ES2306958T3 - Deteccion de interferencia para sistemas de posicionamiento global (gps). - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de detección de interferencia en un Sistema de Posicionamiento Global (GPS), comprendiendo el procedimiento las etapas de: - la recepción de un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) portable de al menos una señal vía satélite a partir de uno o más satélites en un Sistema de Posicionamiento Global (210); - la medición de un valor de ruido de fondo en una banda de frecuencias de al menos una señal vía satélite (212; 312); - la identificación de una señal de interferencia basada en el valor de ruido de fondo en el que la señal de interferencia se determina mediante una comparación entre el valor de ruido de fondo procedente de al menos una señal vía satélite y un margen aceptable predeterminado (314); - la determinación de un valor de interferencia para la señal de interferencia a partir del valor de ruido de fondo en el que el valor de ruido de fondo se corresponde con un nivel de interferencia; en el que la comparación entre el valor de ruido de fondo y el margen aceptable predeterminado determina un correspondiente valor de interferencia para la señal de interferencia (214; 316, 320, 322); - en el que si el valor de ruido de fondo está dentro del margen aceptable predeterminado, el valor de interferencia se fija en un valor de interferencia predeterminado bajo (316); - en el que si el valor de ruido de fondo está fuera del margen aceptable predeterminado, el valor de interferencia se fija en un valor de interferencia predeterminado alto (320); - la presentación del valor de interferencia para al menos un usuario por medio de al menos una interfaz de usuario para informar al usuario de la señal de interferencia (220).
Description
Detección de interferencia para Sistemas de
Posicionamiento Global (GPS).
La invención se refiere al campo de detección de
interferencias para Sistemas de Posicionamiento Global, y más
concretamente, a un procedimiento y un sistema para detectar
interferencias para Sistemas de Posicionamiento Global en base a
unos valores de ruido de fondo correspondientes a los niveles de las
interferencias.
Un Sistema de Posicionamiento Global
genéricamente consiste en un sistema para determinar una posición
sobre la superficie de la Tierra mediante la comparación de señales
de radio procedentes de varios satélites. El sistema esencialmente
comprende 24 satélites equipados con transmisores de radio y relojes
atómicos. Dependiendo de una localización geográfica, un receptor
GPS muestrea los datos procedentes de los satélites y calcula el
tiempo para que cada señal vía satélite llegue al receptor GPS. La
localización puede ser determinada a partir de la diferencia del
tiempo de recepción. El GPS genéricamente representa una
constelación de 24 satélites que orbitan sobre la Tierra en la que
los receptores terrestres pueden detectar una localización
geográfica precisa. La precisión de la localización puede oscilar
entre 10 m y 100 m.
El GPS pertenece y es operado por el
Departamento de Defensa de los Estados Unidos pero está disponible
para su uso generalizado en todo el mundo. Veintiún satélites GPS y
tres satélites de reserva están en órbita sobre la Tierra. Los
satélites están separados de forma que desde cualquier punto de la
Tierra cuatro satélites estarán sobre el horizonte. Cada satélite
contiene una computadora, un reloj atómico y una radio. Con el
conocimiento de su propia órbita y el reloj, cada satélite emite su
posición y el tiempo cambiantes. Periódicamente (por ejemplo,
diariamente), cada satélite verifica sus propios tiempo y posición
con una estación terrestre y efectúa cualquier corrección menor en
caso necesario. Sobre el terreno, cualquier receptor GPS puede
contener una computadora que triangule su propia posición a partir
de la información suministrada por una pluralidad de satélites (por
ejemplo de 3 a 4 satélites). El resultado se obtiene en forma de
posición geográfica (por ejemplo longitud y latitud). Si el
receptor está también equipado con una pantalla de visualización que
muestra el mapa, la posición puede mostrarse sobre el mapa. Así
mismo, puede obtenerse una lectura de la altitud.
