CN110161535A - 提供完整性信息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于提供完整性信息(445)的方法，该完整性信息用于检验大气校正参数(145)，以用于对车辆(470)的卫星导航中的大气扰动进行校正。该方法包括由至少一个卫星接收设备(130；160)读取状态信号(135)的步骤，该状态信号与至少一个卫星接收设备(130；160)和至少一个卫星(110)之间的大气状态有关。在使用卫星(110)和卫星接收设备(130；160)之间传输的至少一个卫星信号(115)的情况下，每个状态信号(135)都代表确定的并且取决于该卫星(110)和该卫星接收设备(130；160)之间的大气状态的状态数据。该方法还具有在使用该状态数据的情况下确定完整性信息(445)的步骤，其中对该状态数据的时间上的变化进行评估。

Description

提供完整性信息的方法和装置
技术领域
本发明基于根据独立权利要求的前序部分的装置和方法。本发明的主题还有一种计算机程序。
背景技术
为了校正卫星导航中的定位信号，例如可以考虑由地球大气造成的偏差，特别是在电离层中的偏差。为此，例如尤其可以采用地面测量站的网络。可以在使用这样的网络的情况下提供校正数据。
发明内容
在此背景下，利用这里的方案提出一种根据独立权利要求的方法以及一种使用该方法的装置，并且最后还提出一种根据独立权利要求的相应的计算机程序。从属权利要求中列出的措施可以是独立权利要求给出的装置的有利变形和改进方案。
特别地，根据设计方案，可以在使用大气状态数据的梯度或变化信息的情况下对大气校正数据，例如电离层校正数据的完整性监控，该状态数据能够从卫星和卫星接收器之间传输的信号导出。因此，例如在使用诸如借助低成本的卫星接收设备获取的测量值的情况下，例如能够获得大气的四维电子密度模型，例如关于地理纬度，纬度，经度和时间的四维电子密度模型，或者总体电子含量(TEC＝Total Electron Content、电子密度或总电子含量)的三维模型，例如经度，纬度和时间的三维模型。特别地，可以使用电子密度的速率或所谓的 ROT(ROT＝TEC的速率)，电子密度指数的变化率或所谓的ROTI (ROTI＝TEC指数的变化率)以及附加地或替代地，质量指标值或QI值及其动态。
在此，可以使用地面测量站和至少一个地球同步卫星网络提供校正数据。可以借助地球同步卫星，通过因特网或通过电信网络实现传输。地面测量站可用于计算误差。误差模型的传输可以通过地球同步卫星，因特网或其他通信手段来实现。
因此，根据设计方案有利的是，电子密度的速率、电子密度指数的变化率、以及附加地或替代地还有质量指标值以及它们的动态可以被使用，以实现对在安全关键的应用中、例如高自动化驾驶中由校正提供者提供的校正数据的完整性监控或实现基于用户的完整性监控。在此，尤其可以对电离层校正进行监控，对此校正服务通常不提供完整性信息。因此，例如，即使在特别安全关键的应用中，也可以可靠地满足对完整性的相对较高的要求。
在此提出了一种用于提供完整性信息的方法，该完整性信息用于检查用于校正在车辆的卫星导航系统中的大气扰动的大气校正参数，该方法包括以下步骤：
由至少一个卫星接收设备读取关于至少一个卫星接收设备和至少一个卫星之间的大气状态的状态信号，其中，每个状态信号都代表在使用卫星和卫星接收设备之间传输的至少一个卫星信号的情况下确定的并且取决于卫星和卫星接收设备之间的大气状态的状态数据；以及
在使用状态数据的情况下确定完整性信息，其中对状态数据在时间上的变化进行评估。
该方法可以例如以软件或硬件或以软件和硬件的混合形式例如在控制设备或装置中实现。卫星导航还可以包括车辆的定位，在该车辆中布置有卫星接收设备。大气扰动尤其可能发生在地球的电离层中。卫星接收设备可以是固定基准卫星接收设备或与车辆连接的卫星接收设备或车辆的卫星接收设备。卫星接收设备可以被设计为，在使用至少一个卫星信号的情况下通过卫星导航为用户以及附加地或可替代地为用户的设备实现位置确定。卫星接收设备可以被设计为双频卫星接收设备或多频卫星接收设备。
