DE112021005526T5

DE112021005526T5 - Übertragung von signalen für entfernungsmessung, zeitsteuerung und datenübertragung

Info

Publication number: DE112021005526T5
Application number: DE112021005526.7T
Authority: DE
Inventors: Benjamin Peterson; Richard Stuart Foster; Jeremy Dean Warriner
Original assignee: Microchip Technology Inc
Current assignee: Microchip Technology Inc
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-08-24
Also published as: WO2022087553A3; US20220120838A1; WO2022087553A2; CN116324462A

Abstract

Es wird ein Verfahren offenbart. In verschiedenen Beispielen kann das Verfahren das Empfangen einer Anweisung zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals und das Übertragen des Entfernungsmesssignals mindestens teilweise als Reaktion auf die Anweisung einschließen. In verschiedenen Beispielen kann das Entfernungsmesssignal über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, übertragen werden. In verschiedenen Beispielen kann das Entfernungsmesssignal einen ersten Entfernungsmessimpuls und einen zweiten Entfernungsmessimpuls einer Impulsgruppe und eine kodierte Senderkennung aufweisen, wobei die Senderkennung durch Modulieren eines Zwischenimpulsintervalls kodiert wird, definiert zwischen einem Start des ersten Entfernungsmessimpulses und einem Start des zweiten Entfernungsmessimpulses.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil unter 35 U.S.C. § 119(e) der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 63/198,476 , eingereicht am 21. Oktober 2020, mit dem Titel „PRIVATIZED AND SECURED LOW FREQUENCY SIGNALING FOR POSITIONING, NAVIGATION AND TIMING AND ONE-WAY MESSAGING“, deren Offenbarung hiermit in ihrer Gesamtheit durch diese Bezugnahme aufgenommen wird.
STAND DER TECHNIK
Sender von Funkwellen (z. B. bodenbasierten Funkwellen) werden manchmal verwendet, um Signale für Positionierung, Navigation oder Zeitsteuerung zu senden. Ein beispielhaftes System zum Übertragen solcher Signale ist LORAN (Long Range Navigation) sowie Variationen davon.
Figurenliste
Der Zweck und die Vorteile der Beispiele der Offenbarung werden Fachleuten aus der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den folgenden beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

1A veranschaulicht beispielhafte Impulsgruppen einer beispielhaften Epoche gemäß einem oder mehreren Beispielen.
1B veranschaulicht beispielhafte Impulse innerhalb einer beispielhaften Impulsgruppe gemäß einem oder mehreren Beispielen.
1C veranschaulicht zwei Beispielimpulse gemäß einem oder mehreren Beispielen.
1D veranschaulicht Phasen im Laufe der Zeit von sechzehn Beispielsymbolen gemäß einem oder mehreren Beispielen.
2 veranschaulicht ein Impulsordnungsschema gemäß einem oder mehreren Beispielen.
3 veranschaulicht beispielhafte Zeitsteuerungen von Impulsgruppen innerhalb von Epochen, die ein Dithering auf Kettenebene gemäß einem oder mehreren Beispielen aufweisen.
4 veranschaulicht ein Beispiel für Dithering auf Kettenebene im Laufe der Zeit gemäß einem oder mehreren Beispielen.
5 veranschaulicht beispielhafte Zeitsteuerungen von Impulsgruppen innerhalb einer Epoche, die ein Dithering auf Stationsebene gemäß einem oder mehreren Beispielen aufweisen.
6 veranschaulicht ein Beispiel für Dithering auf Stationsebene im Laufe der Zeit gemäß einem oder mehreren Beispielen.
7 veranschaulicht ein Beispiel für maskiertes Dithering im Laufe der Zeit gemäß einem oder mehreren Beispielen.
8A veranschaulicht einen Graphen, der einen positiven Phasencodeimpuls für einen beispielhaften Impuls darstellt.
8B veranschaulicht ein Diagramm, das die beispielhafte Impulsgruppe darstellt, die positive Phasencodeimpulse (z. B. von 8A) und negative Phasencodeimpulse (z. B.
von 8C) einschließt.
8C veranschaulicht einen Graphen, der einen negativen Phasencodeimpuls für den beispielhaften Impuls darstellt.
9 veranschaulicht ein Beispiel eines Systems, um eine oder mehrere offenbarte Techniken durchzuführen, wenn Funkwellen (z. B. Hochfrequenzbodenwellen) für Entfernungsmessimpulse gemäß einem oder mehreren Beispielen erzeugt werden.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Senden von Funkwellen (z. B.
Hochfrequenzbodenwellen) gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Senden von Funkwellen (z. B.
Hochfrequenzbodenwellen) gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Senden von Funkwellen (z. B.
Hochfrequenzbodenwellen) gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Senden von Funkwellen (z. B.
Hochfrequenzbodenwellen) gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht.

ART(EN) ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieses Dokuments bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Beispiele von Beispielen gezeigt sind, in denen die vorliegende Offenbarung praktiziert werden kann. Diese Beispiele sind hinreichend detailliert beschrieben, um es Durchschnittsfachleuten zu ermöglichen, die vorliegende Offenbarung in die Praxis umzusetzen. Es können jedoch auch andere hierin ermöglichte Beispiele genutzt werden, und Änderungen der Struktur, des Materials und des Prozesses können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen.
Die hierin dargestellten Veranschaulichungen sollen keine tatsächlichen Ansichten eines bestimmten Verfahrens oder Systems oder einer bestimmten Vorrichtung oder Struktur sein, sondern sind lediglich idealisierte Darstellungen, die zur Beschreibung der Beispiele verwendet werden. In einigen Fällen können ähnliche Strukturen oder Komponenten in den verschiedenen Zeichnungen zur Vereinfachung für den Leser die gleiche oder eine ähnliche Nummerierung beibehalten; die Ähnlichkeit in der Nummerierung bedeutet jedoch nicht notwendigerweise, dass die Strukturen oder Komponenten in Größe, Zusammensetzung, Konfiguration oder einer anderen Eigenschaft identisch sind.
Die folgende Beschreibung kann Beispiele einschließen, um es Durchschnittsfachleuten zu ermöglichen, die offenbarten Beispiele auszuüben. Die Verwendung der Begriffe „beispielhaft“, „als Beispiel“ und „zum Beispiel“ bedeutet, dass die zugehörige Beschreibung erläuternd ist, und obwohl der Schutzumfang der Offenbarung die Beispiele und ihre rechtlichen Äquivalente umfassen soll, ist die Verwendung dieser Begriffe nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang eines Beispiels dieser Offenbarung auf die spezifizierten Komponenten, Schritte, Merkmale, Funktionen oder dergleichen einzuschränken.
Es versteht sich von selbst, dass die Komponenten der Beispiele, wie sie hierin allgemein beschrieben und in der Zeichnung veranschaulicht sind, in einer Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen angeordnet und gestaltet werden können. Somit soll die folgende Beschreibung verschiedener Beispiele den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken, sondern ist lediglich für verschiedene Beispiele repräsentativ. Während die verschiedenen Gesichtspunkte der Beispiele in den Zeichnungen dargestellt sein können, sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet, sofern nicht ausdrücklich angegeben.
Des Weiteren sind die gezeigten und beschriebenen spezifischen Implementierungen nur Beispiele und sollten nicht als die einzige Möglichkeit zur Implementierung der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden, sofern hierin nicht anders angegeben. Elemente, Schaltungen und Funktionen können in Blockdiagrammform gezeigt sein, um die vorliegende Offenbarung nicht durch unnötige Details undeutlich werden zu lassen. Außerdem sind Blockdefinitionen und die Aufteilung von Logik zwischen verschiedenen Blöcken beispielhaft für eine spezifische Implementierung. Es ist für den Durchschnittsfachmann ohne Weiteres ersichtlich, dass die vorliegende Offenbarung durch zahlreiche andere Aufteilungslösungen ausgeübt werden kann. Auf Details zu zeitlichen Erwägungen und dergleichen wurde größtenteils verzichtet, soweit solche Details für ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Offenbarung nicht erforderlich sind und innerhalb der Fähigkeiten von Durchschnittsfachleuten liegen.
Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass Informationen und Signale unter Verwendung einer Vielfalt verschiedener Technologien und Techniken dargestellt werden können. Einige Zeichnungen können Signale zur Übersichtlichkeit der Darstellung und Beschreibung als ein einzelnes Signal veranschaulichen. Ein Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass das Signal eine Gruppe von Signalen darstellen kann, wobei die Gruppe eine Vielfalt von Bitbreiten aufweisen kann und die vorliegende Offenbarung auf einer beliebigen Anzahl von Datensignalen, einschließlich eines einzelnen Datensignals, implementiert werden kann.
Die verschiedenen veranschaulichenden logischen Blöcke, Module und Schaltungen, die in Verbindung mit den hierin offenbarten Beispielen beschrieben sind, können mit einem Universalprozessor, einem Spezialprozessor, einem Digitalsignalprozessor (DSP), einer integrierten Schaltung (IC), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA) oder einer anderen programmierbaren Logikvorrichtung, einer diskreten Gate- oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten oder einer beliebigen Kombination davon, die zum Durchführen der hierin beschriebenen Funktionen ausgelegt sind, implementiert oder durchgeführt werden. Ein Universalprozessor (der hierin auch als Hostprozessor oder einfach als Host bezeichnet werden kann) kann ein Mikroprozessor sein, aber alternativ kann es sich auch um einen beliebigen herkömmlichen Prozessor, einen Controller, einen Mikrocontroller oder eine Zustandsmaschine handeln. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination von Rechenvorrichtungen, wie eine Kombination aus einem DSP und einem Mikroprozessor, eine Vielzahl von Mikroprozessoren, ein oder mehrere Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern oder eine beliebige andere derartige Konfiguration implementiert sein. Ein Universalcomputer, einschließlich eines Prozessors, wird als Spezialcomputer angesehen, während der Universalcomputer dazu konfiguriert ist, Rechenanweisungen (z. B. Softwarecode, ohne Einschränkung) auszuführen, die sich auf Beispiele beziehen.
Die Beispiele können in Bezug auf einen Prozess beschrieben sein, der als ein Flussdiagramm, ein Fließschema, ein Strukturdiagramm oder ein Blockdiagramm dargestellt ist. Obwohl ein Flussdiagramm Vorgangshandlungen als einen sequentiellen Prozess beschreiben kann, können viele dieser Handlungen in einer anderen Abfolge, parallel oder im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden. Außerdem kann die Reihenfolge der Handlungen geändert werden. Ein Prozess kann einem Verfahren, einem Thread, einer Funktion, einer Prozedur, einer Subroutine, einem Unterprogramm, einer anderen Struktur oder Kombinationen davon entsprechen. Des Weiteren können die hierin offenbarten Verfahren in Hardware, Software oder beidem implementiert werden. Bei Implementierung in Software können die Funktionen als eine oder mehrere Anweisungen oder als Code auf computerlesbaren Medien gespeichert oder übertragen werden. Computerlesbare Medien schließen sowohl Computerspeichermedien als auch Kommunikationsmedien, einschließlich aller Medien, welche die Übertragung eines Computerprogramms von einem Ort zu einem anderen unterstützen, ein.
Jede Bezugnahme auf ein Element hierin unter Verwendung einer Bezeichnung, wie „erste/r/s“, „zweite/r/s“ usw., schränkt die Menge oder Reihenfolge dieser Elemente nicht ein, es sei denn, eine solche Einschränkung wird ausdrücklich angegeben. Vielmehr können diese Bezeichnungen hierin als ein zweckmäßiges Verfahren zum Unterscheiden zwischen zwei oder mehr Elementen oder Instanzen eines Elements verwendet werden. Eine Bezugnahme auf ein erstes und ein zweites Element bedeutet also nicht, dass dort nur zwei Elemente eingesetzt werden dürfen oder dass das erste Element dem zweiten Element in irgendeiner Art und Weise vorausgehen muss. Außerdem kann ein Satz von Elementen, sofern nicht anders angegeben, ein oder mehrere Elemente einschließen.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „im Wesentlichen“ in Bezug auf einen gegebenen Parameter, eine gegebene Eigenschaft oder eine gegebene Bedingung und schließt in einem für den Durchschnittsfachmann verständlichen Ausmaß ein, dass der gegebene Parameter, die gegebene Eigenschaft oder die gegebene Bedingung mit einem geringen Maß an Varianz, wie zum Beispiel innerhalb annehmbarer Fertigungstoleranzen, erfüllt ist. Beispielhaft kann in Abhängigkeit von dem bestimmten Parameter, der bestimmten Eigenschaft oder der bestimmten Bedingung, der bzw. die im Wesentlichen erfüllt ist, der Parameter, die Eigenschaft oder die Bedingung zu mindestens 90 % erfüllt, zu mindestens 95 % erfüllt oder sogar zu mindestens 99 % erfüllt sein.