Hay muchos casos en los que la señal de los
satélites GPS puede ser interferida o de cualquier forma resultar
comprometida. En general, el usuario experimentará un retardo, una
dificultad en la recepción de una lectura o de unos datos que son
incorrectos o engañosos. El usuario esencialmente desconoce la
causa. La cantidad de interferencia o incluso la presencia de
interferencia. Por ejemplo, el usuario puede ser completamente
inconsciente de que la señal está siendo interferida y puede bajarse
en señales retardadas o en datos inexactos. Por consiguiente,
cuando el usuario es inconsciente de la detección de una
interferencia, el usuario no tiene la información que pueda
compensar la interferencia.
El documento
US-A-5,557,284 (Hartmann) divulga la
detección de una suplantación con dos (o más) receptores GPS. Un
coeficiente de cambio se determina comparando los datos de fases
procedentes de dichos receptores. Distinto del documento de la
técnica US-A 2002/142744 (Okanone) es un sistema de
comunicación de radio que opera con una alerta de usuario debida a
la interferencia, y el documento US-A 5,499,388
(Song) es un transmisor de aeromodelismo. El procedimiento del
documento US-A 6,374,096 (Parr) opera un sistema de
receptor fijo que calcula continuamente un ruido de fondo a largo
plazo y compara las señales con el ruido de fondo a largo plazo en
el que el nivel de la potencia del ruido de fondo a largo plazo es
observado por la estación de pasillo situadas sobre el canal de
control de radiodifusión. De acuerdo con ello, un ruido de fondo es
continuamente verificado a lo largo del tiempo.
A la vista de lo expuesto, el problema consiste
en sugerir una técnica para detectar una interferencia GPS que
resuelva las insuficiencias y defectos anteriormente descritos.
De acuerdo con una forma de realización de la
presente invención (reivindicación 1), un procedimiento detecta una
interferencia en un Sistema de Posicionamiento Global. El
procedimiento detecta una interferencia dentro de un Sistema de
Posicionamiento Global y comprende las etapas de la recepción de al
menos una señal de satélite procedente de uno o más satélites del
Sistema de Posicionamiento Global; la identificación de una señal de
interferencia a partir de un valor de ruido de fondo medido; la
determinación de un valor de interferencia para la señal de
interferencia a partir del valor de ruido de fondo en el que el
valor de ruido de fondo se corresponde con un nivel de
interferencia, y la presentación del nivel de interferencia a al
menos un usuario para informar al usuario de la señal de
interferencia. Un sistema correspondiente se define en la
reivindicación 15.
De acuerdo con otros aspectos de esta concreta
forma de realización ejemplar de la presente invención, en el
procedimiento anteriormente descrito, el valor de interferencia
comprende un porcentaje entre el 0% y el 100% que representa un
porcentaje de interferencia; el valor de interferencia representa un
valor medio de interferencia para los uno o más satélites; la señal
de interferencia comprende una o más señales de una señal de
perturbación y una señal de suplantación; el procedimiento comprende
así mismo la etapa de suministro del valor de interferencia a uno o
más destinatarios distintos del al menos un usuario para informar a
los uno o más destinatarios de la señal de interferencia por medio
de una transmisión vía por radio; los uno o más destinatarios
comprenden una o más unidades terrestres, una unidad
aerotransportada, una unidad de equipamiento, y una unidad de
vehículo de sensores; el procedimiento comprende así mismo las
etapas de determinación de una fuerza de interferencia de la señal
de interferencia y la provisión de la fuerza de interferencia de la
señal de interferencia hasta el al menos un usuario; el
procedimiento comprende así mismo las etapas de determinación de
una dirección de interferencia de la señal de interferencia y la
provisión de la dirección de interferencia de la señal de
interferencia hasta el al menos un usuario; la etapa de recepción se
lleva a cabo en una radio de búsqueda y salvamento; la etapa de
provisión del valor de interferencia comprende así mismo la etapa de
presentación del valor de interferencia al el al menos un usuario
por medio de una interfaz de usuario; el procedimiento comprende
así mismo la etapa de presentación de una representación gráfica del
valor de interferencia; el procedimiento comprende así mismo la
etapa de incitación al usuario a pasar a un modo alternativo de
localización de la posición, en respuesta a la notificación de la
señal de interferencia; el modo alternativo de funcionamiento
comprende un modo de equipamiento de medición de distancia (DME); el
procedimiento comprende así mismo la etapa de incitar al usuario a
bloquear la señal de interferencia en respuesta a la notificación de
la señal de interferencia; y el procedimiento comprende así mismo
las etapas de transmisión del valor de interferencia a una unidad
central en el que la unidad central recibe una pluralidad de valores
de interferencia de una pluralidad de otros usuarios y la
determinación de una localización de la fuente de la señal de
interferencia en base al menos en parte al valor de diferencia
procedente del usuario y a los uno o más valores de interferencia
procedentes de la pluralidad de otros usuarios.