根据一个设计方案，确定步骤可以借助于至少一个固定基准卫星接收设备，借助于车辆外部的确定装置和附加地或可替代地借助于车辆的卫星接收设备来实施。车辆外部的确定设备可以是校正服务提供者的数据处理系统的一部分。特别地，车辆外部的确定设备可以被实施为所谓的服务器后端或等同物。此外，车辆外部的确定设备可以借助云计算来实现。这样的设计方案提供的优点是，取决于当前条件，可以节省和以有意义的方式分配传输带宽和计算工作量。
在确定步骤中，还可以在使用至少一个固定基准卫星接收设备的位置信息的情况下确定完整性信息，其中该位置信息作为状态信号的源。位置信息可以表示固定基准卫星接收设备的地理位置。该位置信息可以是地理位置的坐标数据的形式，或者是可以间接确定地理位置的识别数据的形式。这样的设计方案提供的优点是，可以获得关于不同地理位置处的大气状态的精确且可靠的概览。
此外，该方法可以具有将状态信号或完整性信息传输到车辆的卫星接收设备的步骤。这样的设计方案提供了这样的优点，即可以在车辆侧使用或使用和确定完整性信息。在此，取决于应用情况，可以节省卫星接收设备或车辆设备的计算工作量，并且附加地或替代地，可以减少传输带宽。
在此，可以根据阈值判定的结果来执行传输步骤。在此，在阈值判定中，可以执行状态信号或完整性信息与关于大气扰动相关的阈值的比较。这样的设计方案提供的优点是，类似于过滤，仅进一步处理或使用相关或重要的状态信号或完整性信息。因此，可以减少计算工作量和传输带宽。
在此，在传输步骤中，可以传输来自所选的固定基准卫星接收设备的状态信号或基于来自所选的固定基准卫星接收设备的状态信号的完整性信息。在此，可以根据车辆的卫星接收设备的地理位置选择所选的固定基准卫星接收设备。这样的设计方案提供的优点是，可以节省计算工作量和传输带宽，因为仅传输区域相关的状态信号或完整性信息。因此，也可以更可靠和准确地识别感兴趣区域中的大气状态。
根据一个设计方案，在读取步骤中读取状态信号，该状态信号的状态数据代表作为地球大气的参数的总电子含量和/或可选或替代地代表至少一个卫星接收设备的质量指标。在此，总电子含量可以定义为电子密度和路径的乘积，以每平方米的电子数测量。质量指标可以具有关于借助于至少一个卫星接收设备进行信号传输的标准偏差和可选或替代的方差。在确定步骤中，可以将给定时间间隔内总电子含量的梯度，在给定时间间隔内总电子含量的梯度的标准偏差以及可选或替代的在给定时间间隔内质量指标在时间上的变化确定为完整性信息。这样的设计方案提供的优点是，可以基于这样的动态状态数据获得关于局部区域中的大气状态的可靠且准确的陈述。
此处介绍的方案还提供了一种装置，该装置设计为，在相应的单元中执行、控制或者实施此处介绍的方法的变体的步骤。同样通过本发明的这种装置形式的设计方案变体，可以快速有效地实现本发明的目的。
为此，该装置可以具有：用于处理信号或数据的至少一个计算单元；用于存储信号或数据的至少一个存储单元；至传感器或者致动器的至少一个接口，用于读出传感器的传感器信号或将数据或控制信号输出给致动器；和/或至少一个通信接口，用于读取或输出数据，该接口被植入到了通信协议中。计算单元可以是例如信号处理器，微控制器等，其中存储单元可以是闪存，EEPROM或磁存储单元。通信接口可以设计为，无线和/或有线地读取或输出数据，其中，通信接口可以读取或输出有线连接的数据，该数据例如能够从相应的数据传输线中电地或光学地读出或者能够输出到相应的数据传输线中。
装置在此可以被理解为一种电气设备，其处理传感器信号并且依赖于此输出控制和/或数据信号。该装置可以具有接口，该接口能够以硬件和/或软件形成。在基于硬件的设计方案的情况下，接口可以是所谓的系统ASIC的一部分，例如，其包含该装置的各种功能。然而，接口也可以是它们自己的集成电路或者至少部分地由分立元件构成。在软件的设计方案中，接口可以是除了其他软件模块之外还存在于例如微控制器上的软件模块。
在一个有利的设计方案中，该装置可以被设计为卫星接收设备的一部分或能够以可进行信号传输的方式与至少一个卫星接收设备连接的设备。特别地，该装置可以设计为与车辆连接，布置在车辆中并且附加地或替代地设计为与车辆连接的设备的一部分。附加地或替代地，该装置可以在车辆外部布置和执行。通过该装置可以对至少一个卫星和卫星接收设备之间的信号传输的校正方面进行检验，以用于基于卫星进行导航。为此，该装置可以访问例如状态信号和卫星信号。该控制通过诸如发送设备，收发设备和天线的信号传输设备实现。
