器中的导航计算机使用GPS和/或IMU信号以提供航空器的准确位置。此外，用于航空器通信的地面站塔台具有固定的位置。
本方法通过导航计算机输出来建立起始航空器位置。地面站塔台位置可以被预先加载并存储在机载飞行数据库中。随着系统知道航空器的位置并且基于数据库中预先加载的塔台位置，指定范围内的所有塔台的位置是已知的。因此，矢量力学能够被用于估计到最靠近的塔台的速度量值并计算多普勒频移。
例如，随着航空器位置接近最靠近的所存储的塔台位置(最小量值位置矢量，塔台到航空器)，对于该塔台作出多普勒频移估计请求。在该请求时，针对航空器的新位置而查询导航计算机，该新位置将是运行的位置矢量数量。然后，通过从初始塔台位置矢量减去当前航空器位置矢量来建立航空器到塔台矢径(radius vector)。将该差位置矢量(航空器到塔台)量值除以采样时间以确定到最靠近的塔台的速度量值(Vtower)。在飞行中时，航空器的速度(V)是已知的，并且空对地通信链路的载波频率(fc)是已知的。因此，多普勒频移可以被计算为：
fd＝Vtower*fc/c，
其中fd是多普勒频率的差，并且c是光速。
本方法和系统具有各种益处。例如，本方法虑及估计将加速下行链路同步的候选切换下行链路频率，并且因此，总体移交时间和时间中的业务量中断将被最小化。由于调制解调器必须估计和补偿任何残余多普勒频移，本方法还为调制解调器提供预测性多普勒校正并补偿大频率改变。进一步地，本方法有助于增大总体数据吞吐量并通过移交来提供更多无缝的持续的数据连接。此外，本方法还有助于确定下行链路和上行链路二者的频率补偿，使得所传输的频率满足监管要求。
在下文中参考附图来描述本方法和系统的进一步细节。
附图1是根据一种方法的针对空对地通信而估计多普勒频移的方法的流程图100。在飞行期间，获得航空器的初始位置(块110)，诸如从导航计算机输出获得。航空器包括具有多个地面站塔台的所存储的位置的机载数据库。随着航空器的位置接近最靠近的地面站塔台的所存储的位置，方法100请求对于该塔台的多普勒频移估计(块120)。当请求多普勒频移估计时，获得航空器的当前位置(块130)。方法100然后从初始位置到航空器的当前位置定义航空器位置矢量，并从初始位置到最靠近的地面站塔台的所存储的位置定义塔台位置矢量。
航空器的初始位置和当前位置可以从航空器机载的GPS接收机、航空器机载的IMU或者航空器机载的GPS接收机和IMU的组合获得。具有地面站塔台的所存储的位置的机载数据库可以位于飞行计算机中或者位于航空器机载的调制解调器硬件中。
方法100通过从塔台位置矢量减去航空器位置矢量来确定航空器到塔台位置矢量(块140)。方法100然后关于时间对航空器到塔台位置矢量求微分，以确定到最靠近的塔台的速度量值(Vtower)(块150)。然后使用下述等式来计算多普勒频移：
fd＝Vtower*fc/c，
其中fd是多普勒频率的差，fc是载波频率，并且c是光速(块160)。
附图2是在其中能够实施估计多普勒频移的方法的示例性航空器和塔台配置的三维(3D)图形表示200。航空器210被示出为在具有以千米(km)为单位定义的x-轴、y-轴和z-轴的3D网格220内沿着飞行路径212行进。存在四个地面站塔台231、232、233和234位于网格220内。
矢量力学被用于估计朝向地面塔台之一(在该情况下为塔台231)的速度矢量。位置矢量可以是从某个任意基准定义的。航空器位置是已知的，并且航空器上的数据库承载塔台231、232、233和234的位置。通过区分离散位置矢量量值，可能得出一系列离散速度矢量量值。由于塔台位置是已知的，能够在平面内关于先前标识的基准来定义位置。
附图3是图示了使用矢量力学来估计朝向地面塔台之一的速度矢量的图。从一组原点坐标到当前航空器位置定义航空器位置矢量A。从当前航空器位置到地面塔台的位置定义航空器到塔台位置矢量B。从原点坐标到地面塔台的位置定义塔台位置矢量C，其中A+B＝C。基于矢量力学，由此得出结论C-A＝B。由于航空器位置矢量A是已知的并且塔台位置矢量C是已知的，因此能够将这些相减以得到航空器到塔台位置矢量B。关于时间对航空器到塔台位置矢量B求微分给出了航空器关于感兴趣塔台的速度矢量量值。然后，速度矢量量值被用在针对该塔台的多普勒频移计算中。
在与航空器的通信范围内有多个地面塔台的情况下，本方法可以用于针对空对地通信而估计从哪个多普勒频移中进行选择。例如，给定操作半径(诸如150km的小区范围)，计算针对该小区范围内的所有塔台的基于速度矢量的多普勒频移。使用接收信号(参考信号)强度改变以确定航空器是正在朝向还是远离特定感兴趣塔台移动。如果接收信号功率正在提高，则感兴趣塔台在航空器前面。如果接收信号功率正在降低，则感兴趣塔台朝向航空器后面。如果接收功率是相对恒定的，则感兴趣塔台在航空器的左侧或右侧。
附图4图示了根据一个实施例的系统400，其能够实施本文描述的用于估计多普勒频移的方法。一般地，系统400包括航空器420机载的处理器410，航空器420具有包括多个地面站塔台的所存储的位置的机载数据库412。系统400还具有航空器位置确定单元414，其可以包括GPS接收机、IMU或者这二者的组合。机载收发器416提供与地面站塔台的通信。
如本领域技术人员已知的那样，本方法和系统中使用的处理器可以使用软件、固件、硬件或者其任何适当组合而实施。这些可以由特殊设计的专用集成电路(ASIC)或者现场可编程门阵列(FPGA)补充，或者被并入其中。处理器还可以包括下述功能：该功能具有软件程序、固件、或者用于执行在本方法和系统中使用的各种过程任务、计算和控制功能的其他计算机可读指令。