El sistema de la reivindicación 15 está
destinado a la detección de interferencias en un sistema de
posicionamiento global y comprende un módulo de recepción para
recibir al menos una señal vía satélite de uno o más satélites del
Sistema de Posicionamiento Global; un módulo de ruido de fondo para
medir un valor de ruido de fondo procedente de al menos una señal
vía satélite; un módulo de detección para identificar una señal de
interferencia en base al valor de ruido de fondo y la determinación
de un valor de interferencia para la señal de interferencia
procedente del valor de ruido de fondo en el que el valor de ruido
de fondo se corresponde con un nivel de interferencia; y un módulo
de notificación para ofrecer visualmente el valor de interferencia a
al menos un usuario para informar al usuario de la señal de
interferencia.
Al menos una señal portadora legible por
procesador está destinada a almacenar un programa de instrucciones
informático configurado para poder se leído por al menos un
procesador para instruir a al menos un procesador para ejecutar un
procedimiento informático para llevar a cabo el procedimiento de
acuerdo con lo anteriormente expuesto.
Al menos una señal está incorporada en al menos
una onda portadora para transmitir un programa de instrucciones
informático configurado para poder ser leído por al menos un
procesador para instruir a al menos un procesador para ejecutar un
procedimiento informático para detectar interferencias en un Sistema
de Posicionamiento Global, comprendiendo el procedimiento
informático un medio de recepción para recibir al menos una señal
vía satélite procedente de uno o más satélites de un Sistema de
Posicionamiento Global; un medio de identificación de ruido de
fondo para identificar un valor de ruido de fondo procedente de al
menos una señal vía satélite; un medio de identificación de
interferencias para identificar una señal de interferencia en base
al valor de ruido de fondo; un medio de determinación de
interferencias para determinar un valor de interferencia para la
señal de interferencia procedente del valor de ruido de fondo en el
que el valor de ruido de fondo se corresponde con un nivel de
interferencia; y un medio de notificación para propor-
cionar visualmente el valor de interferencia a al menos un usuario para informar al usuario de la señal de interferencia.
cionar visualmente el valor de interferencia a al menos un usuario para informar al usuario de la señal de interferencia.
Un artículo de fabricación está destinado a la
detección de interferencias en un Sistema de Posicionamiento
Global, comprendiendo el artículo de fabricación al menos una
portadora legible por procesador; y unas instrucciones ejecutadas
sobre al menos una portadora; en el que las instrucciones están
configuradas para poder ser leídas a partir de al menos una
portadora mediante al menos un procesador y de esta forma hacer que
el al menos un procesador opere para: la recepción de al menos una
señal vía satélite procedente de uno o más satélites en un Sistema
de Posicionamiento Global; la identificación de un valor de ruido de
fondo procedente de al menos una señal vía satélite; la
identificación de una señal de interferencia en base al valor de
ruido de fondo; la determinación de un valor de interferencia para
la señal de interferencia a partir del valor de ruido de fondo, en
el que el valor de ruido de fondo se corresponde con un nivel de
interferencia; y la provisión visual del valor de interferencia a
al menos un usuario para informar al usuario de la señal de
interferencia.