同样有利的是具有程序代码的计算机程序产品或计算机程序，其可以被存储在机器可读载体或存储介质上，例如半导体存储器，硬盘存储器或光学存储器，并且用于执行、实施和/或控制根据上述设计方案中的一个所述的方法的步骤，特别是当程序产品或程序在计算机或装置上执行时。
附图说明
这里提出的措施的实施例在附图中示出并且在下文中详细地描述。图中示出:
图1是根据一个实施例的卫星导航系统的示意图；
图2是在存在大气扰动的情况下图1的卫星导航系统的示意图；
图3是在存在大气扰动的情况下图1或图2的卫星导航系统的示意图；
图4示出了具有根据一个实施例的装置的卫星导航系统的示意图；
图5示出了具有根据一个实施例的装置的卫星导航系统的示意图；以及
图6是根据一个实施例的用于提供的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明的有利实施例的以下描述中，相同或相似的附图标记用于在各个图中所示的以及类似作用的元件，其中省略这些元件的重复描述。
图1示出了根据一个实施例的卫星导航系统100的示意图。根据在此示出的实施例，卫星导航系统100包括在此仅仅示意性地示出的卫星110，或GNSS卫星110(GNSS＝全球导航卫星系统；民用全球导航卫星系统)，地球同步传输卫星120，多个GNSS接收站130或GNSS基准站130或在校正数据提供者的基站网络中的固定基准卫星接收设备130，数据处理中心140和校正数据提供者的数据处理设备 140，传送站150或用于经由地球同步传输卫星120进行校正传输的上行站150以及用户侧的GNSS接收器160或用户侧的卫星接收设备160。具体地，将参考以下附图更详细地讨论固定基准卫星接收设备 130，数据处理设备140和用户侧卫星接收设备160。
固定基准卫星接收设备130和用户侧的卫星接收设备160被设计为从GNSS卫星110接收卫星信号115，特别是双频GNSS信号115。此外，固定卫星接收设备130被设计为将固定基准卫星接收设备130 的状态信号135和测量数据传输给数据处理设备140，以用于网络平衡，也就是说，例如包括对电子密度和质量指标的估计在内的参数估计。数据处理设备140被设计为经由传送站150和地球同步传输卫星 120将校正数据145或大气校正参数145传输到用户侧卫星接收设备 160。
换句话说，在图1中，示出了从GNSS卫星110直至校正数据145 到用户侧卫星接收设备160的传输的信号路径。举例来说，在图1中仅描绘了一个GNSS卫星110，但是通过固定基准卫星接收设备130 和用户侧卫星接收设备160可测量多个卫星110的卫星信号115。
根据常规方法，在校正数据网络中的GNSS基准站130处，为卫星和相应的GNSS基准站130的接收设备之间的每个信号路径测定特别是电子密度或所谓的总电子含量(TEC)。TEC值用作校正服务或校正数据提供者用于计算全球垂直总电子含量(VTEC)的电离层模型的基础，也就是说，对于每个地理经度，纬度和时间来说，可以计算VTEC值，其中在GNSS基准站130之间使用插值方法。例如多项式，球面函数，克里金插值，体素或B样条的使用是常见的。然而，这些方法中的每一种特别使得在测量支撑点之间的数据的变平缓。也就是说，在测量点之间，所测定的TEC的精度取决于所使用的插值方法。可以假设，该值在各个GNSS基准站130的范围内是局部最精确的。
高大气的区域被描述为电离层，其大约在50千米到1000千米的高度之间延伸，并在上方过渡到等离子体层中。电离层的特征在于较高浓度的带电粒子，其取决于太阳辐射通过电离过程产生。电磁信号取决于电离的频率和强度在电离层中折射。这可能导致全球卫星导航系统(例如GNSS)的观测中的信号延迟，其需要针对定位和导航应用进行校正。虽然在使用双频测地接收机时可以使用信号组合来消除一阶电离层影响，但需要了解电离层状态，以便获得对于高精度位置解析的最低可能收敛时间。单频接收设备依靠大气模型来校正信号并实现小于1米的精度。根据实施例，如参考随后的附图所描述的，特别是能够可靠且精确地校正在定位和导航应用中的这种电离层影响，其中得到关于校正数据145的完整性的结论。