LORAN-Signale („Long Range Navigation“ oder auch nur „Loran“), die in den 1950er Jahren entwickelt wurden, sind Entfernungsmesssignale aus gesendeten Hochfrequenzbodenwellen (HF-Bodenwellen) bei niedrigen Frequenzen, üblicherweise zwischen 90 und 110 Kilohertz (kHz), die für Positionierung, Navigation und/oder Zeitsteuerung („PNT“) verwendet werden können. Diese Entfernungsmesssignale können sich mehr als tausende von Kilometern, durch Luft, Gebäude, Erde und Wasser fortpflanzen und können bis zu 10.000mal stärker sein als, als nicht einschränkendes Beispiel, Signale des globalen Positionsbestimmungssystems (GPS). Loran-Technologie (und insbesondere eine Zwischentechnologie, die als „Loran-C“ bezeichnet wird) wurde in den 1990er Jahren verbessert, was zu enhanced-Loran-Navigationssystemen (eLoran-Navigationssystemen) führte. ELoran-Navigationssysteme schließen, unter anderem ein, dass die Sendereinheiten mit der koordinierten Weltzeit koordiniert sind und Steuerung nach Übertragungszeit (Time of Transmission - TOT) anstelle von Systembereichsüberwachung (System Area Monitor - SAM), wie bei Loran-Navigationssystemen, sowie das Hinzufügen eines Loran-Datenkanals (Loran Data Channel - LDC) zu einem Entfernungsmesssignal, um Zeit, verbesserte Positionierungsgenauigkeit und erhöhte Integrität bereitzustellen.
Eine typische Übertragung eines eLoran-Entfernungsmesssignals ist eine Impulsreihe aus Impulsen von nach dem eLoran-Typ konfigurierten oszillierenden Signalen. Eine Impulshülle jedes Impulses schließt eine Vorderkante ein, die an einem ersten Ruhepunkt (d. h. Null oder vernachlässigbare Energie des oszillierenden Signals) beginnt und ansteigt, bis einen Punkt maximaler Amplitude (der „Peak“ des Impulses) erreicht ist, gefolgt von einer Hinterkante, die bei dem Peak beginnt und abfällt, bis sie einen zweiten Ruhepunkt erreicht. In einem herkömmlichen eLoran-Impuls wird ein Abschnitt des Impulses, der im Wesentlichen während eines Teils der Vorderkante definiert ist, für die Phasenverfolgung (bei herkömmlichem eLoran ist dies üblicherweise der sechste Nulldurchgang durch das oszillierende Signal) verwendet, um Zeitsteuerungsinformationen in einen Impuls und insbesondere für PNT zu kodieren. Ein Empfänger kann eine Positionierungstechnik verwenden (einschließlich, als nicht einschränkende Beispiele, multilaterale Positionsabschätzungs- oder hyperbolische Positionsabschätzungsberechnungen), um PNT-Informationen basierend auf empfangenen Entfernungsmesssignalen vom eLoran-Typ wiederherzustellen. Zusätzlich können in einigen Fällen eLoran-Signale verwendet werden, um Daten zu kodieren.
Sender in einer herkömmlichen eLoran-Konfiguration, die den Erfindern dieser Offenbarung bekannt ist, können Hunderte oder sogar Tausende von Kilometern entfernt sein. Jeder Sender kann Hunderte von Metern hoch stehen (z. B. 190,5 Meter über dem lokalen Bodenniveau, ohne Einschränkung).
Ungeachtet der Möglichkeiten von eLoran, wurde die Finanzierung für die Implementierung eines eLoran-Navigationssystems in den Vereinigten Staaten von Amerika in den 2010er Jahren zugunsten von GPS-Systemen verringert und heute verbleiben nur noch wenige Sendetürme.
Die Erfinder dieser Offenbarung gehen von einer allgemeinen Überabhängigkeit von GPS im Vergleich zu PNT aus. Die Verfügbarkeit kostengünstiger GPS-Störsender und Signal-Spoofer lässt Sicherheitsbedenken aufkommen, insbesondere bei kritischer Infrastruktur, Schlüsselressourcen und lebenskritischen Anwendungen. Dementsprechend erkennen Industrie und Behörden einen Bedarf für ein ergänzendes/Ersatz-Navigationssystem für GPS oder sogar, wenn auch nicht in allen Umgebungen doch zumindest in einigen Anwendungen, eine Alternative.
Um einen geeigneten Ersatz oder eine Alternative für GPS bereitzustellen, schätzen die Erfinder dieser Offenbarung eine Notwendigkeit für eine Zugriffskontrolle für eLoran-PNT-Dienste; Unterstützung für unterschiedliche PNT-Dienste; eine erhöhte Datenübertragungsrate (im Vergleich zu herkömmlichem eLoran), um zusätzliche, eine einseitige (d. h. unidirektionale) Kommunikationsfähigkeit bereitzustellen; und verbesserte Immunität gegen Störungs- und Spoofing-Angriffe.
Ein oder mehrere Beispiele beziehen sich allgemein auf die Kodierung von Informationen, die einen spezifischen Sender in einer Impulsgruppe eines Entfernungsmesssignals angeben.
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele im Allgemeinen auf das Einrichten von Informationsübertragungen, um die Auswirkung von Burst-Fehlern auf einem Empfänger zu verringern, und in verschiedenen Beispielen genauer gemäß einem Algorithmus, der dazu ausgewählt ist, die Wirksamkeit von Techniken der Vorwärtsfehlerkorrektur (forward error correction - FEC), einschließlich derjenigen, die Reed-Solomon-FEC-Blöcke für die Fehlerkorrektur verwenden, zu verbessern.
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele allgemein auf das Übertragen von Entfernungsmesssignalen gemäß einem Impulsphasensignaturplan, der bestimmten Empfängern des Signals bekannt ist. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Senden von Entfernungsmesssignalen gemäß dem Impulsphasensignaturplan Versuche zum Spoofen eines Entfernungsmesssignals bekämpfen.
Während Beispiele hierin im Zusammenhang mit eLoran-PNT-Systemen erörtert werden können, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass dies nur ein Beispiel einer Umgebung ist, in der offenbarte Beispiele eingesetzt und implementiert werden können; und der Einsatz in anderen Umgebungen überschreitet den Schutzumfang dieser Offenbarung nicht.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „Entfernungsmesssignal“ ein Signal, das von einem Sender bereitgestellt (z. B. gesendet) wird, der verwendbar sein kann, um PNT-Informationen zu bestimmen. Zusätzlich kann ein „Entfernungsmesssignal“, wie hierin verwendet, für die Nachrichtenübermittlung verwendet werden.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „Impulsgruppe“ zwei oder mehr Signalimpulse, die von einem gleichen Sender erzeugt werden. Ein Signalimpuls eines Entfernungsmesssignals (hierin auch als „Entfernungsmessimpuls“ bezeichnet) ist ein nicht einschränkendes Beispiel für einen Signalimpuls einer Impulsgruppe.
Wie hierin verwendet, bedeutet „Zwischenimpulsintervall“ eine Zeitdauer, die zwischen dem Start (d. h. der Startzeit) von aufeinanderfolgenden Impulsen einer Impulsgruppe definiert ist.
Wie hierin verwendet, bedeutet „Gruppenwiederholungsintervall“ eine Zeitdauer, die zwischen dem Start (d. h. der Startzeit) von aufeinanderfolgenden Impulsgruppen von demselben Sender definiert ist.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „Sendezyklus“ zwei oder mehr Impulsgruppen, die nicht notwendigerweise von einem gleichen Sender erzeugt werden. Eine Epoche ist ein nicht einschränkendes Beispiel für einen Sendezyklus. Hierin kann die Dauer eines Sendezyklus manchmal auch als „Sendezyklus“ bezeichnet werden Eine Anzahl von Impulsgruppen pro Sendezyklus wird in der Regel in einer Spezifikation definiert. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann in einem eLoran-basierten System die Anzahl der Impulsgruppen pro Sendezyklus basierend auf einer Anzahl von gewünschten Bits für eine Nachricht definiert werden. In einem solchen Fall ist die Anzahl von Impulsgruppen pro Sendezyklus als die Anzahl der Impulsgruppen für eine gewünschte Nachricht definiert.
1A veranschaulicht beispielhafte Impulsgruppen einer beispielhaften Epoche 116 eines Entfernungsmesssignals gemäß einem oder mehreren Beispielen. Insbesondere veranschaulicht 1A zwei Impulsgruppen (PG) von drei verschiedenen Sendern (TX) in Epoche 116. Genauer veranschaulicht 1A eine erste Impulsgruppe eines ersten Senders, PG1 von TX1 102, eine erste Impulsgruppe eines zweiten Senders, PG1 von TX2 104, eine erste Impulsgruppe eines dritten Senders, PG1 von TX3 106, eine zweite Impulsgruppe des ersten Senders, PG2 von TX1 108, eine zweite Impulsgruppe des zweiten Senders, PG2 von TX2 110 und eine zweite Impulsgruppe des dritten Senders, PG2 von TX3 112. Zusätzlich veranschaulicht 1A eine erste Impulsgruppe einer zweiten Epoche, PG1 von TX1 114. Obwohl Epoche 116 als zwei Impulsgruppen von jedem von drei Sendern veranschaulicht ist, kann eine Epoche eine beliebige Anzahl von Impulsgruppen von einer beliebigen Anzahl von Sendern einschließen.
Eine Dauer einer Epoche 116 entspricht im Allgemeinen einer Zeit, während der Impulsgruppen (z. B. PG1 von TX1 102, PG1 von TX2 104, PG1 von TX3 106, PG2 von TX1 108, PG2 von TX2 110, PG2 von TX3 112 und zusätzliche Impulsgruppen (z. B. von dem ersten, zweiten und dritten Sender)) übertragen werden (können). Die Dauer einer Epoche, wie Epoche 116, kann sich auf eine gewünschte Anzahl von Impulsgruppen pro Epoche und eine Anzahl von Sendern pro geografischem Bereich oder Gruppe von Sendern beziehen (die im Stand der Technik als „Kette“ bezeichnet werden können). Wie durch 1A veranschaulicht, ist Epoche 116 durch einen „Anfang“ an einem Start 122 von Epoche 116 (oder durch eine nominale Startzeit wie nachstehend erörtert) und ein „Ende“ zu einem Start einer zweiten Epoche 124 (oder durch einen nominalen Start einer nächsten Epoche, wie nachstehend erörtert) definiert. Ein Ende einer Epoche entspricht einem Start einer nachfolgenden Epoche und so weiter und so fort.
1A veranschaulicht zwei beispielhafte Gruppenwiederholungsintervalle: Das TX1-Gruppenwiederholungsintervall 118 ist zwischen dem Start einer ersten Impulsgruppe eines ersten Senders (z. B. PG1 von TX1 102) und dem Start einer zweiten Impulsgruppe des ersten Senders (z. B. PG2 von TX1 108) definiert. Das TX1-Gruppenwiederholungsintervall 120 ist zwischen dem Start einer ersten Impulsgruppe eines dritten Senders (z. B. PG1 von TX3 106) und dem Start einer zweiten Impulsgruppe des dritten Senders (z. B. PG2 von TX3 112) definiert.
1A veranschaulicht eine nominale Emissionsverzögerung 154, d. h. eine Zeitdauer zwischen dem Start einer ersten Impulsgruppe und dem Start einer unmittelbar folgenden Impulsgruppe, die von einem anderen Sender sein kann. Zum Beispiel ist die nominale Emissionsverzögerung 154 die Zeitdauer zwischen dem Start von PG1 von TX2 und dem Start von PG1 von TX3.
Insbesondere können beliebige geeignete Marker verwendet werden, um ein Gruppenwiederholungsintervall oder eine nominale Emissionsverzögerung zu definieren, ohne den Schutzumfang dieser Offenbarung zu überschreiten, wie Peaks, Start der Vorderkanten, vorspezifizierte Nulldurchgänge oder Kombinationen daraus, ohne Einschränkung. Als nicht einschränkende Beispiele können Peaks erster oder letzter Impulse der jeweiligen Impulsgruppen, ein Start einer Vorderkante der ersten oder letzten Impulse der jeweiligen Impulsgruppen, vor spezifizierte Nulldurchgänge von oszillierenden Signalen der ersten oder letzten Impulse der jeweiligen Impulsgruppen und Kombinationen daraus verwendet werden, um das Gruppenwiederholungsintervall oder die nominale Emissionsverzögerung zu definieren. Sofern nicht anders angegeben, ist der Marker, der zum Definieren von Intervallen in Beispielen verwendet wird, der Start der Vorderkante der Impulse von Interesse. In einigen Fällen kann ein Ende einer Hinterkante nicht als Marker verwendet werden, da das hintere Ende auslaufen kann.
1B veranschaulicht Entfernungsmessungen P1 bis PN einer Impulsgruppe 152 eines Entfernungsmesssignals gemäß einem oder mehreren Beispielen. In einem oder mehreren Beispielen können die jeweiligen Zwischenimpulsintervalle, die von verschiedenen Sendern verwendet werden, unterschiedlich sein, sodass ein jeweiliges Zwischenimpulsintervall verwendet werden kann, um einen Sender zu identifizieren, der eine jeweilige Impulsgruppe übertragen hat. Der Zwischenimpulsintervall 128 kodiert eine Senderkennung in die Impulsgruppe 152.
1B veranschaulicht Impulse, die Teil einer der hierin erörterten Impulsgruppen sein können, wie in 1A veranschaulicht, ohne Einschränkung. Diese Offenbarung ist nicht auf die durch 1B veranschaulichten Formen der Impulshüllen von P1 bis PN beschränkt. Die Verwendung anderer Formen von Impulshüllen, wie der durch 1C dargestellten Form der Impulshülle, ohne Einschränkung, wird speziell in Betracht gezogen und überschreitet den Umfang dieser Offenbarung nicht.
1B veranschaulicht ein Zwischenimpulsintervall 128, das zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen der Impulsgruppe 152 (z. B. P 1 und P2) definiert ist. Insbesondere können beliebige geeignete Marker verwendet werden, um das Zwischenimpulsintervall 128 zu definieren, ohne den Umfang dieser Offenbarung zu überschreiten, als nicht einschränkende Beispiele gelten Startzeiten, Peaks, ein Ende einer Hinterkante, ein Start einer Vorderkante, vorspezifizierte Nulldurchgänge von oszillierenden Signalen und Kombinationen daraus.