Uno o más procesadores que operan de acuerdo con
las instrucciones almacenadas pueden implementar la función
asociada con la detección de la interferencia GPS de acuerdo con los
ejemplos anteriormente descritos. Si es este el caso, está incluido
en el alcance de la presente invención que dichas instrucciones
pueden ser almacenada en una o más portadoras legibles por
procesador, por ejemplo un disco magnético), o ser transmitidas a
uno o más procesadores por medio de una o más señales.
A continuación se describirá la presente
invención con mayor detalle con referencia a las formas de
realización ejemplares de ésta tal como se muestran en los dibujos
adjuntos. Aunque la presente invención se describe en las líneas
que siguen con referencia a determinadas formas de realización
preferentes, debe entenderse que la presente invención no se limita
a ellas. Los expertos en la materia que puedan acceder a las
enseñanzas contenidas en la presente memoria advertirán que existen
implementaciones, modificaciones, y formas de realización
adicionales, así como otros campos de uso, los cuales se incluyen en
el alcance de la presente invención tal como se divulga y
reivindica en la presente memoria, y con respecto a las cuales la
presente invención podría ser de considerable utilidad, en
consonancia con lo definido en el Convenio europeo.
Con el fin de potenciar la comprensión de la
presente invención, a continuación se hace referencia a los dibujos.
Estos dibujos no deben considerarse como limitativos de la presente
invención, sino que pretenden ser ejemplos de la invención de
acuerdo con lo reivindicado.
Figura 1 es un diagrama de un sistema 100 para
la detección de interferencias GPS, de acuerdo con una forma de
realización de la invención.
Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra un
procedimiento para la detección de interferencias GPS, de acuerdo
con una forma de realización adicional de la invención.
Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra un
procedimiento para la detección de interferencias GPS, de acuerdo
con una forma de realización adicional de la invención.
Figura 4 es una ilustración de una interfaz de
usuario para presentar unos datos o niveles de interferencias GPS,
de acuerdo con una forma de realización adicional de la
invención.
Figura 5 es una ilustración de una interfaz para
presentar unos datos o niveles de interferencias GPS, de acuerdo
con una forma de realización adicional de la invención.
Figura 6 es una ilustración de una interfaz para
presentar unos datos o niveles de interferencias GPS, de acuerdo
con una forma de realización adicional de la invención.
De acuerdo con una primera forma de realización
un procedimiento y un sistema detectan interferencias en un Sistema
de Posicionamiento Global (GPS). En particular, un ruido de fondo
asociado con una señal vía satélite recibida puede ser utilizado
para determinar un nivel de interferencia. Así mismo, pueden ser
determinados un porcentaje de interferencia, una fuerza de
interferencia, una dirección de la fuente de interferencia y/u otra
información asociada con la interferencia GPS detectada. La
interferencia puede incluir señales de perturbaciones
intencionadas, señales de suplantación, otras señales que pueden
interferir con la recepción de la señal vía satélite y/u otros
tipos de interferencias. Un usuario y otros destinatarios pueden
recibir la notificación de la interferencia GPS. Así mismo un
usuario puede notificar a otros destinatarios cuándo la señal GPS
está siendo interferida y/o cuándo la interferencia ha
desaparecido.