例如作为基础，集成的电子密度或所谓的总电子含量(TEC)可以被用作校正参数，因为其例如可以直接从双频GNSS观测中提取。除了其他GNSS校正数据，例如高精度卫星轨道数据，卫星时钟，对流层校正或各种偏差之外，例如还由所谓的GNSS校正服务提供电离层校正数据，以使得GNSS用户能够具有厘米精度的定位和低收敛时间。GNSS校正服务利用GNSS接收器或GNSS基准站130从区域或全球站网络计算这样的校正数据。虽然轨道，时钟，对流层和偏差参数由于它们的特性而能够可靠地确定，但是在电离层校正的情况下，其通常不是这种情况或仅在有限的程度上是这种情况。因此，由于站分布不足以检测到GNSS用户位置处的电离层扰动的物理条件，校正服务通常不提供关于错误发生概率的保证。相反，负责完整性保证，从而检测用户的错误电离层校正。这尤其涉及在时间上或空间上小规模的，动态的和不规律出现的现象，例如所谓电离层行进式扰动 (TIDs)(其以小型、重型和大型TID进行区分)，突发性电离层扰动(SIDs)，扩散F层，分散E层，电离层风暴和闪烁。然而，根据实施例，如参考后续附图所描述的，也可以使关于这种校正数据145 的完整性的陈述成为可能。
可以产生所谓的ROT卡或ROTI卡(ROT＝电子密度的比率，TEC 的比率，TEC＝总电子含量，电子密度和总电子含量-ROTI＝电子密度指数的变化率，TEC指数的变化率)，也就是说，基于网格的ROT 值或ROTI值，其代表电离层扰动，只要所基于的站点分布是允许的。在有线传输路径的基础上，可以考虑ROTI的传输和监控，其中，用于传输的车辆应用在这种情况下通常使用无线连接路径，例如经由地球同步传输卫星120的广播方法并经由L波段传输校正数据145。这里应该注意，对于卫星110可见或覆盖的区域，校正参数可以与它们的质量指标或QI值一起传输。为了在低带宽下实现有效的数据传输，在此例如传输模型系数，从模型系数中可以全面地重建相应的参数。根据实施例，在此描述了尤其在考虑到传输带宽和成本的情况下，可以允许区域地监控用户周边中的ROT或ROTI和QI值以及其动态。
图2示出了在存在大气扰动202的情况下图1的卫星导航系统 100的示意图。大气扰动202处于用户侧卫星接收设备160的区域中以及GNSS基准站130之间。根据实施例，还可以检测在GNSS基准站130之间发生的这种电离层干扰202，使得除了内插值之外，还可以提供关于潜在干扰202的信息。因此，可以简化和改进对完整性的确保。在此，可以校正由大气干扰202引起的由用户侧卫星接收设备 160接收的卫星信号115的失真，其中也可以提供关于校正数据的完整性的信息。虽然大气扰动202保持在GNSS基准站130处登记，但是可以使用校正数据145并考虑完整性信息来补偿误差影响。
图3示出了在存在大气扰动202的情况下图1或图2的卫星导航系统100的示意图。在此，大气扰动202处于GNSS基准站130的其中一个的区域中。即使电离层扰动或大气扰动202位于GNSS参考站 130上方，该参考站有助于计算校正数据145，根据实施例，可以获得关于校正数据145的完整性的陈述。特别地，质量指标(QI)通常以各个校正参数的标准偏差或方差的形式传输，然而，校正服务或校正数据提供者的网络调整之后的数学模型也应该在方差中反映大气干扰202。由于根据实施例可以进行完整性陈述或可靠性陈述，因此在这种情况下用户也可负责确保完整性。在图3的图示中，示例性地仅有一个GNSS基准站130(其有助于校正数据145的计算)受到大气扰动202的影响。用户或用户侧卫星接收器160不再需要依赖于使这种干扰202反映在一起提供给TEC的质量指标中，因为质量指标不仅仅被提供给由周围的GNSS基准站130的计算获得的用户位置并且因此导致与校正数据提供者的模型的不相关性提高。