In verschiedenen Beispielen kann ein jeweiliges Zwischenimpulsintervall 128 eines ersten Senders (z. B. TX1) von einem jeweiligen Zwischenimpulsintervall 128 eines anderen Senders (z. B. TX3) verschieden sein. Insbesondere kann die Dauer eines Zwischenimpulsintervalls 128 auf den Sender hinweisen, von dem die Impulsgruppe ausgeht. Zum Beispiel kann ein jeweiliges Zwischenimpulsintervall 128 von TX1 eindeutig (oder innerhalb eines geografischen Bereichs) bis TX1 sein. Und ein jeweiliges Zwischenimpulsintervall 128 kann von TX3 eindeutig (oder innerhalb eines geografischen Bereichs) bis TX3 sein. Somit kann ein Zwischenimpulsintervall einer Impulsgruppe auf den Sender hinweisen, von dem die Impulsgruppe ausgeht. Somit kann in verschiedenen Beispielen ein Sender dazu konfiguriert sein, Impulse (z. B. innerhalb einer Impulsgruppe) mit einer Regelmäßigkeit oder durch ein Zwischenimpulsintervall, das den Sender angibt, getrennt zu übertragen. In verschiedenen Beispielen kann ein vorspezifiziertes Zwischenimpulsintervall einem Sender und einem Empfänger bekannt sein, und ein Versatz von dem vordefinierten Zwischenimpulsintervall kann verwendet werden, um eine Senderkennung zu kodieren und zu dekodieren.
1B veranschaulicht eine Impulsgruppendauer 126, die eine Zeitdauer aufweist, die zwischen dem Start des ersten Impulses einer Impulsgruppe (z. B. Start der Impulsgruppe 130) und dem Start des ersten Impulses einer nächsten Impulsgruppe (in 1B nicht veranschaulicht) definiert ist (z. B. Ende der Impulsgruppe 132).
1C veranschaulicht einen Entfernungsmessimpuls 148 eines Entfernungsmesssignals gemäß einem oder mehreren Beispielen und einem herkömmlichen eLoran-Impuls 150, der den Erfindern dieser Offenbarung bekannt ist, überlagert über dem Entfernungsmessimpuls 148. Insbesondere veranschaulicht 1C einen kürzeren Impuls als durchgezogene Linie, die den herkömmlichen eLoran-Impuls 150 veranschaulicht, und einen längeren Impuls als gestrichelte Linie, die den Entfernungsmessimpuls 148 veranschaulicht, von dem mindestens ein Abschnitt der Intrapulsfrequenzmodulation (IFM) unterzogen wurde. Insbesondere schließt eine Impulshülle 144 des Entfernungsmessimpulses 148 einen stabilen Peak für eine Zeitdauer ein, während eine Impulshülle des herkömmlichen eLoran-Impulses 150 einen Peak für eine kürzere Zeitdauer einschließt. Der stabile Peak der Impulshülle 144 stellt zusätzliche Zeit für die IFM-Kodierung von Informationen in den Entfernungsmessimpuls 148 bereit, wie hierin erörtert.
Der Entfernungsmessimpuls 148 kann mit Zeitsteuerungsinformationen kodiert werden, z. B. kann ein Punkt in dem Impuls ein Zeitsteuerungsereignis angeben. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der vierte Nulldurchgang (z. B. Nulldurchgang 140) von einem Empfänger als eine Angabe eines Zeitsteuerungsereignisses verwendet werden, z. B. für Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung für eine Positionierungstechnik (einschließlich, als nicht einschränkende Beispiele, multilaterale oder hyperbolische Positionsschätzungsberechnungen). Zusätzlich kann der Entfernungsmessimpuls 148 mit Daten kodiert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Entfernungsmessimpuls 148 frequenzmoduliert sein, um Daten zu kodieren. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Entfernungsmessimpuls 148 in zwei unterschiedlichen Zeitabschnitten frequenzmoduliert sein, z. B. kann der Entfernungsmessimpuls 148 von etwa 50 Mikrosekunden bis etwa 128 Mikrosekunden auf eine erste Frequenz und von etwa 140 Mikrosekunden bis etwa 218 Mikrosekunden auf eine zweite Frequenz frequenzmoduliert sein. Zusätzliche Beschreibungen in Bezug auf Kodierung von Daten in der Frequenz von Impulsen sind in Bezug auf 1D angegeben.
1C veranschaulicht ferner einen Impulsstartpunkt 136, der ein Zeitpunkt sein kann, zu dem der Entfernungsmessimpuls 148 beginnt, z. B. sich von einem Ruhepunkt entweder positiv oder negativ bewegt. 1C veranschaulicht auch den Impulsendpunkt 138, der der Zeitpunkt sein kann, zu dem der Entfernungsmessimpuls 148 endet, z. B. zu einem stabilen Ruhezustand zurückkehrt. Zusammen definieren der Impulsstartpunkt 136 und der Impulsendpunkt 138 eine Impulsdauer 134 des Entfernungsmessimpulses 148. Da Übertragungen nach einem bestimmten Punkt in dem Entfernungsmessimpuls 148 Klingeln einschließen können, kann der Impulsendpunkt 138 eine definierte Zeitdauer nach dem Impulsstartpunkt 136 sein.
1C veranschaulicht ferner die Impulsamplitude 142, die die Amplitude des Entfernungsmessimpulses 148 von einem negativen Peakwert zu einem positiven Peakwert sein kann. Zusätzlich veranschaulicht 1C die Impulshülle 144, die eine Amplitudenhülle sein kann, in die die Schwingungen des Entfernungsmessimpulses 148 passen.
1D veranschaulicht Phasen im Laufe der Zeit von sechzehn Beispielen eines Entfernungsmesssignals gemäß einem oder mehreren Beispielen. Insbesondere veranschaulicht 1D, dass die Phase eines Trägers (z. B. ein 100-kHz-Träger) frequenzmoduliert sein kann, um zu einer der 16 möglichen Phasenbahnen zu gelangen.
Ein einzelner Impuls (z. B. ein Entfernungsmessimpuls) kann während der in 1D veranschaulichten Dauer Phasen gemäß 1D aufweisen. Somit kann ein einzelner Entfernungsmessimpuls eines der 16 Symbole kodieren. Die 16 Symbole können 4 Bits von Daten pro Entfernungsmessimpuls bereitstellen.

Tabelle 1 stellt zusätzliche Details bezüglich der Phasen während der in 1D veranschaulichten Dauer und der dadurch kodierten Symbole bereit. Tabelle 1: Intrapulsfrequenzphasenmodulation

Zeitbereich	Symbole	Lineare Phasenänderung im Laufe der Zeit
0 bis 50 µs	Alle	0
50 µs bis 128 µs	1, 2, 3, 4	-3π/4
50 µs bis 128 µs	5, 6, 7, 8	-π/4
	9, 10, 11, 12	π/4
	13, 14, 15, 16	3π/4
128 µs bis 140 µs	Alle	0
140 µs bis 218 µs	2, 7, 12, 13	-3π/4
	3, 8, 9, 14	-π/4
	4, 5, 10, 15	π/4
	1, 6, 11, 16	3π/4
>218 µs	Alle	0

2 veranschaulicht ein Impulsordnungsschema 200 gemäß einem oder mehreren Beispielen. Insbesondere schließt 2 eine beispielhafte Anordnung von Arten von Impulsen 206 von Entfernungsmessimpulsen ein, die jeweiligen Impulspositionen 204 in Impulsgruppen einer Epoche zugeordnet sind, um zu veranschaulichen, wie unterschiedliche Arten von Entfernungsmessimpulsen (d. h. Entfernungsmessimpulse, die mit unterschiedlichen Arten von Daten kodiert sind, wie Vorlagenimpulse, Zeitnachrichtenimpulse und Datennachrichtenimpulse, ohne Einschränkung) in Impulsgruppen in einer Epoche angeordnet sein können. Das Variieren der Anordnung von Arten von Entfernungsmessimpulsen innerhalb einer Epoche kann die Auswirkung von Burst-Fehlern auf die Datenübertragung verringern und insbesondere die Leistung der Vorwärtsfehlerkorrekturtechniken verbessern. Impulsordnungsschemata können gemäß jedem geeigneten Algorithmus ausgewählt werden, als ein nicht einschränkendes Beispiel gemäß einem Algorithmus, der die Leistung eines Reed-Solomon-Typs von FEC-Blöcken verbessert.
2 veranschaulicht drei verschiedene Arten von Daten, die in Entfernungsmessimpulsen (z. B. durch Anwenden von IFM oder einer anderen Frequenzmodulationstechnik auf einen Abschnitt eines Entfernungsmessimpulses, ohne Einschränkung) eines Entfernungsmesssignals kodiert werden können, gemäß einem oder mehreren Beispielen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel veranschaulicht 2 Vorlagenimpulse („0“), Zeitnachrichtenimpulse („1“) und Datennachrichtenimpulse („2“). Die Verwendung von weniger Arten von Impulsen oder anderen Arten von Impulsen, zusätzlich oder alternativ zu den hierin erörterten, überschreitet den Schutzumfang dieser Offenbarung nicht.
Vorlagenimpulse werden allgemein verwendet, um Entfernungsmessimpulse mit spezifischen Symbolen zu assoziieren. Ein Satz von Vorlagenimpulsen kann einen Entfernungsmessimpuls für jedes Symbol einschließen, das durch die unterschiedlichen Entfernungsmessimpulse kodiert wird (z. B. 16 in dem in 2 veranschaulichten Beispiel (was den 16 Symbolen entspricht, die in 1D und Tabelle 1 veranschaulicht sind)). In einem in Betracht gezogenen Vorgang kann ein Sender einer Epoche den Satz von Vorlagenimpulsen jede Epoche übertragen. Ein Empfänger kann die Modellimpulse während der Epoche empfangen und die Vorlagenimpulse als Vorlagen verwenden, z. B. kann der Empfänger andere empfangene Entfernungsmessimpulse in denselben oder nachfolgenden Epochen mit den Vorlagenimpulsen vergleichen, um zu bestimmen, welche Symbole durch die anderen Entfernungsmessimpulse kodiert wurden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann, wenn ein Entfernungsmessimpuls eines von sechzehn verschiedenen Symbolen kodieren kann (z. B. durch Frequenzmodulation von zwei verschiedenen Abschnitte des Impulses unabhängig voneinander (z. B. wie veranschaulicht und beschrieben in Bezug auf 1C und 1D) eine Epoche sechzehn Vorlagenimpulse einschließen, jeweils eine für jedes Symbol. Ein Empfänger kann die empfangenen Vorlagenimpulse mit empfangenen Entfernungsmessimpulsen vergleichen, um entsprechende Symbole zu identifizieren, die in den empfangenen Impulsen kodiert sind.
Zeitnachrichtenimpulse können gemeinsam Zeitsteuerungsinformationen kodieren (z. B. durch Frequenzmodulation eines oder mehrerer Abschnitte jedes der Impulse). Als nicht einschränkendes Beispiel kann ein Sender dazu konfiguriert sein, eine Zählung von Epochen zu halten, z. B. als „Epochennummer“, und kann die Epochennummer übertragen, die in den Zeitsteuerungsnachrichtenimpulsen jeder Epoche kodiert ist. Die Zeitnachrichtenimpulse können ein oder mehrere Fehlerkorrekturbits einschließen, z. B. gemäß einem Reed-Solomon-Fehlerkorrekturschema. Als Beispiel für die Kodierung von Zeitsteuerungsinformationen kann die Epochennummer eine 32-Bit-Zahl sein, und die 28 Zeitnachrichtenimpulse einer Epoche können kollektiv die Epochennummer und das eine oder die mehreren Fehlerkorrekturbits kodieren. Zum Beispiel kann jeder Zeitnachrichtenimpuls 4 Bits der Epochennummer kodieren (z. B. kann jeder Impuls eines der 16 Symbole kodieren, die in Bezug auf 1D und Tabelle 1 beschrieben sind). Ferner können einige der in den Zeitnachrichtenimpulsen kodierten Bits Fehlerkorrekturbits sein.
Datennachrichtenimpulse können kollektiv eine Datennachricht kodieren (z. B. durch Intrapulsfrequenzmodulation eines oder mehrerer Abschnitte jedes der Impulse, ohne Einschränkung). Datennachrichtenimpulse können eine Nachricht kommunizieren, z. B. von einem Systembetreiber eines LORAN-Systems an den Benutzer eines LORAN-Empfängers. Nicht einschränkende Beispiele für Informationen, die über Datennachrichtenimpulse übertragen werden, schließen Differenzkorrekturen, Almanach-Informationen auf Sender und Differenzmonitoren bzw. Nachrichten ein, einschließlich, als nicht einschränkende Beispiele, Notfallwarnungen oder Wetterwarnungen. Die Datennachrichtenimpulse können ferner einen oder mehrere Fehlerkorrekturnachrichtenimpulse einschließen, z. B. einen FEC-Block gemäß einem Reed-Solomon-Fehlerkorrekturschema. Zum Beispiel kann jeder Datennachrichtenimpuls 4 Bits der Datennachricht kodieren (z. B. kann jeder Impuls eines der 16 Symbole kodieren, die in Bezug auf 1D und Tabelle 1 beschrieben sind). Ferner können einige der in den Datennachrichtenimpulsen kodierten Bits Fehlerkorrekturbits sein.