La detección de interferencias GPS de una forma
de realización ayuda al usuario en la toma de medidas para hacer
frente y/o reducir al mínimo la interferencia con técnicas tales
como el apantallamiento del cuerpo, la rotación de antena, la
recolocación (por ejemplo desplazamiento detrás de una colina) y/o
el paso a un modo diferente de colocación de la poción u otra
respuesta apropiada. El usuario puede también transmitir el nivel
de interferencia a una localización central que recoja la
información de interferencia de una pluralidad de usuarios para
determinar la dirección y/o localización de la interferencia. Una
forma de realización proporciona unos datos, como por ejemplo los
datos de misión crítica, al usuario y/o a otros destinatarios para
suministrar el estado de la calidad de la señal GPS. Estos datos
pueden ser utilizados como ayuda de una diversidad de misiones y
aplicaciones. Por ejemplo, los valores de interferencia procedentes
de más de un receptor (por ejemplo radio GPS, etc.) pueden ser
recogidos para determinar la localización de la señal de
interferencia (por ejemplo la señal de perturbación intencionada,
etc.) mediante triangulación.
La Figura 1 es un diagrama de un sistema de
detección de interferencias GPS, de acuerdo con una primera forma
de realización. El sistema 100 puede ejercer diversas funciones,
como por ejemplo la detección de interferencias, el cálculo de la
fuerza de las interferencias, la notificación al usuario y la
notificación a los demás destinatarios de la detección de la
interferencia y otros datos, como por ejemplo el nivel de
interferencia. En particular, la unidad de recepción GPS 110 puede
incluir un correlador 112, un módulo de ruido de fondo 114, un
módulo de detección de interferencias 116, un módulo de
promediación 118, un módulo de notificación 120 y otro módulo 122.
Otras funcionalidades asociadas con la detección de interferencias
GPS pueden también ser soportadas por la unidad de recepción GPS
110.
La señal GPS 102 puede ser recibida por un
receptor GPS en una unidad GPS 110. La señal GPS 102 puede
representar una o más señales GPS procedentes de un satélite. La
unidad de recepción GPS 110 puede representar un receptor para
verificar continuamente la calidad de la señal GPS. Por ejemplo el
receptor puede incluir varios modelos y tipos de receptores GPS,
como por ejemplo una radio GPS, una radio de búsqueda y salvamento,
una radio de búsqueda y salvamento de combate u otro receptor GPS.
Cuando el receptor detecta que un nivel de interferencia impide o
previene la recepción de las coordenadas GPS válidas, el receptor
puede automáticamente notificar al usuario por medio de una
interfaz (por ejemplo una pantalla). Por ejemplo, la interfaz puede
mostrar que ya no puede conseguirse un cierre de la posición en 2D
y/o 3D. La interfaz puede así mismo mostrar una indicación de
interferencia, como por ejemplo un porcentaje de interferencia u
otra representación de interferencia.
El usuario puede también optar por enviar un
mensaje indicativo de la interferencia GPS a otros usuarios (por
ejemplo usuarios terrestres) con un receptor, como por ejemplo una
radio de búsqueda y salvamento, unos usuarios aerotransportados y/u
otros destinatarios propuestos.
Una vez que el nivel de interferencia cae y que
la unidad GPS puede obtener un cierre de la posición en 2D y/o 3D,
el usuario puede ser notificado por medio de la interfaz y puede así
mismo notificar a los demás destinatarios que la interfaz se ha
disipado. Esto se muestra más adelante.
El sistema y el procedimiento de detección de
interferencias GPS de una forma de realización puede detectar una
señal de interferencia y proporcionar unos datos, como por ejemplo
la fuerza de una interferencia. Las señales vía satélite GPS 102,
cuando son recibidas por la unidad de recepción GPS 110, pueden
aparecer como valores aleatorios. Estos valores aparentemente
aleatorios pueden ser designados como ruido. Los valores de ruido
están cambiando constantemente y pueden ser designados como "ruido
de fondo". Los valores de ruido pueden representar interferencia
mientras que el ruido de fondo puede representar aumentos o
reducciones de la intensidad de la interferencia.
