DE102006003308A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Protection-Levels für Satellitennavigationssysteme - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Protection-Levels für Satellitennavigationssysteme.
- In der Spezifikation für das Satellitennavigationssystem Galileo wird nur ein Integritätsdienst mit einem fest vorgegebenen Integritätsrisiko und fester horizontaler und vertikaler Alarmschranken verlangt. Für Anwendungen im Bereich der Flugsicherung verlangen die Benutzer aber nach einem Konzept, welches unterschiedliche Integritätsanforderungen in unterschiedlichen Phasen des Fluges verlangt. Zudem genügt es den Benutzergruppen nicht, das Integritätsrisiko an der Alarmschranke zu kennen, sondern die Benutzergruppen verlangen nach so genannten Protection-Levels.
- Der Stand der Technik geht nicht auf das Problem der unterschiedlichen Integritätsrisiken für unterschiedliche Integritätsanforderungen ein. Ferner sind auch keine Lösungen bekannt, die für Alert-Limits optimal sind, die größer als das kleinste Set von Alert-Limits sind.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche es einem Empfänger ermöglicht das Integritätsrisiko zu berechnen, ohne die augenblickliche Flugphase zu kennen.
- Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung von Protection-Levels in einem Satellitennavigationssystem umfassend die Schritte (1) bestimmen eines Integritätsrisikos am Alert-Limit für verschiedene Situationen, (2) bestimmen eines Intervalls der Alert-Limits, zwischen dem größten Set von Alert-Limits und Integritätsrisiko, welches ein zu hohes Integritätsrisiko ergeben, und dem kleinsten Set von Alert-Limits und Integritätsrisiko, welches ein akzeptables Integritätsrisiko ergeben und (3) durchführen einer Intervallschachtelung für das Intervall der Alert-Limits, welches im vorhergehenden Schritt bestimmt wurde, wobei das Integritätsrisiko zwischen horizontal und vertikal so aufgeteilt wird, wie es sich aus dem Verhältnis dieser Integritätsrisiken am größten Set von Alert-Limits ergibt.
- Wenn das erfindungsgemäße Verfahren das Integritätsrisiko nach dieser Methode bestimmt, ist es nicht mehr notwendig, dass das Verfahren die augenblickliche Flugphase kennt, denn sie bestimmt das Protection-Level immer so, dass wenn das Protection-Level für eine Flugphase die Bedingungen der Tabelle 3.7.2.4-1 im Teil 1 des Anhangs 10 zum ICAO-Abkommen erfüllt, auch das Integritätsrisiko richtig gewählt ist. Durch die Wahl der Aufteilung wird auch immer das kleinste mögliche Alert-Limit ermittelt. Durch die Intervallschachtelung ist sichergestellt, dass das Integritätsrisiko immer konservativ ist. Durch die Intervallschachtelung wird außerdem erreicht, dass durch den Einsatz von besseren Prozessoren im Empfänger kleinere konservative Alert-Limits bestimmt werden können.
- Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zur Bestimmung von Protection-Levels in einem Satellitennavigationssystem, welches für die Durchführung eines Verfahrens zur Bestimmung von Protection-Levels in einem Satellitennavigationssystem eingerichtet ist umfassend die Schritte (1) bestimmen eines Integritätsrisikos am Alert-Limit für verschiedene Situationen, (2) bestimmen eines Intervalls der Alert-Limits, zwischen dem größten Set von Alert-Limits und Integritätsrisiko, welches ein zu hohes Integritätsrisiko ergeben, und dem kleinsten Set von Alert-Limits und Integritätsrisiko, welches ein akzeptables Integritätsrisiko ergeben und (3) durchführen einer Intervallschachtelung für das Intervall der Alert-Limits, welches im vorhergehenden Schritt bestimmt wurde, wobei das Integritätsrisiko zwischen horizontal und vertikal so aufgeteilt wird, wie es sich aus dem Verhältnis dieser Integritätsrisiken am größten Set von Alert-Limits ergibt.
- Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung das Integritätsrisiko nach dieser Methode bestimmt, ist es nicht mehr notwendig, dass die Vorrichtung die augenblickliche Flugphase kennt, denn sie bestimmt das Protection-Level immer so, dass wenn das Protection-Level für eine Flugphase die Bedingungen der Tabelle 3.7.2.4-1 im Teil 1 des Anhangs 10 zum ICAO-Abkommen erfüllt, auch das Integritätsrisiko richtig gewählt ist. Durch die Wahl der Aufteilung wird auch immer das kleinste mögliche Alert-Limit ermittelt. Durch die Intervallschachtelung ist sichergestellt, dass das Integritätsrisiko immer konservativ ist. Durch die Intervallschachtelung wird außerdem erreicht, dass durch den Einsatz von besseren Prozessoren im Empfänger kleinere konservative Alert-Limits bestimmt werden können.
- Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen.
- In einer Ausführungsform wird für das erfindungsgemäße Verfahren in einem ersten Schritt das Integritätsrisiko am Alert-Limit für mehr als eine Anwendungssituation bestimmt, z. B. von Anflügen der Kategorie I (Category I Precision Approach) anfangend bis zu Oceanic-Enroute (wie in Tabelle 3.7.2.4-1 im Teil 1 des Anhangs 10 zum ICAO-Abkommen). In einem zweiten Schritt wird das Intervall der Alert-Limits, zwischen dem größten Set von Alert-Limits und Integritätsrisiko, welches ein zu hohes Integritätsrisiko ergeben, und dem kleinsten Set von Alert-Limits und Integritätsrisiko, welches ein akzeptables Integritätsrisiko ergeben, bestimmt. In einem dritten Schritt wird für das Intervall der Alert-Limits, welches im zweiten Schritt bestimmt wurde, eine Intervallschachtelung durchgeführt, wobei das Integritätsrisiko zwischen horizontal und vertikal so aufgeteilt wird, wie es sich aus dem Verhältnis dieser Integritätsrisiken am größten Set von Alert-Limits ergibt.
- Wenn das Integritätsrisiko nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt wird, ist es nicht mehr notwendig, dass der Empfänger die augenblickliche Flugphase kennt, denn er berechnet das Protection-Level immer so, dass wenn das Protection-Level für eine Flugphase die Bedingungen der Tabelle 3.7.2.4-1 im Teil 1 des Anhangs 10 zum ICAO-Abkommen erfüllt, auch das Integritätsrisiko richtig gewählt ist. Durch die Wahl der Aufteilung wird auch immer das kleinste mögliche Alert-Limit ermittelt. Durch die Intervallschachtelung ist sichergestellt, dass das Integritätsrisiko immer konservativ ist. Durch die Intervallschachtelung wird außerdem erreicht, dass durch den Einsatz von besseren Prozessoren im Empfänger kleinere konservative Alert-Limits bestimmt werden können.
- In einer weiteren Ausführungsform wird eine Vorrichtung offenbart, welches für das erfindungsgemäße Verfahren eingerichtet ist. Eine solche Vorrichtung ist zum Beispiel der Empfänger oder Teil eines Empfängers für den Empfang von Signalen von Satellitennavigationssystemen. Wenn eine erfindungsgemäße Vorrichtung, z. B. ein Empfänger, das Integritätsrisiko nach dieser Methode berechnet, ist es nicht mehr notwendig, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung die augenblickliche Flugphase kennt, denn sie berechnet das Protection-Level immer so, dass wenn das Protection-Level für eine Flugphase die Bedingungen der Tabelle 3.7.2.4-1 im Teil 1 des Anhangs 10 zum ICAO-Abkommen erfüllt, auch das Integritätsrisiko richtig gewählt ist. Durch die Wahl der Aufteilung wird auch immer das kleinste mögliche Alert-Limit ermittelt. Durch die Intervallschachtelung ist sichergestellt, dass das Integritätsrisiko immer konservativ ist. Durch die Intervallschachtelung wird außerdem erreicht, dass durch den Einsatz von besseren Prozessoren im Empfänger kleinere konservative Alert-Limits bestimmt werden können.
- Die Ausführungsformen wurden anhand des Satellitennavigationssystems Galileo erläutert. Dieses Satellitennavigationssystem wurde aber nur als Beispiel gewählt. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind für alle anderen bestehenden und zukünftigen Satellitennavigationssystemen verwendbar.
Claims (2)
- Verfahren zur Bestimmung von Protection-Levels in einem Satellitennavigationssystem umfassend die Schritte (1) bestimmen eines Integritätsrisikos am Alert-Limit für mehr als eine Anwendungssituation, (2) bestimmen eines Intervalls der Alert-Limits, zwischen dem größten Set von Alert-Limits und Integritätsrisiko, welches ein zu hohes Integritätsrisiko ergeben, und dem kleinsten Set von Alert-Limits und Integritätsrisiko, welches ein akzeptables Integritätsrisiko ergeben, und (3) durchführen einer Intervallschachtelung für das Intervall der Alert-Limits, welches im vorhergehenden Schritt bestimmt wurde, wobei das Integritätsrisiko zwischen horizontal und vertikal so aufgeteilt wird, wie es sich aus dem Verhältnis dieser Integritätsrisiken am größten Set von Alert-Limits ergibt.
- Vorrichtung zur Bestimmung von Protection-Levels in einem Satellitennavigationssystem, welches für die Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 eingerichtet ist.
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