Als ein nicht einschränkendes Beispiel veranschaulicht 2 zehn Impulsgruppen 202 („Gruppenwiederholungsintervalle“ GRI1-GRI10), die jeweils 12 Impulspositionen 204 einschließen. Somit veranschaulicht 2 einhundertundzwanzig Impulspositionen einer Epoche. Eine „Impulsposition“ ist eine relative Position eines Entfernungsmessimpulses innerhalb eines geordneten Satzes von Entfernungsmessimpulsen einer Impulsgruppe.
Während jeder Epoche kann ein Sender dazu konfiguriert sein, alle Impulse der Epoche gemäß einem Impulsordnungsschema, wie einem Impulsordnungsschema 200, zu übertragen. Durch Anordnen der unterschiedlichen Arten von Impulsen 206 gemäß dem Impulsordnungsschema 200 kann ein Empfänger in der Lage sein zu bestimmen, welche Impulse von welcher Art sind. Somit kann beispielsweise ein Empfänger in der Lage sein, basierend auf der Impulsposition zu bestimmen, welche Impulse Vorlagenimpulse, Zeitnachrichtenimpulse und Datennachrichtenimpulse sind. Ferner können die Vorlagenimpulse so geordnet werden, dass ein Empfänger das Symbol basierend auf der Reihenfolge des Vorlagenimpulses identifizieren kann. In ähnlicher Weise können die Zeitnachrichtenimpulse oder Datennachrichtenimpulse so geordnet werden, dass der Empfänger eine Art eines Impulses basierend auf der Impulsposition identifizieren kann. Darüber hinaus kann ein Sender durch Anordnen der unterschiedlichen Arten von Impulsen 206 gemäß dem Impulsordnungsschema 200 die Auswirkung von Fehlern verringern, die sich aus wiederholter oder Burst-Interferenz (z. B. von einem anderen Sender) ergeben können. Als nicht einschränkendes Beispiel kann, wenn eine Reihe von zwei oder mehr (zeitlich) benachbarten Impulsen mit einem hohen Störgrad empfangen wird, z. B. aufgrund eines nahen Senders oder Blitzes, der Einfluss auf die Gesamtinformationen, die in den Impulsgruppen der Epoche kodiert sind, verringert werden, da unterschiedliche Arten von Impulsen 206 als Ergebnis der durch das Impulsordnungsschema eingeführten Variabilität beeinflusst werden können. Durch Verringern einer Auswirkung von Burst-Fehlern auf eine bestimmte Art von Impuls kann eine Fehlerkorrektur (z. B. Reed-Solomon-Fehlerkorrektur) aktiviert werden, um effektiver zu funktionieren. Dementsprechend ist ein Gesichtspunkt eines Impulsordnungsschemas, dass Gruppen von Impulsen derselben Art durch Impulse verschiedener Arten getrennt werden können, z. B. um eine Anzahl von Impulsen derselben Art, die in Reihe gesendet werden, zu verringern.
In verschiedenen Beispielen kann die Epochennummer in Zeitnachrichtenimpulsen oder Daten in den Datennachrichtenimpulsen verschlüsselt sein. Zum Beispiel kann die Epochennummer, die in die Zeitnachrichtenimpulse kodiert ist, vor dem Kodieren verschlüsselt werden. Als weiteres Beispiel kann die Datennachricht, die in die Datennachrichtenimpulse kodiert ist, vor dem Kodieren verschlüsselt werden. Eine einzelne verschlüsselte Datennachricht kann eine oder mehrere Epochen überspannen. Die Verschlüsselung der Epochennummer oder der Datennachricht kann derart sein, dass die Epochennummer oder die Datennachricht ohne Verschlüsselungsschlüssel nicht zu entschlüsseln sein kann. Somit kann ein Empfänger aller Impulse einer Epoche und im Besitz des Impulsordnungsschemas 200, aber nicht im Besitz des Verschlüsselungsschlüssels, in der Lage sein, die von den Zeitnachrichtenimpulsen oder den Datennachrichtenimpulsen kodierten Symbole wiederherzustellen, aber möglicherweise nicht in der Lage sein, die Epochennummer oder die Daten zu entschlüsseln.
Alternativ dazu können in verschiedenen Beispielen die Zeitsteuerungsinformationen nicht verschlüsselt werden, z. B. können die Zeitsteuerungsinformationen unverschlüsselt übertragen werden. Das Verschlüsseln der Zeitsteuerungsinformationen kann es einem Empfänger der Zeitnachrichtenimpulse ermöglichen, Zeitsteuerungsinformationen, z. B. eine Epochennummer, zu erhalten, ohne einen Verschlüsselungsschlüssel zu besitzen. Das Ermöglichen eines Empfängers, die Epochennummer ohne einen Verschlüsselungsschlüssel zu erhalten, kann es dem Empfänger ermöglichen, Informationen (z. B. genauere Zeitsteuerungsinformationen durch Korrigieren von Dithering, das nachstehend ausführlicher beschrieben wird) zu erhalten.
Die Übertragung der Zeitsteuerungsinformationen in unverschlüsselter Form, kann jedoch die Zeitsteuerungsinformationen anfällig für Spoofing lassen. In verschiedenen Beispielen können die Zeitsteuerungsinformationen unverschlüsselt (z. B. in Zeitnachrichtenimpulsen) übertragen werden, und zweite Zeitsteuerungsinformationen können verschlüsselt in Datennachrichtenimpulsen übertragen werden. Die zweiten Zeitsteuerungsinformationen können verschlüsselt und somit weniger anfällig für Spoofing als die unverschlüsselt übertragenen Zeitsteuerungsinformationen sein.
Ferner können die zweiten Zeitsteuerungsinformationen zusätzliche Zeitsteuerungsinformationen einschließen, die nicht in den Zeitsteuerungsinformationen enthalten sind, z. B. einen Schaltsekunden-Zählwert. Das Einschließen der zusätzlichen Zeitsteuerungsinformationen in den zweiten Zeitsteuerungsinformationen kann es Empfängern im Besitz des Verschlüsselungsschlüssels ermöglichen, detailliertere oder genauere Zeitsteuerungsinformationen zu erhalten als es für Empfänger möglich ist, die nicht im Besitz des Verschlüsselungsschlüssels sind. Ferner kann das Einschließen der zusätzlichen Zeitsteuerungsinformationen in den zweiten Zeitsteuerungsinformationen ermöglichen, dass die Zeitsteuerungsinformationen der Zeitnachrichtenimpulse die zusätzlichen Zeitsteuerungsinformationen nicht einschließen, was es ermöglichen kann, die Anzahl von Zeitnachrichtenimpulsen zu verringern oder zusätzliche Fehlerkorrekturbits in den Zeitnachrichtenimpulsen einzuschließen.
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele allgemein darauf, die Verwendbarkeit von Entfernungsmessimpulsen zu steuern, um eine genaue Verwendung der Entfernungsmessimpulse an bestimmte Empfänger zu begrenzen, indem ein Zeitversatz (als „Dither-Versatz“ oder nur „Dither“ bezeichnet) hinzugefügt wird, den ein spezifischer Empfänger mit einer Ditherkorrektur vor dem Verwenden der Entfernungsmessimpulse korrigieren kann. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Steuerung der Verwendbarkeit die Zuweisung des Messimpulses und eines Navigationssystems unter Verwendung derselben erleichtern.
3 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm 300, das beispielhafte Zeitsteuerungen von Impulsgruppen, die Dithering aufweisen, gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Insbesondere veranschaulicht 3 Zeitsteuerungen von Impulsgruppen von drei Epochen (Epoche 1, Epoche 2 und Epoche 3). In den Impulsgruppen, die während Epoche 1 auftreten, liegt kein Dithering vor. (in der vorliegenden Offenbarung können Impulsgruppen, die während einer Epoche auftreten, als Impulsgruppen „der Epoche“ bezeichnet werden.) Die Impulsgruppen von Epoche 2 werden verzögert und die Impulsgruppen von Epoche 3 werden in Bezug auf die Zeit 302 vorgeschoben.
3 veranschaulicht die nominale Epochenstartzeit 302 als nominale Startzeit von jeder der Epoche 1, Epoche 2 und Epoche 3. In verschiedenen Beispielen können die Epochen 1,2 und 3 sequentiell oder nicht sequentiell sein. 3 veranschaulicht auch die nominale zweite Epochenstartzeit 320. Die nominale zweite Epochenstartzeit kann der nominalen Epochenstartzeit 302 nach einer Epochendauer (d. h. der Dauer einer Epoche) folgen.
Die Impulsgruppen von Epoche 1 sind ohne Dithering veranschaulicht. Insbesondere wird die erste Impulsgruppe des ersten Senders („PG1 von TX1“) als bei der nominalen Epochenstartzeit 302 beginnend veranschaulicht, d. h. bei PG1 von TX1 lag kein Dithering in Bezug auf die nominale Epochenstartzeit 302 vor (nicht verzögert oder vorgeschoben). Die zweite Impulsgruppe des ersten Senders („PG2 von TX1“) beginnt mit dem Gruppenwiederholungsintervall 310 nach der nominalen Epochenstartzeit 302. Außerdem beginnt die erste Impulsgruppe des zweiten Senders („PG1 von TX2“) bei der nominalen zweiten Impulsgruppe 304, d. h. bei PG1 von TX2 lag kein Dithering in Bezug auf die nominale zweite Impulsgruppenstartzeit 304 vor. Außerdem beginnt PG2 von TX2 mit dem Gruppenwiederholungsintervall 314 nach der nominalen zweiten Impulsgruppenstartzeit 304. Die Epochendauer 306 ist die Dauer von Epoche 1.
Die Impulsgruppen von Epoche 2 werden durch Verzögerungsversatz 312 verzögert. Insbesondere wird PG1 von TX1 von Epoche 2 durch Verzögerungsversatz 312 von der nominalen Epochenstartzeit 302 verzögert. In ähnlicher Weise wird PG1 von TX2 von Epoche 2 von der nominalen zweiten Impulsgruppenstartzeit 304 durch Verzögerungsversatz 312 verzögert. Ebenso werden alle Impulsgruppen von Epoche 2 durch Verzögerungsversatz 312 verzögert. Der Zeitpunkt der Impulsgruppen (z. B. mit oder ohne Dithering) gilt gleichermaßen für alle Entfernungsmessimpulse der Impulsgruppen. Zum Beispiel werden alle Entfernungsmessimpulse von PG1 von TX1 von Epoche 2 durch Verzögerungsversatz 312 verzögert. Trotz der Verzögerung von Epoche 2 würde eine nachfolgende Epoche bei der nominalen zweiten Epochestartzeit 320 und nicht nach der nominalen Epochendauer 308 beginnen. Um dies zu erleichtern, kann in verschiedenen Beispielen der Verzögerungsversatz 312 so ausgewählt werden, dass er kürzer als eine nominale Dauer zwischen dem Ende eines letzten Entfernungsmessimpulses einer letzten Impulsgruppe einer Epoche und dem Start eines ersten Entfernungsmessimpulses einer ersten Impulsgruppe einer nachfolgenden Epoche ist.
Die Impulsgruppen von Epoche 3 werden durch den Vorschubversatz 318 vorgeschoben. Insbesondere wird PG1 von TX1 der Epoche 3 von der nominalen Epochenstartzeit 302 durch den Vorschubversatz 318 vorgeschoben. In ähnlicher Weise wird PG1 von TX2 von Epoche 3 von der nominalen zweiten Impulsgruppenstartzeit 304 durch den Vorschubversatz 318 vorgeschoben. Ebenso werden alle Impulsgruppen von Epoche 3 durch den Vorschubversatz 318 vorgeschoben. Trotz dieses Vorschubs würde eine nachfolgende Epoche nominal bei der nominalen zweiter Epochenstartzeit 320 und nicht nach der Epochendauer 316 beginnen. Um dies zu erleichtern, kann in verschiedenen Beispielen der Vorschubversatz 318 so ausgewählt werden, dass er kürzer als eine nominale Dauer zwischen dem Ende eines letzten Entfernungsmessimpulses einer letzten Impulsgruppe einer Epoche und dem Start eines ersten Entfernungsmessimpulses einer ersten Impulsgruppe einer nachfolgenden Epoche ist.
Der Begriff „Ketten-Dithering-Intervall“ kann sich auf ein Zeitintervall beziehen, durch das alle Entfernungsmessimpulse aller Impulsgruppen aller Sender einer Gruppe von Sendern (die als Kette bezeichnet werden können) (relativ zu einem nominalen Zeitpunkt) verzögert oder vorgeschoben werden. Ein Ketten-Dithering-Intervall (z. B. Verzögerungsversatz 312 oder Vorschubversatz 318) kann für die Dauer einer Epoche gelten. In nachfolgenden Epochen können die Impulsgruppen aller Sender einer Gruppe von Sendern durch ein anderes Ketten-Dithering-Intervall oder überhaupt nicht verzögert oder vorgeschoben werden.
Als ein Beispiel für Dithering auf Kettenebene veranschaulicht 4 die Dithering-Versätze auf Kettenebene 400 der Emissionsverzögerung von 3 Stationen einer Kette im Laufe der Zeit. Insbesondere veranschaulicht 4 eine erste Emissionsverzögerung 402 eines ersten Senders einer Kette, eine zweite Emissionsverzögerung 404 eines zweiten Senders der Kette und eine dritte Emissionsverzögerung 406 eines dritten Senders der Kette. Die dritte Emissionsverzögerung 406 wird relativ zu der zweiten Emissionsverzögerung 404 durch eine nominale Emissionsverzögerung (z. B. 20.000 Mikrosekunden) verzögert. In ähnlicher Weise wird die zweite Emissionsverzögerung 404 relativ zu der ersten Emissionsverzögerung 402 durch die nominale Emissionsverzögerung verzögert. 4 veranschaulicht, dass alle der ersten Emissionsverzögerung 402, der zweiten Emissionsverzögerung 404 und der dritten Emissionsverzögerung 406 im Wesentlichen parallel sind. Die erste Emissionsverzögerung 402, die zweite Emissionsverzögerung 404 und die dritte Emissionsverzögerung 406 sind im Wesentlichen parallel, da die gesamte erste Emissionsverzögerung 402, die zweite Emissionsverzögerung 404 und die dritte Emissionsverzögerung 406 in jeder Epoche um das gleiche Dithering auf Kettenebene verzögert werden.