La unidad de recepción GPS 110 de la forma de
realización puede incluir un correlador 112 para implementar una
técnica de correlación para la detección de una onda de forma
conocida dentro del ruido de fondo. Cada satélite puede tener una
onda de forma conocida asociada en la que la forma de onda conocida
para cada satélite puede ser detectada por el correlador 112. El
ruido de fondo puede producir características distintivas cuando
una señal de interferencia es retransmitida dentro de una onda
portadora, como por ejemplo una señal L1 del GPS de 1575,42
MHz.
El ruido de fondo de la señal vía satélite GPS
puede ser identificado mediante un módulo 114 de ruido de fondo.
De acuerdo con una forma de realización, la
interferencia GPS puede ser detectada y calculada mediante la
caracterización del ruido de fondo. El ruido de fondo puede ser
caracterizado para comprender los diversos niveles de ruido cuando
existan señales de interferencia diversas. Los niveles de ruido de
fondo variables pueden ser caracterizados para representar los
niveles de interferencia variables. Así, para un concreto ruido de
fondo, puede identificarse un nivel de interferencia
correspondiente.
Un módulo de detección de interferencia 116
puede calcular un porcentaje de interferencia, una dirección de la
fuente de interferencia, una fuerza de la interferencia y/u otras
características. De acuerdo con un ejemplo, un nivel de
interferencia puede representar un porcentaje entre un 0% y un 100%.
En particular, puede calcularse una relación entre los niveles de
ruido de fondo y la cantidad de interferencia para representar un
valor del 0% al 100%. Por ejemplo, pueden determinarse unos niveles
de interferencia aproximadamente por encima del 40% al 50% para
impedir que el receptor GPS adquiera señales vía satélite válidas.
Los niveles de interferencia de aproximadamente entre el 30% y el
40% pueden posibilitar que los satélites que ya han sido cerrados
permanezcan cerrados cuándo el cierre de la posición GPS ya no esté
o no permanezca adquirida. Los márgenes ejemplares variables se
deben a las ligeras diferencias entre los receptores y a las
diferencias de las fuerzas de la señal de los satélites GPS.
Otros márgenes y representaciones de
interferencia pueden ser implementados con otras formas de
realización.
De acuerdo con otra forma de realización de la
presente invención, el sistema y el procedimiento de detección de
interferencias GPS pueden determinar una dirección del origen de la
interferencia detectada. Mediante una rotación de un receptor (por
ejemplo una radio de búsqueda y salvamento), el usuario puede
determinar una dirección aproximada de una fuente de interferencia.
Por ejemplo, manteniendo el receptor (por ejemplo una radio de
búsqueda y salvamento) en posición vertical con una antena GPS
apuntando hacia el usuario pero con la unidad al alcance de la mano
y girando el usuario lentamente 360º mientras detecta el nivel de
interferencia representado, el usuario puede determinar una
dirección aproximada de la fuente de interferencia GPS. Siempre que
la fuerza de la interferencia no sea mayor que una cantidad umbral
(por ejemplo 85%), el usuario puede advertir que la fuerza de la
interferencia difiere dependiendo de cuál sea la dirección en la
cual esté orientada la antena. La dirección de la antena GPS que
muestra un nivel máximo de interferencia detectado es probable que
sea la dirección de la fuente de interferencia. El receptor puede
suministrar esta capacidad mediante una pantalla metálica que actúe
como defensa contra la fuente de interferencia GPS.
Cada canal satélite GPS puede resultar
singularmente afectado por la señal de interferencia y puede
calcularse un porcentaje del valor de interferencia del 0% al 100%.
De acuerdo con otro ejemplo, en base a la falta de correlación,
puede ser identificado un canal que experimenta la interferencia.
Por ejemplo, si una señal está siendo interferida (por ejemplo
perturbada intencionadamente, suplantada, etc.), los datos pueden no
estar correlacionados. En particular, los datos suplantados no
casarán con los distintos parámetros, como por ejemplo una
secuencia de ruidos pseudoaleatorios (pn), un calendario, etc.
Mediante la utilización de la falta de correlación, pueden ser
identificados los canales que están siendo interferidos (por ejemplo
perturbados intencionadamente, suplantados, etc.).