图4示出了根据一个实施例的具有装置440的卫星导航系统100 的示意图。卫星导航系统100对应于或类似于上述附图之一的卫星导航系统。在图4的附图中示出了卫星导航系统100中的卫星110，例如仅其中的两个固定卫星接收设备130，数据处理设备140，卫星接收设备160和用户侧卫星接收设备160以及装置440。
固定卫星接收设备130被设计为从卫星110接收卫星信号115。数据处理设备140被设计为从固定卫星接收设备130接收状态信号 135。用户侧卫星接收设备160布置在车辆470中。用户侧卫星接收设备160被设计为从数据处理设备140接收用于校正在车辆470的卫星导航中的大气扰动的大气校正参数145。车辆470的卫星接收设备 160还配置成从卫星110接收卫星信号115。因此，可以在用户侧确定ROT，ROTI或ROQ信息以获得对当前大气或电离层活动的估计和/或验证收到的大气或电离层误差校正数据。ROQ代表质量率，并且将在下面结合图6更详细地解释。
根据图4所示的实施例，装置440被设计为数据处理设备140的一部分。装置440被设计为提供完整性信息445，用于检验大气校正参数135，以校正在车辆470的卫星导航中的大气扰动。为此，装置 440具有读取装置441和确定装置442。
读取装置441被设计为从固定卫星接收设备130读取状态信号 135。状态信号135是关于卫星接收设备130和卫星110之间的大气状态的信号。使用在卫星110和固定卫星接收设备130之间传输的至少一个卫星信号115的情况下，每个状态信号135都代表确定的并取决于卫星110和固定卫星接收设备130之间的大气状态的状态数据。
确定装置442被设计为，在使用借助于读取装置441读取的状态信号135的状态数据的情况下来确定完整性信息445。在此，确定装置442被设计为评估状态数据在时间上的变化。
根据一个实施例，读取装置441被设计为读取状态信号135，状态信号的状态数据代表作为地球的大气参数的总电子含量和/或至少一个卫星接收设备130的质量指标。总电子含量在此被定义为电子密度和路径的乘积，以每平方米的电子数测量。质量指标具有关于借助于至少一个卫星接收设备进行信号传输的标准偏差和/或方差。在此，确定装置442设计为，将给定时间间隔内总电子含量的梯度，在给定时间间隔内总电子含量的梯度的标准偏差和/或在给定时间间隔内质量指标在时间上的变化确定为完整性信息445。
根据图4中示出的实施例，确定装置442被设计为车辆外部的确定装置442。可替换地，确定装置442也可以实现为至少一个固定基准卫星接收设备130的一部分。
根据一个实施例，读取装置441被设计为读取固定基准卫星接收设备130的位置信息作为状态信号135的源，尤其是与状态信号135 一同。在此，确定装置442被设计为，在使用位置信息的情况下确定完整性信息445。
根据在图4中示出的实施例，装置440还具有一个传输装置443，用于将通过确定装置442确定的完整性信息445传输到车辆470的卫星接收设备160上。可选地，传输装置443被设计为根据阈值判定的结果传输完整性信息445。在阈值判定中，执行状态信号135或完整性信息445和与大气扰动相关的阈值的比较。此外，传输装置443可选地设计为传输完整性信息445，该信息以来自所选的固定基准卫星接收设备130的状态信号135为基础。所选的固定基准卫星接收设备 130尤其根据车辆470的卫星接收设备160的地理位置选择。
车辆470的卫星接收设备160被设计为，在使用由装置440提供的完整性信息445的情况下检验大气校正参数145，以生成用于完整性检验的大气校正参数。因此，用户侧卫星接收设备160可以被设计为，在使用经验证的大气校正参数145的情况下来确定用户侧卫星接收设备160或车辆470的自身位置。
根据在图4中示出的实施例，用户侧卫星接收设备160还被设计为提供用于输出给另外的车辆设备480的输出信号465，该信号代表所测定的自身位置。
图5示出了根据一个实施例的具有装置440的卫星导航系统100 的示意图。在此，卫星导航系统100对应于图4的卫星导航系统，不同之处在于，装置440的确定装置442被设计为用户侧卫星接收设备 160或车辆470的卫星接收设备160的一部分。因此，装置440被设计为被划分或分布到数据处理装置140和用户侧卫星接收设备160。在此，传输装置443被设计为，将状态信号135传输到用户侧卫星接收设备160，或者更确切地说，传输到确定设备442。根据一个实施例，传输装置443被设计为，从所选的固定基准卫星接收设备130传输状态信号135。确定装置442被设计为启用完整性信息445以供用户侧卫星接收设备160使用。