In verschiedenen Beispielen kann eine Änderung beim Dithering einer Kette (d. h. eine Änderung des Ditherns aller Impulse aller von einer Kette von Sendern übertragenen Impulsgruppen) im Laufe der Zeit folgen. Zum Beispiel veranschaulicht 4 Änderungen beim Dithering der Kette nach einem Rampenmuster zwischen mehreren Punkten (z. B. pseudozufällig ausgewählten Punkten). Zum Beispiel können die Dithering-Versätze auf Kettenebene 400 mehrere Zufallswerte aufweisen und können einer Rampe zwischen den mehreren Zufallswerten folgen. Somit kann in dem in 4 veranschaulichten Beispiel die Änderung des Ditherings zwischen zwei beliebigen Epochen relativ zu einer Änderung über viele (z. B. 50.000 Epochen) klein sein. Zum Beispiel kann bei Epoche 1 das Ketten-Dithering 0 Mikrosekunden betragen, bei Epoche 2 kann das Ketten-Dithering geringfügig länger sein (z. B. 0,4 Mikrosekunden länger), und bei Epoche 50.000 kann das Ketten-Dithering 20.000 Mikrosekunden betragen. Somit kann die Größe des Ditherings auf Kettenebene in der Größenordnung von zehn Tausenden von Mikrosekunden liegen, wenn sie über viele Epochen betrachtet werden, während die Änderung der Änderung zwischen zwei beliebigen Epochen viel kleiner sein kann, (z. B. 1 Mikrosekunde oder weniger).
Zusätzlich zu dem Dithering auf Kettenebene (z. B. wie veranschaulicht und beschrieben in Bezug auf 3) können einzelne Stationen die Zeitsteuerung der Impulsgruppen mit Dither versehen. Zum Beispiel veranschaulicht 5 das Dithering auf Stationsebene. Das Dithering auf Stationsebene kann analog zu dem Dithering auf Kettenebene sein, indem das Dithering auf Stationsebene das Dithering aller Entfernungsmessimpulse aller Impulsgruppen für eine Epoche beinhalten kann. Im Gegensatz zu dem Dithering auf Kettenebene kann das Dithering auf Stationsebene jedoch von Stationen einzeln und nicht durch eine Kette von Stationen zusammen angewendet werden.
5 veranschaulicht eine Epoche 4, die sowohl Dithering auf Kettenebene als Dithering auf Stationsebene einschließt. 5 veranschaulicht eine nominale Epochenstartzeit 502. 5 veranschaulicht ein Ketten-Dithering-Intervall 504, durch das alle Impulsgruppen (einschließlich z. B. PG1 von TX1, PG1 von TX2, PGN von TX1 und PGN von TX2) einer Kette (z. B. TX1 und TX2) für die Dauer von Epoche 4 vorgeschoben werden. Das heißt, basierend auf dem Ketten-Dithering-Intervall würde der erste Impuls von Epoche 4 (PG1 von TX1) bei der mit Ketten-Dithering versehenen Startzeit 510 beginnen.
5 veranschaulicht jedoch, dass PG1 von TX1 durch den Verzögerungsversatz auf Stationsebene 506 verzögert wird. Zum Beispiel verzögert TX1 während der Epoche 4 alle Impulsgruppen durch den Verzögerungsversatz auf Stationsebene 506.
Außerdem veranschaulicht 5, dass die Impulsgruppen von TX2 um den Vorschubversatz auf Stationsebene 508 vorgeschoben werden (z. B. relativ zu der mit Dithering auf Kettenebene bearbeiteten zweiten Impulsgruppenstartzeit 512). Der Verzögerungsversatz auf Stationsebene 506 ist unabhängig vom Vorschubversatz auf Stationsebene 508.
Der Begriff „Stations-Dithering-Intervall“ kann ein Zeitintervall sein, durch das alle Impulsgruppen eines Senders verzögert oder vorgeschoben werden (relativ zu einem nominalen Zeitpunkt oder relativ zu einem nominalen Zeitpunkt und einem Dithering auf Kettenebene). Ein stationäres Dithering-Intervall kann für die Dauer einer Epoche gelten. In nachfolgenden Epochen können die Impulsgruppen des Senders durch ein anderes stationäres Verbindungsintervall verzögert oder vorgeschoben werden. In einigen Fällen können alle Impulsgruppen jedes Senders jeder Epoche um ein anderes Ketten-Dithering-Intervall oder durch kein Ketten-Dithering-Intervall verzögert werden. Als ein Beispiel für die Verwendung eines anderen Dithering-Intervalls auf Stationsebene in jeder Epoche, veranschaulicht 6 Dither-Versätze 602 der Emissionsverzögerung einer 1. Station, zum Beispiel in Epochen 1-900.
In verschiedenen Beispielen kann eine Änderung beim Dithering einer Station (d. h. eine Änderung des Ditherns aller Entfernungsmessimpulse aller von einem Sender übertragenen Impulsgruppen) im Laufe der Zeit folgen. Zum Beispiel können die Dithering-Versätze auf Stationsebene 602 mehrere Zufallswerte aufweisen und können einer Rampe zwischen den mehreren Zufallswerten folgen. Zum Beispiel veranschaulicht 6 Änderungen beim Dithering der Station nach einem Rampenmuster zwischen mehreren Punkten. Somit kann in dem in 6 veranschaulichten Beispiel die Änderung des Ditherings zwischen zwei beliebigen Epochen relativ zu einer Änderung über viele (z. B. 50 entsprechende Epochen) klein sein. Zum Beispiel kann das Stations-Dithering in der 300. Epoche eine Verzögerung von 60 Mikrosekunden sein, in der 30. Epoche kann das Stations-Dithering eine etwas längere Verzögerung sein (z. B. 1 Mikrosekunde länger), und in der 350. Epoche kann das Ketten-Dithering eine Verzögerung von 110 Mikrosekunden sein. Somit kann die Größe des Ditherings auf Stationsebene in der Größenordnung von zehn oder hunderten von Mikrosekunden liegen, wenn viele Epochen berücksichtigt werden, während die Größenordnung der Änderung zwischen zwei beliebigen Epochen viel kleiner sein kann, (z. B. 1 Mikrosekunde oder weniger).
Das Beispiel für das Dithering auf Stationsebene, das Dithering auf Kettenebene einschließt, ist in 6 zusätzlich zu dem Dithering auf Kettenebene implementiert, wie vorstehend in Bezug auf 5 beschrieben. Somit kann, zusätzlich zu den Dithering-Versätzen auf Stationsebene 602, das Dithering auf Kettenebene Dithering zu den Dithering-Versätzen auf Stationsebene 602 hinzufügen oder aussetzen. Zum Beispiel kann ein Aufwärtstrend von der 0. Epoche zu der 900. Epoche, die zumindest teilweise aus dem Dithering auf Kettenebene resultieren, z. B. dem in 4 veranschaulichten Dithering auf Kettenebene.
Zusätzlich kann in verschiedenen Beispielen eine Größe der Änderung, die durch ein Ketten-Dithering-Intervall im Laufe der Zeit verursacht wird, größer oder kleiner sein (z. B. um eine Größenordnung oder mehr) als eine Größe der Änderung, die durch ein Stations-Dithering-Intervall im gleichen Zeitraum verursacht wird. Zum Beispiel kann eine Größe der Änderung, die durch die Dithering-Versätze auf Kettenebene 400 von 4 verursacht wird, einhundertmal größer sein als die Größe der Änderung, die durch Dithering-Versätze auf Stationsebene 602 von 6 verursacht wird. Anders ausgedrückt, in Bezug auf das gesamte Dithering im Laufe der Zeit, kann Dithering auf Kettenebene einen momentanen Dither, d. h. den Dither zwischen 2 nachfolgenden Epochen, 100-mal stärker beeinflussen als das Dithering auf Stationsebene den momentanen Dither beeinflusst.
Zusätzlich kann in verschiedenen Beispielen die Dauer einer Rampe von dem Dithering auf Kettenebene verschieden sein (z. B. um eine Größenordnung oder mehr) als eine Dauer einer Rampe des Stations-Dithering-Intervalls. Zum Beispiel können die Dithering-Versätze auf Kettenebene 400 von 4 einer Rampe zwischen zwei Werten für eine Dauer von 30.000 Epochen folgen, während die Dithering-Versätze auf Stationsebene 602 von 6 einer Rampe zwischen zwei Werten für eine Dauer von 60 jeweiligen Epochen folgen können.
Die Größe des Ketten-Dithering-Intervalls oder des Stations-Dithering-Intervalls kann kleiner als eine Standarddauer zwischen Impulsgruppen (oder Epochen) gewählt werden. Zum Beispiel können das Ketten-Dithering-Intervall und das Stations-Dithering-Intervall so ausgewählt werden, dass selbst wenn eine Kette und eine Station während einer 1. Epoche verzögert wurden und die Kette und die Station während der nächsten Epoche vorgeschoben wurden, eine Überlappung von Impulsgruppen vermieden wird. Als weiteres Beispiel kann das Stations-Dithering-Intervall so ausgewählt werden, dass, wenn Entfernungsmessimpulse eines ersten Senders verzögert wurden und Entfernungsmessimpulse eines zweiten Senders vorgeschoben wurden, die Signale von dem ersten und zweiten Sender nicht überlappen würden.
Durch Dithering einer oder mehrerer Impulsgruppen während einer oder mehrerer Epochen (z. B. wie durch 3 und 5 veranschaulicht) kann es möglich sein, die Signale eines Systems (z. B. ein zeitabhängiges System) zu privatisieren. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können Empfänger von der Zeitsteuerung (z. B. der Ankunftszeit von Signalen am Empfänger) abhängen, um Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung zu berechnen. Wenn Signale, die an einem oder mehreren Sendern übertragen werden, mit Dithering versehen werden, kann der Empfänger Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung möglicherweise nicht genau berechnen. Mit anderen Worten kann das Dithering Fehler in die Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung einführen, die an einem Empfänger berechnet werden können.
In verschiedenen Beispielen können einer oder mehrere der Sender Signale gemäß einem Dithering-Zeitplan mit Dither versehen. Der Dithering-Zeitplan kann einen vordefinierten Dithering-Zeitplan einschließen, der ein Zeitplan von Dithering-Intervallen (z. B. Ketten-Dithering-Intervalle oder Stations-Dithering-Intervalle) ist, um auf Signale angewendet zu werden, die während einer Anzahl von Epochen übertragen werden. Ein Empfänger kann im Besitz des Dithering-Zeitplans in der Lage sein, die Auswirkungen des Ditherings auf die empfangenen Signale zu korrigieren und dadurch die Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung genau zu berechnen. Empfänger ohne den Dithering-Zeitplan sind möglicherweise nicht in der Lage, die Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aus den abgebundenen Signalen genau zu berechnen.
Sender oder Ketten können ihre Signale privatisieren, z. B. durch eine genaue Verwendung der Signale, die vom Besitz des Dithering-Zeitplans abhängen. Ein Bediener der Sender kann den Dithering-Zeitplan verkaufen, z. B. auf einer Abonnementbasis.
In einem oder mehreren Beispielen können mehrere Dienstebenen definiert werden, um verschiedene Ebenen der Genauigkeit zu ermöglichen, die an einem Empfänger berechnet werden kann. Als nicht einschränkendes Beispiel können die Sender zwei oder mehr Dithering-Instanzen einschließen und die Dithering-Zeitpläne separat verkaufen. Zusätzlich oder alternativ dazu können Dithering-Zeitpläne, einschließlich unterschiedlicher Genauigkeit, verkauft werden. Spezifische Benutzer erhalten zwei Schlüssel und Benutzer mit niedrigerer Ebene einen einzigen Schlüssel. Der Dither könnte die Summe von zwei Termen sein, spezifische Benutzer würden Zugriff auf beide Terme haben (über ihre Schlüssel), und Benutzer der niedrigeren Ebene können nur auf einen groben Term (über ihren Schlüssel) zugreifen.
Der Dithering-Zeitplan kann verschlüsselt oder nur mit einem Schlüssel verwendet werden, sodass ein Empfänger einen Schlüssel besitzen muss, um den Dithering-Zeitplan zu nutzen. Das Dithering an einer Kette oder einer Station kann sich auf die Epochennummer beziehen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Dithering-Zeitplan Dithering-Intervalle für jede Epochennummer einschließen. Somit kann der Dithering-Zeitplan durch die Epochennummer indizierbar sein Als ein Beispiel kann der Dithering-Zeitplan eine Funktion (z. B. einen Verschlüsselungsalgorithmus) einschließen, die als Eingabe den Schlüssel und die Epochennummer annehmen kann und Korrekturen zum Dithering für eine oder mehrere Stationen für diese Epoche zurückgeben kann. Ein Empfänger kann die Korrekturen an korrekten Messimpulsen verwenden, die während der Epoche empfangen werden. Somit kann der Besitz sowohl der Epochennummer als auch des Schlüssels für die genaue Berechnung von PNT-Informationen entscheidend sein.