本方法可以由计算机可执行指令(诸如程序模块或组件)实施，该计算机可执行指令由至少一个处理器执行。一般地，程序模块包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、数据组件、数据结构、算法等等。
用于执行本文描述的方法的操作中使用的其他数据的生成、计算和各种过程任务的指令可以以软件、固件或者其他计算机可读或处理器可读指令实施。这些指令通常存储在任何适当的计算机程序产品中，该计算机程序产品包括用于储存计算机可读指令或数据结构的计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机或处理器或者任何可编程逻辑器件访问的任何可用介质。
合适的处理器可读介质可以包括储存或存储介质，诸如磁或光学介质。例如，储存或存储介质可以包括传统的硬盘、致密盘、DVD、蓝光盘或者其他光学储存盘；易失性或非易失性介质，诸如随机存取存储器(RAM)；只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存等等；或者能够用于以计算机可执行指令或数据结构的形式承载或存储期望程序代码的任何其他介质。
示例实施例
示例1包括一种针对空对地通信而估计多普勒频移的方法，该方法包括：获得航空器在飞行期间的初始位置，其中航空器包括具有多个地面站塔台的所存储的位置的机载数据库；当航空器的后续位置接近最靠近的地面站塔台的所存储的位置时，请求对于最靠近的地面站塔台的多普勒频移估计；当请求多普勒频移估计时，获得航空器的当前位置；从初始位置到当前位置定义航空器位置矢量；从初始位置到所存储的位置定义塔台位置矢量；从塔台位置矢量减去航空器位置矢量，以确定航空器到塔台位置矢量；关于时间对航空器到塔台位置矢量求微分，以确定到最靠近的地面站塔台的速度量值；以及计算多普勒频移。
示例2包括示例1的方法，其中多普勒频移被计算为：fd＝Vtower*fc/c，其中fd是多普勒频率的差，Vtower是到最靠近的地面站塔台的速度量值，fc是载波频率，并且c是光速。
示例3包括示例1-2中任一项的方法，其中航空器的初始位置和当前位置从航空器机载的全球定位系统(GPS)接收机、航空器机载的惯性测量单元(IMU)或者航空器机载的GPS接收机和IMU的组合获得。
示例4包括示例1-3中任一项的方法，其中机载数据库位于飞行计算机中或者位于调制解调器硬件中。
示例5包括示例1-4中任一项的方法，其中载波频率被用在正交频分复用中。
示例6包括示例5的方法，其中载波频率被用在长期演进(LTE)空对地通信中。
示例7包括一种用于空对地通信的系统，该系统包括：航空器机载的处理器；航空器机载的数据库，数据库包括多个地面站塔台的所存储的位置；和非暂时性计算机可读介质，其上存储有处理器可执行以执行用于估计多普勒频移的方法的指令。该方法包括：获得航空器在飞行期间的初始位置；当航空器的后续位置接近最靠近的地面站塔台的所存储的位置时，请求对于最靠近的地面站塔台的多普勒频移估计；当请求多普勒频移估计时，获得航空器的当前位置；从初始位置到当前位置定义航空器位置矢量；从初始位置到所存储的位置定义塔台位置矢量；从塔台位置矢量减去航空器位置矢量，以确定航空器到塔台位置矢量；关于时间对航空器到塔台位置矢量求微分，以确定到最靠近的地面站塔台的速度量值(Vtower)；以及将多普勒频移计算为：fd＝Vtower*fc/c，其中fd是多普勒频率的差，fc是载波频率，并且c是光速。
示例8包括示例7的系统，进一步包括航空器机载的位置确定单元，其中航空器的初始和当前位置从位置确定单元获得。
示例9包括示例8的系统，其中位置确定单元包括GPS接收机、IMU或者GPS接收机和IMU的组合。
示例10包括示例7-9中任一项的系统，其中机载数据库位于飞行计算机中或者位于调制解调器硬件中。
示例11包括示例7-10中任一项的系统，其中载波频率被用在正交频分复用中。
示例12包括示例11的系统，其中载波频率被用在LTE空对地通信中。
示例13包括一种计算机程序产品，包括非暂时性计算机可读介质，其上存储有处理器可执行以执行针对空对地通信而估计多普勒频移的方法的指令。该方法包括：获得航空器在飞行期间的初始位置；当航空器的后续位置接近最靠近的地面站塔台的所存储的位置时，请求对于最靠近的地面站塔台的多普勒频移估计；当请求多普勒频移估计时，获得航空器的当前位置；从初始位置到当前位置定义航空器位置矢量；从初始位置到所存储的位置定义塔台位置矢量；从塔台位置矢量减去航空器位置矢量以确定航空器到塔台位置矢量；关于时间对航空器到塔台位置矢量求微分以确定到最靠近的地面站塔台的速度量值(Vtower)；以及将多普勒频移计算为：fd＝Vtower*fc/c，其中fd是多普勒频率的差，fc是载波频率，并且c是光速。
示例14包括示例13的计算机程序产品，其中载波频率被用在正交频分复用中。
示例15包括示例14的计算机程序产品，其中载波频率被用在LTE空对地通信中。
本发明在不脱离其本质特性的情况下可以以其他具体形式体现。所描述的实施例应在所有方面中仅被认为是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求指示而不是由前面的描述指示。落在权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变都应被包含在其范围内。