根据一个实施例，图6示出了用于提供的方法600的流程图。方法600可被执行以提供用于检查大气校正参数的完整性信息，以校正在车辆的卫星导航中的大气扰动。在此，用于提供的方法600能通过上述附图之一的装置执行。
在用于提供的方法600的读取步骤610中，由至少一个卫星接收设备读取关于至少一个卫星接收设备和至少一个卫星之间的大气状态的状态信号。在使用卫星和卫星接收设备之间传输的至少一个卫星信号的情况下，每个状态信号都代表确定的并取决于卫星和卫星接收设备之间的大气状态的状态数据。随后，在确定步骤620中，在使用状态数据的情况下确定完整性信息。在此，对状态数据在时间上的变化进行评估。
根据一个实施例，借助于至少一个固定基准卫星接收设备，借助于车辆外部的确定装置和/或借助于车辆的卫星接收设备来执行确定步骤610。
根据另一实施例，用于提供的方法600还包括传输步骤630。在传输步骤630中，将状态信号或完整性信息传输到车辆的卫星接收设备。传输步骤630可在确定步骤620之前或之后执行。
在参考上面描述的附图、特别是图4至6的情况下，下面对实施例以及实施例的优点概括性地再次简要地解释和/或呈现。
首先，将讨论借助于装置440基于ROT或ROTI的完整性监控。
可以假设的是，垂直地在固定基准卫星接收设备130上的TEC 的插值误差是很小的，因为在紧邻的环境中通常可以同时观察到多个卫星110，这些卫星提供用于确定TEC的信息。因此提出，在固定基准卫星接收设备130的位置处，作为商确定TEC(ROT)的速率，
其中ΔVTEC是在天顶处在时间上的TEC-梯度或垂直TEC并且Δt是时间上的采样。此外，ΦGF在此代表频率f1和f2上的双频相位测量的无几何线性组合。在此忽略在固定基准卫星接收设备130和卫星110 之间使用倾斜TEC(STEC)，因为空间上的(通过卫星运动)和时间上的TEC变化将在ROT的计算中混合在一起并针对卫星地提供 ROT。应注意的是，基于常规方法计算VTEC或STEC，因此不再详述。
通常，ROT因此代表在给定时间间隔时在时间上的TEC梯度，并且用作计算ROTI的基础：
ROTI定义为ROT在一个时间间隔内或在限定的支撑点数量N上的标准偏差。利用ROT和ROTI，存在两种检测电离层或大气扰动202的方法。因此，取决于相应GNSS接收机130或固定基准卫星接收设备 130的测量频率，还可以检测闪烁，其在传统的大地测量应用中通常仅可由高价闪烁接收器检测到。在高度自动化驾驶的开发过程中，在使用低成本传感器的情况下需要高测量频率和高精度，例如在高速公路行驶方面，因此可以考虑的是也可以使用廉价的卫星接收设备130 和160。用于电离层或大气干扰202的高分辨率的关于时间上的检测的建议间隔长度例如是用于计算ROT的1/30s的时间步长和用于测定 ROTI的5分钟时间窗口长度。
根据在图4中示出的实施例，传输装置443被设计为将具有站标识的各个固定基准卫星接收设备130的ROT值或ROTI值作为完整性信息445传输到用户侧卫星接收设备160。为了节省带宽并因此节省成本，也可以考虑这样的变体方案，其中，例如仅传输各个所选的固定基准卫星接收设备130的数据；在事先辨识出这些区域时，使用多个固定基准卫星接收设备130，以计算依赖于区域的ROT或ROTI，以便可以进行关联；仅传输超过定义阈值的ROTI索引。因此，对于用户侧卫星接收设备160，通过在数据处理设备140中计算ROT或 ROTI，降低计算复杂度。
根据在图5中示出的实施例，在用户侧卫星接收设备160中确定完整性信息445，其中，在校正服务的固定基准卫星接收设备130的位置处，在使用所传输的TEC-值的情况下作为状态数据来确定ROT 或ROTI。因此，可以节省用于传输的带宽。另外，为了最小化用户侧卫星接收设备160中的计算工作量，可以从附近的固定基准卫星接收设备130进行选择并且仅针对其计算ROT或ROTI。