In verschiedenen Beispielen kann die Größe des Ditherings auf Kettenebene oder des Ditherings auf Stationsebene gemäß einer Rampe derart ausgewählt werden, dass ein Empfänger in der Lage sein kann, eine Epochennummer von Übertragungen zu dekodieren, ohne das Dithering vollständig zu korrigieren. Zum Beispiel kann eine Größe des Ditherings auf Kettenebene oder des Ditherings auf Stationsebene so gewählt werden, dass es groß genug ist, um Standortberechnungen ungenau wiederzugeben, aber gleichzeitig kann aufgrund der Rampe und der relativ kleinen Differenz zwischen dem Dithering einzelner Impulsgruppen, ein Empfänger in der Lage sein, eine Epochennummer aus dem Sendezyklus zu dekodieren. Somit kann der Empfänger während der Initialisierung eines Empfängers in der Lage sein, eine Epochennummer zu erhalten, die dann mit dem Dithering-Zeitplan verwendet werden kann, um die Entfernungsmessimpulse zu korrigieren. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Rampen in den Größen des Ditherings auf Kettenebene oder des Ditherings auf Stationsebene verhindern oder erschweren, das Dithering durch Mitteln über Epochen aufzulösen.
Zusätzlich zu dem Dithering auf Kettenebene oder dem Dithering auf Stationsebene kann in verschiedenen Beispielen maskiertes Dithering angewendet werden. Das maskierte Dithering kann zum Maskieren von Trends beim Dithering verwendet werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können Signale gemäß einer oder mehreren Rampen mit Dithering versehen werden (z. B. wie in 4 und 6 veranschaulicht). Das maskierte Dithering kann die eine oder die mehreren Rampen verdecken oder eine Vorhersage von Dithering erschweren oder unwahrscheinlich machen. Insbesondere kann das maskierte Dithering ein pseudozufälliges Dithering einschließen, das auf Impulsgruppen (einschließlich aller Entfernungsmessimpulse der Impulsgruppe) angewendet wird. Das maskierte Dithering kann unterschiedliche Mengen an Dithering verwenden, unabhängig von dem Dithering früherer Epochen. Zum Beispiel folgt das maskierte Dithering keiner Rampe. Somit kann das maskierte Dithering relativ hoch zwischen einer Epoche und dem nächsten im Vergleich zu der Änderung, die sich aus maskierten Dithering über viele Epochen ergibt, unterscheiden. Der relativ große Unterschied zwischen den nachfolgenden Epochen des maskierten Ditherings kann den relativ kleinen Unterschied zwischen dem Dithering des Ditherings auf Kettenebene und dem Dithering auf Stationsebene maskieren. Zum Beispiel kann in Abwesenheit der Maskenschicht von Dithering ein Empfänger, z. B. ein Empfänger, der nicht im Besitz des Dithering-Zeitplans ist, im Laufe der Zeit in der Lage sein, die Rampe des Ditherings auf Kettenebene und des Ditherings auf Stationsebene zu beobachten und das Dithering zukünftiger Impulsgruppen vorherzusagen. Mit dem angelegten maskierten Dithering ist ein Empfänger jedoch weniger in der Lage, die Rampe des Ditherings auf Kettenebene oder des Ditherings auf Stationsebene zu beobachten.
7 veranschaulicht ein Beispiel für Dither von Epochen, einschließlich eines maskierten Ditherings bei der Emissionsverzögerung einer 1. Station, zum Beispiel die Epochen 200-250. Wie in 7 zu sehen ist, schließt das maskierte Dithering im Gegensatz zu dem in 4 und 6 veranschaulichten Dithering keine Werte ein, zwischen denen das Dithering einer Rampe folgt, z. B. ist das maskierte Dithering in jeder Epoche pseudozufällig. Wie beim Dithering-Versatz auf Stationsebene 602 von 6 kann der maskierte Ditherversatz 702 von 7 ein Dithering auf Kettenebene und ein Dithering auf Stationsebene aufweisen, und das maskierte Dithering wird diesem hinzugefügt. Somit kann der maskierte Dither-Versatz 702 von der 200. Epoche bis zu der 250. Epoche von 7 einen allgemeinen Aufwärtstrend (z. B. von 70,8 Mikrosekunden-Dither bis zu 71,7 Mikrosekunden-Dither nach 50 entsprechenden Epochen) aufweisen. Der maskierte Dither ist jedoch ein pseudozufälliger Dither (mit einem Mittelwert von Null), der in jeder Epoche zusätzlich zu dem Dithering auf Kettenebene und auf Stationsebene angelegt wird. Somit verursacht der maskierte Dither im Laufe der Zeit keinen Trend im Dither.
In verschiedenen Beispielen kann das maskierte Dithering die Zeitsteuerung von Impulsgruppen durch Größen (der Zeitsteuerung) ändern, die kleiner oder größer als (z. B. um eine Größenordnung oder mehr) das Ketten-Dithering-Intervall oder das Stations-Dithering-Intervall sind. Zum Beispiel kann, wie in 7 veranschaulicht, das maskierte Dithering ein Signal in der Größenordnung von 0,2 Mikrosekunden mit Dither versehen. Da der maskierte Dither jedoch einen Mittelwert von Null aufweist, verursacht der maskierte Pegel des Dithers keinen Trend im Laufe der Zeit. Mit anderen Worten kann der maskierte Dither einen 0,2-Mikrosekunden-Umschwung zwischen der 1. Epoche und der 2. Epoche verursachen; und kann der maskierte Dither einen 0,2-Mikrosekunden-Umschwung zwischen der 1. Epoche und der 300. Epoche oder der 50.000. Epoche verursachen. Mit anderen Worten kann die Größe des maskierten Ditherings dieselbe sein, gleich ob viele Epoche oder einzelne Epochen berücksichtigt werden.
Wie bei dem Dithering auf Kettenebene und dem Dithering auf Stationsebene kann das maskierte Dithering in dem Dithering-Zeitplan eingeschlossen sein, sodass das maskierte Dithering für (z. B. durch einen Empfänger im Besitz des Dithering-Zeitplans) korrigiert werden kann, bevor Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aus den mit Dithering versehenen Signalen berechnet werden.
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele im Allgemeinen auf die Validierung von Impulsgruppen durch Kodieren einer Signatur in Phasen von Entfernungsmessimpulsen von Impulsgruppen bereitzustellen.
8A, 8B und 8C veranschaulichen Diagramme, die Phasenkodierung einer Impulsgruppe 800 durch Anwenden von vorspezifizierten Phasensignaturen gemäß einem oder mehreren Beispielen darstellen.
8A veranschaulicht einen Graphen, der einen positiven Phasencodeimpuls für eine beispielhafte Impulsgruppe 800 darstellt. 8C veranschaulicht einen Graphen, der einen negativen Phasencodeimpuls für eine beispielhafte Impulsgruppe 800 darstellt.
Ein Entfernungsmessimpuls, z. B. der positiver Phasencodeimpuls 802, kann mehrere positive Halbzyklen 804 und mehrere negative Halbzyklen 806 einschließen. Ein Entfernungsmessimpuls kann einen positiven Phasencode aufweisen, z. B. wie durch den positiven Phasencodeimpuls 802 oder einen negativen Phasencode veranschaulicht, z. B. wie durch den negativen Phasencodeimpuls 808 veranschaulicht (8C). Als nicht einschränkendes Beispiel kann der positive Phasencodeimpuls 802 mit einem der positiven Halbzyklen 804 beginnen und der negative Phasencodeimpuls 808 kann mit einem der negativen Halbzyklen 806 beginnen. Der negative Phasencodeimpuls 808 kann um 180 Grad zu der Phase des positiven Phasencodeimpulses 802 versetzt sein.
Die Nulldurchgänge des positiven Phasencodeimpulses 802 und des negativen Phasencodeimpulses 808 können gleich sein, was für die Zeitsteuerung relevant sein kann, z. B. für Positionierung, Navigation oder Zeitsteuerung. Ferner können die Frequenz (oder die Frequenzen) des positiven Phasencodeimpulses 802 und des negativen Phasencodeimpulses 808 gleich sein. Somit können der positive Phasencodeimpuls 802 und der negative Phasencodeimpuls 808 durch Frequenzmodulation und Zeitsteuerung dieselben Informationen kodieren und auf die gleiche Weise dekodiert werden.
8B veranschaulicht eine Impulsgruppe 800, die positive Phasencodeimpulse 810 und negative Phasencodeimpulse 812 einschließt. Dementsprechend können die Phasen aller Entfernungsmessimpulse in der Impulsgruppe gemeinsam verwendet werden, um Informationen (z. B. eine Signatur eines Senders) zu kodieren. Die Kodierinformationen in den Phasen von Entfernungsmessimpulsen einer Impulsgruppe können die Zeitsteuerung oder eine andere Datenkodierung, die in der Impulsgruppe eingeschlossen ist, nicht beeinflussen.
Phasen von Entfernungsmessimpulsen einer Impulsgruppe können verwendet werden, um die Validierung eines Signals (und folglich Daten) zu ermöglichen und die Sicherheit eines Systems zu erhöhen. Insbesondere können Phasen von Entfernungsmessimpulsen einer Impulsgruppe kodiert werden, um das Spoofing eines Signals von einem Sender des Systems zu verhindern (oder zu erschweren). Mit anderen Worten kann ein System eine Phasenkodierung für anti-Spoofing-Zwecke verwenden.
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann ein Sender Impulse von Impulsgruppen aufweisen, sodass die gesendeten Impulsgruppen mit einer Impulsphasensignatur übereinstimmen. Der Sender kann Impulsphasensignaturen jeder Epoche gemäß einem Impulsphasensignaturplan ändern. Als nicht einschränkendes Beispiel kann ein Sender eine erste Impulsgruppe übertragen, die mit einer ersten Impulsphasensignatur in einer ersten Epoche gemäß dem Impulsphasensignaturplan übereinstimmt und eine zweite Impulsgruppe übertragen, die mit einer zweiten Impulsphasensignatur in einer zweiten Epoche gemäß dem Impulsphasensignaturplan übereinstimmt.
Ein Empfänger kann im Besitz des Impulsphasensignaturplans in der Lage sein zu verifizieren, dass der Sender das Signal überträgt, z. B. durch Vergleichen von Phasen der empfangenen Impulsgruppen mit dem Impulsphasensignaturplan. Ferner kann der Impulsphasensignaturplan mit der Epochennummer zusammenhängen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Impulsphasensignaturplan Impulsphasensignaturen WSP durch die Epochennummer einschließen.
Der Impulsphasensignaturplan kann so verschlüsselt sein, dass ein Empfänger einen Schlüssel besitzen muss, um den Impulsphasensignaturplan zu nutzen. Als ein Beispiel kann der Impulsphasensignaturplan eine Funktion einschließen, die als Eingabe des Schlüssels und der Epochennummer akzeptieren kann und eine erwartete Impulsphasensignatur für die Epoche zurückgeben kann. Ein Empfänger kann empfangene Impulsphasen mit der erwarteten Impulsphasensignatur vergleichen, um das empfangene Signal zu authentifizieren.
9 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel für logische Blöcke eines Systems 900 veranschaulicht, das dazu konfiguriert ist, eine oder mehrere offenbarte Techniken durchzuführen, wenn Hochfrequenzbodenwellen für Entfernungsmessimpulse erzeugt werden, gemäß einem oder mehreren Beispielen. Insbesondere schließt das System 900 den Zeitgeber 902 und den Sender 904 ein. Das System 900 kann dazu konfiguriert sein, Signale (z. B. Entfernungsmessimpulse in Impulsgruppen von Sendezyklen) gemäß einem oder mehreren Beispielen zu übertragen.
Zeitgeber 902 kann dazu konfiguriert sein, Daten von z. B. einem Leitzentrum zu empfangen. Die Daten können Daten für die Übertragung einschließen, z. B. in Datennachrichtenimpulsen (z. B. wie vorstehend in Bezug auf 2 beschrieben).
Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Zeitgeber 902 dazu konfiguriert sein, Zeitsteuerungsdaten zu empfangen, z. B. von einem Zeitstandard. Die Zeitsteuerungsdaten können eine Tageszeit, ein Impulssignal je Sekunde oder eine Frequenzreferenz einschließen.
Zeitgeber 902 kann Merkmale (z. B. Zeitsteuerung, Phase oder Impulsform) von Signalen (z. B. Entfernungsmessimpulse in Impulsgruppen von Sendezyklen) berechnen, die übertragen werden sollen. Zeitgeber 902 kann die Merkmale berechnen, sodass die Signale (in aggregierter) Übereinstimmung gemäß einem oder mehreren Beispielen sind. Zeitgeber 902 kann Anweisungen für den Sender 904 bereitstellen, die Signale angeben können, welche an dem Sender 904 übertragen werden sollen.
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Zeitgeber 902 in verschiedenen Beispielen dem Sender 904 eine Vorlagennummer bereitstellen, z. B. eine Angabe eines Entfernungsmessimpulses (z. B. eines zu übertragenden intrafrequenzmodulierten Impulses (IFM-Impulses). Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Zeitgeber 902 dem Sender 904 eine Angabe einer Phase eines zu übertragenden Entfernungsmessimpulses bereitstellen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Zeitgeber 902 dem Sender 904 einen Hinweis darauf bereitstellen, wann ein Impuls (z. B. einen Impulsauslöser) zu übertragen ist.