Cada valor de porcentaje del satélite puede ser
promediado conjuntamente para producir una representación
porcentual media, tal como es calculada por el módulo de
promediación 118, Un usuario y otros destinatarios propuestos
pueden ser informados de una interferencia detectada. Por ejemplo,
un porcentaje de interferencia promediada final puede ser mostrado
al usuario y a otros destinatarios propuestos, por medio de un
módulo de notificación 120 de forma que puede mostrarse al usuario
un porcentaje de interferencia u otra característica por medio de
una interfaz de usuario o una pantalla de usuario 130. Otros
destinatarios propuestos pueden también ser notificados mediante
una interfaz, como por ejemplo una pantalla 140, 142. Ejemplos de
destinatarios pueden incluir una unidad aerotransportada, una
unidad terrestre, misiles, cohetes, sensores de vehículo y otros
destinatarios. La detección de interferencia y/u otros datos de
interferencia pueden ser comunicados al usuario y/o a otros
destinatarios por medio de una transmisión por radio. Por ejemplo,
esta capacidad proporciona a los usuarios y/o los destinatarios una
fuente de información para determinar tácticas y procedimientos.
La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra
un procedimiento para la detección de interferencias GPS, de
acuerdo con otra forma de realización. En la etapa 210 una unidad de
recepción puede recibir una señal vía satélite. La señal vía
satélite puede representar múltiples frecuencias o una banda de
frecuencias. En la etapa 212 puede identificarse un ruido de fondo
procedente de una señal vía satélite. De acuerdo con una forma de
realización de la presente invención, el ruido de fondo puede ser
caracterizado para representar un nivel de interferencia. En base
al ruido de fondo puede ser identificado un nivel de interferencia
correspondiente. En la etapa 214, puede ser identificada una señal
de interferencia por el ruido de fondo. Por ejemplo, la señal de
interferencia puede representar una señal perturbada
intencionadamente, una señal suplantada u otra señal de
interferencia. En la etapa 216, puede ser determinado un valor de
interferencia, como por ejemplo un porcentaje de interferencia u
otra medida o representación de interferencia. Por ejemplo, el ruido
de fondo puede ser caracterizado para representar un porcentaje de
interferencia.
En la etapa 218, para una pluralidad de
satélites, puede ser calculado un valor medio del porcentaje de
interferencia a partir de la pluralidad de satélites. Como cada
satélite proporciona una perspectiva diferente, un valor medio
proporciona una representación media de la interferencia GPS. En la
etapa 220, el valor medio puede ser mostrado al usuario. En la
etapa 222, el valor medio puede ser mostrado a otros
destinatarios.
La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra
un procedimiento para detectar interferencias GPS, de acuerdo con
una forma de realización adicional. La etapa 310 indica un inicio de
un procedimiento de detección de interferencias GPS. En la etapa
312 puede ser identificado un ruido de fondo para la señal vía
satélite por un receptor. El ruido de fondo puede ser leído a
partir de los datos de correlación. Por ejemplo, pueden ser
recibidas las señales vía satélite procedentes de los satélite en
los modos de búsqueda o adquisición.
En la etapa 314, puede ser determinado si el
ruido de fondo está situado dentro de un margen aceptable. Si el
ruido de fondo está dentro de un margen aceptable puede fijarse un
nivel de interferencia en un porcentaje predeterminado (por ejemplo
aproximadamente un 1%) para indicar una interferencia baja en la
etapa 316. Otros porcentajes o valores pueden ser utilizados para
indicar una interferencia baja. Si se determina que el ruido de
fondo está fuera del margen aceptable en la etapa 314, puede
determinarse si el ruido de fondo está por encima de un nivel de
interferencia predeterminado alto, en la etapa 318. El nivel de
interferencia alto puede indicar una situación en la que el
receptor GPS no puede recibir una señal legible, una situación en
la que las señales están sustancialmente bloqueadas u otra situación
de interferencia alta similar.