Claims (3)

1.一种针对空对地通信而估计多普勒频移的方法，该方法包括：
获得航空器在飞行期间的初始位置，其中航空器包括具有多个地面站塔台的所存储的位置的机载数据库；
当航空器的后续位置接近最靠近的地面站塔台的所存储的位置时，请求对于最靠近的地面站塔台的多普勒频移估计；
当请求多普勒频移估计时，获得航空器的当前位置；
从初始位置到当前位置定义航空器位置矢量；
从初始位置到所存储的位置定义塔台位置矢量；
从塔台位置矢量减去航空器位置矢量，以确定航空器到塔台位置矢量；
关于时间对航空器到塔台位置矢量求微分，以确定到最靠近的地面站塔台的速度量值；以及
计算多普勒频移。
2.一种用于空对地通信的系统，该系统包括：
航空器机载的处理器；
航空器机载的数据库，数据库包括多个地面站塔台的所存储的位置；和
非暂时性计算机可读介质，其上存储有处理器可执行以执行用于估计多普勒频移的方法的指令，该方法包括：
获得航空器在飞行期间的初始位置；
当航空器的后续位置接近最靠近的地面站塔台的所存储的位置时，请求对于最靠近的地面站塔台的多普勒频移估计；
当请求多普勒频移估计时，获得航空器的当前位置；
从初始位置到当前位置定义航空器位置矢量；
从初始位置到所存储的位置定义塔台位置矢量；
从塔台位置矢量减去航空器位置矢量，以确定航空器到塔台位置矢量；
关于时间对航空器到塔台位置矢量求微分，以确定到最靠近的地面站塔台的速度量值(Vtower)；以及
将多普勒频移计算为：
fd＝Vtower*fc/c，
其中fd是多普勒频率的差，fc是载波频率，并且c是光速。
3.一种计算机程序产品，包括：
非暂时性计算机可读介质，其上存储有处理器可执行以执行针对空对地通信而估计多普勒频移的方法的指令，该方法包括：
获得航空器在飞行期间的初始位置；
当航空器的后续位置接近最靠近的地面站塔台的所存储的位置时，请求对于最靠近的地面站塔台的多普勒频移估计；
当请求多普勒频移估计时，获得航空器的当前位置；
从初始位置到当前位置定义航空器位置矢量；
从初始位置到所存储的位置定义塔台位置矢量；
从塔台位置矢量减去航空器位置矢量以确定航空器到塔台位置矢量；
关于时间对航空器到塔台位置矢量求微分以确定到最靠近的地面站塔台的速度量值(Vtower)；以及
将多普勒频移计算为：
fd＝Vtower*fc/c，
其中fd是多普勒频率的差，fc是载波频率，并且c是光速。
CN201611151609.4A 2015-10-15 2016-10-15 针对空对地通信的基于矢量力学的多普勒频移估计 Withdrawn CN106597511A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/884447 2015-10-15
US14/884,447 US20170111771A1 (en) 2015-10-15 2015-10-15 Vector mechanics based doppler shift estimation for air to ground communications