Der Sender 904 kann Signale, z. B. Entfernungsmessimpulse in Impulsgruppen von Sendezyklen, übertragen. Der Sender 904 kann Impulse gemäß den Anweisungen von dem Zeitgeber 902 übertragen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Sender 904 einen bestimmten Entfernungsmessimpuls basierend auf einer Vorlagennummer übertragen, die durch den Zeitgeber 902 bereitgestellt wird. Insbesondere kann der Sender 904 eine Nachschlagetabelle einschließen, die in einem zugänglichen Speicher gespeichert ist, einschließlich Impulsvorlagen. Der Sender 904 kann einen Entfernungsmessimpuls für die Übertragung aus der Nachschlagetabelle basierend auf der von dem Zeitgeber 902 empfangenen Vorlagennummer auswählen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Sender 904 einen Entfernungsmessimpuls mit einer Phase gemäß der Angabe der Phase übertragen, die von dem Zeitgeber 902 bereitgestellt wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Sender 904 Impulse zu Zeiten übertragen, die durch den Zeitgeber 902 angezeigt werden, z. B. basierend auf dem Empfangen eines Impulsauslösers vom Zeitgeber 902.
Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Zeitgeber 902 ein Zwischenimpulsintervall bestimmen, sodass das System 900 ein einzigartiges (oder innerhalb eines geografischen Bereichs eindeutiges) Zwischenimpulsintervall zum Identifizieren von Sender 904 aufweist, z. B. wie vorstehend in Bezug auf 1B beschrieben. Zeitgeber 902 kann Anweisungen (z. B. Impulsauslöser) bereitstellen, sodass der Sender 904 Entfernungsmessimpulse einer Impulsgruppe, die den bestimmten Zwischenimpulsintervall aufweist, überträgt.
Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann der Zeitgeber 902 eine Anordnung verschiedener Arten von Impulsen in Impulsgruppen von Sendezyklen bestimmen, z. B. gemäß einem Impulsordnungsschema, z. B. wie vorstehend in Bezug auf 2 beschrieben. Zeitgeber 902 kann Anweisungen (z. B. Vorlagennummern) bereitstellen, sodass der Sender 904 Entfernungsmessimpulse überträgt, die in Impulsgruppen von Rundfunkzyklen gemäß der bestimmten Anordnung angeordnet sind.
Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann der Zeitgeber 902 Dither berechnen, z. B. gemäß einem Dithering-Zeitplan, z. B. wie vorstehend in Bezug auf 3-7 beschrieben. Zeitgeber 902 kann Anweisungen (z. B. Impulsauslöser) bereitstellen, sodass der Sender 904 Impulsgruppen überträgt, die gemäß dem berechneten Dither vorgeschoben oder verzögert (z. B. mit Dither versehen) werden.
Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann der Zeitgeber 902 eine Phasenkodierung für Phasen von Impulsen von Impulsgruppen von Sendezyklen bestimmen, z. B. gemäß einem Impulsphasensignaturplan, z. B. wie vorstehend in Bezug auf 8A-8C beschrieben. Zeitgeber 902 kann Phasenanweisungen bereitstellen, sodass der Sender 904 Impulse überträgt, die Phasen gemäß der bestimmten Phasenkodierung aufweisen.
10 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess 1000 zum Senden von Funkwellen gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Insbesondere kann der Prozess 1000 zum Senden von Funkwellen durch einen terrestrischen Sender, wobei die Funkwellen Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodieren und von dem System 900 durchgeführt werden können.
Bei Vorgang 1002 empfängt der Prozess 1000 Anweisungen zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals.
Bei Vorgang 1004 überträgt der Prozess 1000 das Entfernungsmesssignal mindestens teilweise als Reaktion auf die Anweisungen. In verschiedenen Beispielen kann dieses Entfernungsmesssignal über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, übertragen werden.
Das Entfernungsmesssignal kann einen ersten Entfernungsmessimpuls und einen zweiten Entfernungsmessimpuls einer Impulsgruppe (z. B. P1 und P2 der Impulsgruppe 152 von 1B, ohne Einschränkung) und eine Senderkennung aufweisen. Die Senderkennung kann durch Modulieren eines Zwischenimpulsintervalls (z. B. des Zwischenimpulsintervalls 128 von 1B, ohne Einschränkung) zwischen einem Start des ersten Impulses und einem Start des zweiten Impulses kodiert werden.
Bei dem optionalen Vorgang 1006 empfängt der Prozess 1000 weitere Anweisungen zum Erzeugen eines weiteren Entfernungsmesssignals.
Bei dem optionalen Vorgang 1008 überträgt der Prozess 1000 optional das weitere Entfernungsmesssignal mindestens teilweise als Reaktion auf die weitere Anweisung. In verschiedenen Beispielen überträgt der Prozess 1000 das weitere Entfernungsmesssignal über einen weiteren terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen. In verschiedenen Beispielen weist das weitere Entfernungsmesssignal einen jeweiligen ersten Entfernungsmessimpuls und einen jeweiligen zweiten Entfernungsmessimpuls einer weiteren Impulsgruppe und eine weitere Senderkennung auf, die durch Modulieren eines weiteren Zwischenimpulsintervalls kodiert ist, das zwischen einem Start des jeweiligen ersten Entfernungsmessimpulses und einem Start des jeweiligen zweiten Entfernungsmessimpulses der weiteren Impulsgruppe definiert ist.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess 1100 zum Senden von Funkwellen gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Insbesondere kann der Prozess 1100 zum Senden von Funkwellen durch einen terrestrischen Sender dienen, wobei die Funkwellen Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodieren und von dem System 900 durchgeführt werden können.
Bei Vorgang 1102 empfängt der Prozess 1100 eine Anweisung zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals.
Bei Vorgang 1104 überträgt der Prozess 1100 das Entfernungsmesssignal mindestens teilweise als Reaktion auf die Anweisung. In verschiedenen Beispielen überträgt der Prozess 1100 das Entfernungsmesssignal über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen. In verschiedenen Beispielen kann eine Impulsgruppe eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen umfassen. Erste Entfernungsmessimpulse der Anzahl von Impulsen können eine erste Art von Daten kodieren (z. B. Zeitnachrichtenimpulse von 2, ohne Einschränkung) und zweite Entfernungsmessimpulse der Anzahl von Impulsen können eine zweite Art von Daten kodieren (z. B. Datennachrichtenimpulse von 2, ohne Einschränkung). Die ersten Entfernungsmessimpulse und zweiten Entfernungsmessimpulse können in der Impulsgruppe gemäß einem vorspezifizierten Impulsordnungsschema (z. B. Impulsordnungsschema 200, ohne Einschränkung) angeordnet werden.
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess 1200 zum Senden von Funkwellen gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Insbesondere kann der Prozess 1200 zum Senden von Funkwellen durch einen terrestrischen Sender dienen, wobei die Funkwellen Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodieren und von dem System 900 durchgeführt werden können.
Bei Vorgang 1202 empfängt der Prozess 1200 eine Anweisung zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals.
Bei Vorgang 1204 überträgt der Prozess 1200 das Entfernungsmesssignal mindestens teilweise als Reaktion auf die Anweisungen. In verschiedenen Beispielen kann der Prozess 1200 das Entfernungsmesssignal über einen terrestrischen Sender übertragen, zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen.
In verschiedenen Beispielen kann das Entfernungsmesssignal ein Entfernungsmesssignal sein, das Impulsgruppen und Dithering aufweist. In verschiedenen Beispielen kann das Dithering durch das Versetzen der Startzeiten aller jeweiligen Impulsgruppen des Entfernungsmesssignals durch ein Dithering-Intervall (z. B. das Dithering auf Kettenebene, z. B. wie in Bezug auf 4 beschrieben oder ein Dithering auf Stationsebene, z. B. wie unter Bezugnahme auf 5, 6 und 7 beschrieben, ohne Einschränkung) durchgeführt werden.
13 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess 1300 zum Senden von Funkwellen gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Insbesondere kann der Prozess 1300 zum Senden von Funkwellen durch einen terrestrischen Sender dienen, wobei die Funkwellen Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodieren und von dem System 900 durchgeführt werden können.
Bei Vorgang 1302 überträgt der Prozess 1300 während eines Sendezyklus eines terrestrischen Senders zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, über den terrestrischen Sender Pulsgruppen des Sendezyklus. Entsprechende Impulsgruppen des Sendezyklus können eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen einschließen. Jede der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen kann entweder eine ins Positive übergehende Phase (z. B. als positiver Phasencodeimpuls 802 von 8A-8C, ohne Einschränkung) oder eine ins Negative übergehende Phase (z. B. als negativer Phasencodeimpuls 808 von 8A-8C, ohne Einschränkung) aufweisen. Die Phasen aller der Anzahl von Impulsen der jeweiligen Impulsgruppen können gemäß einer Impulsphasensignatur (z. B. wie die Impulsgruppe 800 von 8A-8C, ohne Einschränkung) sein. Die Impulsphasensignatur kann für den Sendezyklus und den Sender vordefiniert werden.
Wie in der vorliegenden Offenbarung verwendet, können die Begriffe „Modul“ oder „Komponente“ auf spezifische Hardware-Implementierungen Bezug nehmen, die konfiguriert sind, um die Aktionen des Moduls oder der Komponente oder der Softwareobjekte oder der Softwareroutinen, die auf Universalhardware (z. B. computerlesbaren Medien, Verarbeitungsvorrichtungen, ohne Einschränkung) des Rechensystems gespeichert oder durch diese ausgeführt werden können, durchzuführen. In verschiedenen Beispielen können die verschiedenen Komponenten, Module, Engines und Dienste, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, als Objekte oder Prozesse implementiert werden, die auf dem Rechensystem ausgeführt werden (z. B. als separate Threads). Obwohl einige der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Systeme und Verfahren allgemein als in Software implementiert (gespeichert auf oder ausgeführt durch Universalhardware) beschrieben sind, sind spezifische Hardware-Implementierungen oder eine Kombination von Software und spezifischen Hardware-Implementierungen ebenfalls möglich und werden in Betracht gezogen.
Wie in der vorliegenden Offenbarung verwendet, kann der Begriff „Kombination“ in Bezug auf eine Vielzahl von Elementen eine Kombination aller Elemente oder eine beliebige von verschiedenen unterschiedlichen Unterkombinationen einiger der Elemente einschließen. Zum Beispiel kann die Formulierung „A, B, C, D oder Kombinationen davon“ Bezug nehmen auf eines von A, B, C oder D; die Kombination von jedem von A, B, C und D; und jede Unterkombination von A, B, C oder D, wie A, B und C; A, B und D; A, C und D; B, C und D; A und B; A und C; A und D; B und C; B und D; oder C und D.
Begriffe, die in der vorliegenden Offenbarung und insbesondere in den beiliegenden Ansprüchen verwendet werden (z. B. Inhalte der beiliegenden Ansprüche), sind allgemein als „offene“ Begriffe gedacht (z. B. sollte der Begriff „einschließlich“ als „einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf“ interpretiert werden, der Begriff „aufweisend“ sollte als „mindestens aufweisend“ interpretiert werden, der Begriff „schließt ein“ sollte als „schließt ein, ist jedoch nicht beschränkt auf“ interpretiert werden, ohne darauf beschränkt zu sein). Wie hierin verwendet, bedeutet „jedes“ manche oder eine Gesamtheit. Wie hierin verwendet, bedeutet „alle“ eine Gesamtheit.
Darüber hinaus wird, wenn eine bestimmte Anzahl von einer eingeführten Anspruchsangabe beabsichtigt ist, diese Absicht ausdrücklich im Anspruch angegeben, und in Ermangelung dieser Nennung liegt keine solche Absicht vor. Als Verständnishilfe können zum Beispiel die folgenden beiliegenden Ansprüche die Verwendung der einleitenden Formulierungen „mindestens eine/r/s“ und „eine/r/s oder mehrere“ zum Einführen von Anspruchsangaben enthalten. Die Verwendung solcher Formulierungen sollte jedoch nicht dahin gehend ausgelegt werden, um zu implizieren, dass die Einführung einer Anspruchsangabe durch die unbestimmten Artikel „ein“ oder „eine“ einen bestimmten Anspruch, der eine solche eingeführte Anspruchsangabe enthält, auf Beispiels beschränkt, die nur eine solche Angabe enthalten, selbst wenn derselbe Anspruch die einleitenden Phrasen „eine/r/s oder mehrere“ oder „zumindest eine/r/s“ und unbestimmte Artikel wie „ein“ und/oder „eine“ einschließt (z. B. soll „ein“ und/oder „eine“ so interpretiert werden, dass es „zumindest ein/e“ oder „ein/e oder mehrere“ bedeutet); gleiches gilt für die Verwendung von bestimmten Artikeln, die zur Einführung von Anspruchsangaben verwendet werden.