在这两种情况下，用户侧卫星接收设备160因此已经有用于校正网络的站位置的ROT值或ROTI作为完整性信息445，这些值至少代表用户侧卫星接收设备160的地理位置的环境，也就是说，因此在两种情况中可以提供固定基准卫星接收设备130的位置信息或站坐标。特别地，由此可以评估用户侧卫星接收设备160附近的各个固定基准卫星接收设备130，以便确定差异是否指示环境中的局部干扰。提高的ROT值或ROTI值的出现表明存在电离层和/或大气扰动202，这可能导致不正确的校正数据或大气校正参数145。
作为进一步的措施，在双频GNSS接收器作为用户侧卫星接收设备160的情况中，可以在不使用校正数据或大气校正参数145的情况下对于其自身位置确定ROT或ROTI，并与校正服务的从环境中收集的值进行比较。在此，VTEC可以在用户侧卫星接收器160的地理位置处由多个卫星110的STEC测量中推导出。提出了以下可选措施： ROT或ROTI应由对高海拔和天顶附近的卫星110的测量中推导出，从而通过近地平线测量最小化误差影响。基本上，还确定在此在用户侧卫星接收设备160附近的卫星110的ΔTEC，也就是说，其可以是在用户侧执行的内插值，例如多项式插值，通过该多项式插值，可以在用户侧卫星接收设备160的地理位置处测定ΔVTEC。可以推断出校正服务或校正数据提供者的ROT或ROTI与自我确定的完整性信息445之间的差异，即或者在用户侧卫星接收设备160的区域中存在通过校正服务无法识别的本地电离层或者大气扰动202，例如闪烁，或者在固定基准卫星接收设备130上施加大气干扰202，该干扰可能在未来到达用户侧卫星接收设备160，例如电离层行进式扰动(TID)。后者可以指示校正数据或大气校正参数145可能已经失真。
现在将讨论借助于装置440基于TEC质量指标的完整性监控。
与可用于检测接收器特定的扰动的ROT参数或ROTI参数相比，质量指标(QI)，通常是标准偏差或方差附加地或替代地用于完整性监视，它们分别由校正网络中的网络平衡中得到并且与大气校正参数 145或TEC校正一同输出。一方面，QI值可以直接用于此目的，另一方面，可以监控固定基准卫星接收设备130处的QI值的变化(类似于ROT)。基于该变化的参数在下面称为ROQ(质量率)。QI不是直接接收器特定的，而是依赖于网络平衡和基础数学模型。通常，由网络平衡产生并包含在协方差矩阵中的标准偏差或方差被用作QI。例如，如果QI作为标准偏差传输，则情况如下，类似于ROT有如下关系：
其中，ΔσVTEC表示在时间窗口Δt从校正服务或校正数据提供者的网络确定的标准偏差在时间上的变化。在此提出，对于质量指标或 ROQ使用针对ROT或ROTI描述的方法。因此，存在以下情况：
根据在图4中示出的实施例，传输装置443被设计，将用于各个固定基准卫星接收设备130的、具有基站识别的QI或ROQ作为完整性信息445传输给用户侧卫星接收设备160。如上对于ROT或ROTI 所描述的那样，使用所选站点，区域相关质量指标和超过阈值的质量指标的传输的变体或措施也是可行的。
根据图5中所示的实施例，在校正服务的固定基准卫星接收装置 130的位置处的质量指标由用户侧的卫星接收设备160请求，并且在用户侧卫星接收器160中以ROQ的形式确定完整性信息445，因为诸如TEC之类的质量指标是由校正服务广泛传输的。
ROQ代表在校正数据或大气校正参数145的测定中的不确定性，使得在这种情况下，可以发现在确定大气校正参数145中由于各个固定基准卫星接收器130上的电离层或大气扰动202而产生的差异。该声明补充了固定基准卫星接收设备130的ROTI，其意义在于能够在 ROQ值中发现TEC梯度，该梯度实际上通过在内插中变平滑或通过受干扰的固定基准卫星接收设备130权重下降而在补偿中表现为很小，并且不会导致不可靠的ROTI值，因为电离层和/或大气扰动202 反映出参数估计的较大不确定性，也就是较大的标准偏差。