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106597511A true CN106597511A (zh) 2017-04-26

Family

ID=57136716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611151609.4A Withdrawn CN106597511A (zh) 2015-10-15 2016-10-15 针对空对地通信的基于矢量力学的多普勒频移估计

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20170111771A1 (zh)
EP (1) EP3157179A1 (zh)
CN (1) CN106597511A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110412557A (zh) * 2019-08-13 2019-11-05 北京邮电大学 一种基于ofdm信号的测量速度和距离的方法及装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9813969B2 (en) * 2015-11-03 2017-11-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) In-flight cellular communications system coverage of mobile communications equipment located in aircraft
US10111152B2 (en) * 2015-12-09 2018-10-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Cell selection for airborne mobile cellular communications equipment
US10813029B2 (en) 2017-07-21 2020-10-20 Perspecta Labs Inc. Directed handovers in a cellular network for airborne mobile telemetry
US11977173B2 (en) 2019-11-27 2024-05-07 Rockwell Collins, Inc. Spoofing and denial of service detection and protection with doppler nulling (spatial awareness)
US11658755B2 (en) 2021-03-05 2023-05-23 Perspecta Labs Inc. Interference mitigation in multi-antenna system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001290536A1 (en) * 2000-08-18 2002-03-04 Phasenet Wireless Communications Corporation Airborne cellular communications system
US8599956B1 (en) * 2010-09-27 2013-12-03 Rockwell Collins, Inc. Doppler compensated communications link
EP2490389B1 (en) * 2011-02-18 2015-10-21 Alcatel Lucent Apparatus, method and computer program for determining a frequency offset

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110412557A (zh) * 2019-08-13 2019-11-05 北京邮电大学 一种基于ofdm信号的测量速度和距离的方法及装置
CN110412557B (zh) * 2019-08-13 2021-08-06 北京邮电大学 一种基于ofdm信号的测量速度和距离的方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3157179A1 (en) 2017-04-19
US20170111771A1 (en) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106597511A (zh) 针对空对地通信的基于矢量力学的多普勒频移估计
CN111949943B (zh) 一种面向高级自动驾驶的v2x和激光点云配准的车辆融合定位方法
JP5537944B2 (ja) 大気中乱気流位置測定システムおよび方法
US20160363670A1 (en) Methods, devices, and uses for calculating a position using a global navigation satellite system
US11041724B2 (en) Navigation system
US8467919B2 (en) Method for optimizing a descent trajectory of an aircraft based on selected meteorological data
US7411545B2 (en) Carrier phase interger ambiguity resolution with multiple reference receivers
KR20140057662A (ko) 위성을 선택하기 위한 방법
CA2835969C (en) Methods and apparatus to mitigate instrument landing system overflight interference
US10809390B2 (en) Positioning apparatus
JP5425039B2 (ja) 衛星信号判定装置及びプログラム
US20120330545A1 (en) Mobile terminal device, velocity calculation method, and computer-readable recording medium storing velocity calculation program
EP2992514B1 (en) Method, system and computer program for determining the orientation of an apparatus
KR101654739B1 (ko) 이로란 신호의 asf 측정 시스템 및 방법
CN107003137B (zh) 用于处理用于运输车辆的运输交通工具的数字地图的方法和装置
WO2015179016A2 (en) Direct geolocation from tdoa, fdoa, and agl
CN106291462A (zh) 一种精确定位飞机位置的方法
CN112673281A (zh) 信息处理装置、信息处理系统、信息处理方法和非暂时性计算机可读介质
CN102087363A (zh) 一种中轨道卫星搜救系统定位方法
JP2023538800A (ja) リソース制限されたデバイスと、非静止衛星および関連システムとの間のデータの送信のための方法
JP2023538999A (ja) リソース制限されたデバイスと、非静止衛星および関連システムとの間のデータの送信のための方法
CN105203112A (zh) 一种火星大气进入段伴飞信标辅助导航方法
Gan et al. Filtering approach to online estimate the position of high-speed train
CN114120712B (zh) 一种空天球载ais预警方法及装置
CN111801595B (zh) 用于全球导航卫星系统的多径管理

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170426