Darüber hinaus wird, selbst wenn eine bestimmte Anzahl von eingeführten Anspruchsangabe explizit genannt wird, der Fachmann erkennen, dass eine solche Angabe dahingehend interpretiert werden sollte, dass mindestens die angegebene Anzahl gemeint ist (z. B. bedeutet die bloße Angabe von „zwei Angaben“ ohne andere Modifikatoren mindestens zwei Angaben oder zwei oder mehr Angaben). Des Weiteren soll in den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens eine/r/s von A, B und C, ohne darauf beschränkt zu sein“ oder „eine/r/s oder mehrere von A, B und C, ohne darauf beschränkt zu sein“ verwendet wird, im Allgemeinen eine solche Konstruktion A allein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen, oder A, B und C zusammen, ohne darauf beschränkt zu sein, einschließen Ferner sollte jedes disjunktive Wort oder jede disjunktive Formulierung, das bzw. die zwei oder mehr alternative Begriffe darstellt, sei es in der Beschreibung, den Ansprüchen oder den Zeichnungen, dahingehend verstanden werden, dass die Möglichkeit des Einschließens eines der Begriffe, des einen oder des anderen Begriffs oder beider Begriffe in Betracht gezogen wird. Zum Beispiel sollte die Formulierung „A oder B“ so verstanden werden, dass sie die Möglichkeiten „A“ oder „B“ oder „A und B“ einschließt. Zusätzliche, nicht einschränkende Beispiele der Offenbarung schließen ein:

Beispiel 1: Verfahren, umfassend: Empfangen einer Anweisung zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, des Entfernungsmesssignals mindestens teilweise als Reaktion auf die Anweisung, wobei das Entfernungsmesssignal einen ersten Entfernungsmessimpuls und einen zweiten Entfernungsmessimpuls einer Impulsgruppe und eine kodierte Senderkennung aufweist, wobei die Senderkennung durch Modulieren eines Zwischenimpulsintervalls kodiert wird, definiert zwischen einem Start des ersten Entfernungsmessimpulses und einem Start des zweiten Entfernungsmessimpulses.
Beispiel 2: Verfahren nach Beispiel 1, umfassend: Empfangen einer weiteren Anweisung zum Erzeugen eines weiteren Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen weiteren terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, des weiteren Entfernungsmesssignals mindestens teilweise als Reaktion auf die weitere Anweisung, wobei das weitere Entfernungsmesssignal einen entsprechenden ersten Entfernungsmessimpuls und einen entsprechenden zweiten Entfernungsmessimpuls einer weiteren Impulsgruppe und eine kodierte weitere Senderkennung aufweist, wobei die weitere Senderkennung durch Modulieren eines weiteren Zwischenimpulsintervalls kodiert wird, definiert zwischen einem Start des entsprechenden ersten Impulses und einem Start des entsprechenden zweiten Impulses der weiteren Impulsgruppe.
Beispiel 3: Verfahren, umfassend: Empfangen einer Anweisung zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, des Entfernungsmesssignals mindestens teilweise als Reaktion auf die Anweisung, wobei das Entfernungsmesssignal eine Impulsgruppe aufweist, umfassend eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen, wobei jeweilige erste Impulse der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine erste Art von Daten kodieren und jeweilige zweite Impulse der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine zweite Art von Daten kodieren, und wobei die jeweiligen ersten Impulse und die jeweiligen zweiten Impulse in der Impulsgruppe gemäß einem vorspezifizierten Impulsordnungsschema geordnet sind. Beispiel 4: Verfahren nach Beispiel 3, wobei: die Impulsgruppe Vorlagenimpulse umfasst und die Vorlagenimpulse in der Impulsgruppe gemäß dem vorspezifizierten Impulsordnungsschema geordnet sind.
Beispiel 5: Verfahren nach einem der Beispiele 3 und 4, wobei sich die Vorlagenimpulse von den jeweiligen ersten Impulsen, die die erste Art von Daten kodieren, und den jeweiligen zweiten Impulsen, die die zweite Art von Daten kodieren, unterscheiden.
Beispiel 6: Verfahren nach einem der Beispiele 3 bis 5, wobei die jeweiligen ersten Impulse Zeitsteuerungsinformationen kodieren und die jeweiligen zweiten Impulse eine Nachricht kodieren.
Beispiel 7: Verfahren nach einem der Beispiele 3 bis 6, wobei die zweite Art von Daten vor dem Kodieren in den jeweiligen ersten Impulsen verschlüsselt wird.
Beispiel 8: Verfahren nach einem der Beispiele 3 bis 7, wobei die erste Art von Daten Zeitsteuerungsinformationen umfasst und die zweite Art von Daten eine Nachricht umfasst.
Beispiel 9: Verfahren nach einem der Beispiele 3 bis 8, wobei die Nachricht zusätzliche Zeitsteuerungsinformationen einschließt.
Beispiel 10: Verfahren, umfassend: Empfangen einer Anweisung zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, des Entfernungsmesssignals mindestens teilweise als Reaktion auf die empfangene Anweisung, wobei das Entfernungsmesssignal Impulsgruppen aufweist und Dithering aufweist, indem Startzeiten von jeweiligen der Impulsgruppen durch ein Dithering-Intervall versetzt werden.
Beispiel 11: Verfahren nach Beispiel 10, umfassend: Empfangen einer weiteren Anweisung zum Erzeugen eines weiteren Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen weiteren terrestrischen Sender, des weiteren Entfemungsmesssignals, mindestens teilweise als Reaktion auf die empfangene weitere Anweisung, wobei das weitere Entfernungsmesssignal weitere Impulsgruppen aufweist und weiteres Dithering durch Versetzen der Startzeiten jeweiliger der weiteren Impulsgruppen durch ein weiteres Dithering-Intervall aufweist.
Beispiel 12: Verfahren nach einem der Beispiele 10 und 11, wobei das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Dithering auf Stationsebene sind.
Beispiel 13: Verfahren nach einem der Beispiele 10 bis 12, wobei das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Dithering auf Kettenebene sind.
Beispiel 14: Verfahren nach einem der Beispiele 10 bis 13, wobei das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall maskiertes Dithering sind.
Beispiel 15: Verfahren, umfassend: während eines Sendezyklus eines terrestrischen Senders zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, Übertragen von Impulsgruppen des Sendezyklus über den terrestrischen Sender, wobei jeweilige der Impulsgruppen, eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen einschließen, wobei jeweilige der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine Phase von entweder einer ins Positive übergehenden Phase oder einer ins Negative übergehenden Phase aufweisen, wobei die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen der jeweiligen Impulsgruppe gemäß einer Impulsphasensignatur und der Impulsphasensignatur für den Sendezyklus und den terrestrischen Sender vordefiniert sind.
Beispiel 16: Verfahren nach Beispiel 15, wobei die Impulsphasensignatur eine Angabe der Phase jeder der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen umfasst.
Beispiel 17: Verfahren nach einem der Beispiele 15 und 16, wobei die Impulsphasensignatur einem vordefinierten Impulsphasensignaturplan entspricht, umfassend eine Impulsphasensignatur für eine Anzahl von Sendezyklen.
Beispiel 18: Einrichtung, umfassend: einen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen; und wobei der Sender und ein Zeitgeber gekoppelt sind zum Übertragen eines Entfernungsmesssignals, wobei das Entfernungsmesssignal mindestens teilweise als Reaktion auf die Anweisung vorliegt, wobei das Entfernungsmesssignal einen ersten Entfernungsmessimpuls und einen zweiten Entfernungsmessimpuls einer Impulsgruppe und eine kodierte Senderkennung aufweist, wobei die Senderkennung durch Modulieren eines Zwischenimpulsintervalls kodiert wird, definiert zwischen einem Start des ersten Entfernungsmessimpulses und einem Start des zweiten Entfernungsmessimpulses. Beispiel 19: Einrichtung, umfassend: einen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen; und wobei der Sender und ein Zeitgeber gekoppelt sind zum Übertragen eines Entfernungsmesssignals wobei das Entfernungsmesssignal eine Impulsgruppe aufweist, umfassend eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen, wobei jeweilige erste Impulse der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine erste Art von Daten kodieren und jeweilige zweite Impulse der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine zweit Art von Daten kodieren, und wobei die ersten Impulse und die zweiten Impulse in der Impulsgruppe gemäß einem vorspezifizierten Impulsordnungsschema geordnet sind.
Beispiel 20: Einrichtung, umfassend: einen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen; und wobei der Sender und ein Zeitgeber gekoppelt sind zum Übertragen eines Entfernungsmesssignals, wobei das Entfernungsmesssignal Impulsgruppen aufweist und Dithering aufweist, indem Startzeiten von jeweiligen der Impulsgruppen durch ein Dithering-Intervall versetzt werden.
Beispiel 21: Einrichtung, umfassend: einen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen; und wobei der Sender und ein Zeitgeber gekoppelt sind zum Übertragen von Impulsgruppen eines Sendezyklus, wobei jeweilige der Impulsgruppen, eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen einschließen, wobei jeweilige der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine Phase von entweder einer ins Positive übergehenden Phase oder einer ins Negative übergehenden Phase aufweisen, wobei die Phasen der jeweiligen der Entfernungsmessimpulse der jeweiligen Impulsgruppe gemäß einer Impulsphasensignatur und der Impulsphasensignatur für den Sendezyklus und den terrestrischen Sender vordefiniert sind.

Obwohl die vorliegende Offenbarung hierin in Bezug auf bestimmte veranschaulichte Beispiele beschrieben wurde, wird der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennen und verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Vielmehr können viele Ergänzungen, Weglassungen und Modifikationen an den veranschaulichten und beschriebenen Beispielen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung, wie er nachfolgend zusammen mit ihren rechtlichen Äquivalenten beansprucht wird, abzuweichen. Darüber hinaus können Merkmale eines Beispiels mit Merkmalen eines anderen Beispiels kombiniert werden, aber dennoch noch innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung enthalten sein, der durch den Erfinder in Betracht gezogen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 63/198476 [0001]

Claims

Verfahren, umfassend: Empfangen einer Anweisung zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, des Entfernungsmesssignals mindestens teilweise als Reaktion auf die Anweisung, wobei das Entfernungsmesssignal einen ersten Entfernungsmessimpuls und einen zweiten Entfernungsmessimpuls einer Impulsgruppe und eine kodierte Senderkennung aufweist, wobei die Senderkennung durch Modulieren eines Zwischenimpulsintervalls kodiert wird, definiert zwischen einem Start des ersten Entfernungsmessimpulses und einem Start des zweiten Entfernungsmessimpulses.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Empfangen einer weiteren Anweisung zum Erzeugen eines weiteren Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen weiteren terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, des weiteren Entfernungsmesssignals mindestens teilweise als Reaktion auf die weitere Anweisung, wobei das weitere Entfernungsmesssignal einen entsprechenden ersten Entfernungsmessimpuls und einen entsprechenden zweiten Entfernungsmessimpuls einer weiteren Impulsgruppe und eine kodierte weitere Senderkennung aufweist, wobei die weitere Senderkennung durch Modulieren eines weiteren Zwischenimpulsintervalls kodiert wird, definiert zwischen einem Start des entsprechenden ersten Impulses und einem Start des entsprechenden zweiten Impulses der weiteren Impulsgruppe.
Verfahren, umfassend: Empfangen einer Anweisung zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, des Entfernungsmesssignals mindestens teilweise als Reaktion auf die Anweisung, wobei das Entfernungsmesssignal eine Impulsgruppe aufweist, umfassend eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen, wobei jeweilige erste Impulse der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine erste Art von Daten kodieren und jeweilige zweite Impulse der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen ein zweite Art von Daten kodieren, und wobei die jeweiligen ersten Impulse und die jeweiligen zweiten Impulse in der Impulsgruppe gemäß einem vorspezifizierten Impulsordnungsschema geordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei: die Impulsgruppe Vorlagenimpulse umfasst und die Vorlagenimpulse in der Impulsgruppe gemäß dem vorspezifizierten Impulsordnungsschema geordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei sich die Vorlagenimpulse von den jeweiligen ersten Impulsen, die die erste Art von Daten kodieren, und den jeweiligen zweiten Impulsen, die die zweite Art von Daten kodieren, unterscheiden.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die jeweiligen ersten Impulse Zeitsteuerungsinformationen kodieren und die jeweiligen zweiten Impulse eine Nachricht kodieren.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zweite Art von Daten vor dem Kodieren in den jeweiligen ersten Impulsen verschlüsselt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die erste Art von Daten Zeitsteuerungsinformationen umfasst und die zweite Art von Daten eine Nachricht umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Nachricht zusätzliche Zeitsteuerungsinformationen einschließt.
Verfahren, umfassend: Empfangen einer Anweisung zum Erzeugen eines Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, des Entfernungsmesssignals mindestens teilweise als Reaktion auf die empfangene Anweisung, wobei das Entfernungsmesssignal Impulsgruppen aufweist und Dithering aufweist, indem Startzeiten von jeweiligen der Impulsgruppen durch ein Dithering-Intervall versetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, umfassend: Empfangen einer weiteren Anweisung zum Erzeugen eines weiteren Entfernungsmesssignals; und Übertragen, über einen weiteren terrestrischen Sender, des weiteren Entfernungsmesssignals, mindestens teilweise als Reaktion auf die empfangene weitere Anweisung, wobei das weitere Entfernungsmesssignal weitere Impulsgruppen aufweist und weiteres Dithering durch Versetzen der Startzeiten jeweiliger der weiteren Impulsgruppen durch ein weiteres Dithering-Intervall aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Dithering auf Stationsebene sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Dithering auf Kettenebene sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall maskiertes Dithering sind.
Verfahren, umfassend: während eines Sendezyklus eines terrestrischen Senders zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, Übertragen von Impulsgruppen des Sendezyklus über den terrestrischen Sender, wobei jeweilige der Impulsgruppen, eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen einschließen, wobei jeweilige der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine Phase von entweder einer ins Positive übergehenden Phase oder einer ins Negative übergehenden Phase aufweisen, wobei die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen der jeweiligen Impulsgruppe gemäß einer Impulsphasensignatur und der Impulsphasensignatur für den Sendezyklus und den terrestrischen Sender vordefiniert sind.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Impulsphasensignatur eine Angabe der Phase jeder der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Impulsphasensignatur einem vordefinierten Impulsphasensignaturplan entspricht, umfassend eine Impulsphasensignatur für eine Anzahl von Sendezyklen.