此外，还可以计算用户侧卫星接收设备160的地理位置的ROQ，从而这里也给出了不确定性的合理性的可能性。然而，应当注意的是， ROQ不像ROQ可以在用户侧的卫星接收设备160的位置处仅仅由大气校正参数145确定，因为这里省略了TEC的参数估计，或者缺少用于这种调整的测量冗余，因此通常没有特别计算的质量指标可用。
如果实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”连接，那么这将被视为，该实施例根据一种设计方案不仅具有第一特征还具有第二特征，并且根据另一设计方案或者仅仅具有第一个特征或者仅仅具有第二个特征。

Claims (10)

1.一种用于提供完整性信息(445)的方法(600)，所述完整性信息用于检验大气校正参数(145)，所述大气校正参数用于对在车辆(470)的卫星导航中的大气干扰(202)进行校正，其中，所述方法(600)包括以下步骤：
由至少一个卫星接收设备(130；160)读取(610)状态信号(135)，所述状态信号关于在至少一个卫星接收设备(130；160)和至少一个卫星(110)之间的大气状态，其中每个状态信号(135)都代表在使用卫星(110)和卫星接收设备(130；160)之间传输的至少一个卫星信号(115)的情况下确定的并且取决于所述卫星(110)和所述卫星接收设备(130；160)之间的大气状态的状态数据；以及
在使用所述状态数据的情况下确定(620)所述完整性信息(445)，其中对所述状态数据在时间上的变化进行评估。
2.根据权利要求1所述的方法(600)，其中所述确定(620)的步骤借助于至少一个固定基准卫星接收设备(130)、借助于车辆外部的确定装置(442)和/或借助于所述车辆(470)的卫星接收设备(160)来执行。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法(600)，其中在所述确定(620)的步骤中，在使用至少一个固定基准卫星接收设备(130)的位置信息作为所述状态信号(135)的源的情况下确定所述完整性信息(445)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(600)，具有将所述状态信号(135)或所述完整性信息(445)向所述车辆(470)的卫星接收设备(160)传输的步骤(630)。
5.根据权利要求4所述的方法(600)，其中所述传输的步骤(630)根据阈值判定的结果执行，其中在所述阈值判定中，执行所述状态信号(135)或所述完整性信息(445)与涉及所述大气干扰(202)的阈值的比较。
6.根据权利要求4至5中任一项所述的方法(600)，其中，在所述传输的步骤(630)中，所选的固定基准卫星接收设备(130)的状态信号(135)或基于所选的固定基准卫星接收设备(130)的状态信号(135)的完整性信息(445)被传输，其中根据所述车辆(470)的所述卫星接收设备(160)的地理位置来选择所述所选的固定基准卫星接收设备(130)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(600)，其中在所述读取的步骤(610)中读取状态信号(135)，所述状态信号的状态数据代表作为地球大气的参数的总电子含量和/或至少一个卫星接收设备的质量指标，其中所述总电子含量被定义为电子密度和路径的乘积，以每平方米的电子数来测定，其中所述质量指标具有关于借助于所述至少一个卫星接收设备(130；160)进行信号传输的标准偏差和/或方差，其中在所述确定的步骤(620)中，将给定时间间隔内所述总电子含量的梯度、在给定时间间隔内所述总电子含量的梯度的标准偏差、和/或在给定时间间隔内所述质量指标在时间上的变化确定为完整性信息(445)。
8.一种装置(440)，所述装置被配置为在相应的单元中执行和/或控制根据前述权利要求中任一项所述的方法(600)的步骤。
9.一种计算机程序，所述计算机程序被配置为执行和/或控制根据前述权利要求中任一项所述的方法(600)。
10.一种机器可读存储介质，在所述机器可读存储介质上存储有根据权利要求9所述的计算机程序。
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