Si se determina que el ruido de fondo está por
encima del nivel de interferencia alto, el nivel de interferencia
puede fijarse en un porcentaje predeterminado (por ejemplo
aproximadamente el 100%) para indicar una interferencia alta, en la
etapa 320. Otros porcentajes o valores pueden ser utilizados para
indicar la interferencia alta.
Si se determina que el ruido de fondo queda
fuera del margen aceptable y que es inferior al nivel de
interferencia alto, el porcentaje de interferencia puede ser
calculado a partir del ruido de fondo, en la etapa 322. Los
porcentajes de interferencia pueden ser guardados para cada satélite
en la etapa 324.
En la etapa 326, puede determinarse si la
detección de interferencia ha sido completada para todos los
satélites. Si no, el procedimiento se repite para cada satélite,
como se muestra en la etapa 328.
Cada satélite ofrece una perspectiva diferente
de la localización de la posición. Por consiguiente, un porcentaje
de interferencia media puede ser calculado para proporcionar una
lectura de interferencia completa. En el momento de la ejecución
del procedimiento para cada satélite un porcentaje de interferencia
medio puede ser calculado en la etapa 330. En la etapa 332 puede
determinarse si una mitad (u otro número o porcentaje predeterminado
de los satélites tiene un porcentaje de interferencia máximo. Si
menos de la mitad de los satélites tiene un valor de porcentaje de
interferencia máximo puede ser mostrado un porcentaje medio de
interferencia en la etapa 334. Si más de la mitad tiene un valor de
porcentaje de interferencia máximo, puede ser mostrado un valor de
interferencia predeterminado (por ejemplo el 100%), en la etapa
336.
En estos ejemplos los valores de porcentaje han
sido utilizados para indicar valores de interferencia. Sin embargo,
pueden implementarse otras representaciones de interferencia.
La Figura 4 es una ilustración de una interfaz
de usuario para la representación de datos de interferencia GPS, de
acuerdo con una forma de realización adicional. Cuando se detecta
que el nivel de interferencia GPS es mayor o igual que un nivel
predeterminado, como por ejemplo el 37%, y la unidad de receptor no
tiene un cierre de posición en 2D o 3D, una pantalla de
interferencia GPS puede ser mostrada. En un ejemplo específico, la
pantalla de interferencia GPS puede sustituir una pantalla de
visualización de nivel normal.
La Figura 4 es un ejemplo de una de
interferencia GPS. En esta pantalla de interferencia GPS ejemplar,
el usuario puede ser notificado de que la interferencia de la señal
GPS ha sido detectada y que no está disponible la posición en 2D y
3D. Un gráfico de barras 410 puede representarse junto con un
porcentaje de interferencia (por ejemplo el 52%) que posibilite que
el usuario evalúe la interferencia GPS.
Para impedir que la pantalla parpadee adelante y
atrás entre la pantalla de interferencia GPS y una Pantalla de
Representación Vía Satélite cuando el nivel de interferencia fluctúe
alrededor de un margen predeterminado, como por ejemplo del 35 al
37%, la pantalla de interferencia GPS puede no ser retirada hasta
que el nivel caiga hasta un umbral predeterminado, como por ejemplo
el 34%.
De acuerdo con otro ejemplo, la pantalla de
interferencia GPS puede no ser representada en base a determinadas
condiciones, como por ejemplo el cierre de la posición en 2D o 3D,
con independencia del nivel de interferencia. Puede ser útil
porque, en tanto en cuanto hay un cierre de la posición, la unidad
GPS está todavía operando de acuerdo con lo esperado y, por
consiguiente, los datos de la posición son válidos.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Un indicador del calibre de la interferencia GPS
puede ser representado, como se muestra mediante la referencia
numeral 420. El indicador GPS posibilita que el usuario determine un
nivel aproximado de interferencia GPS independientemente del menú o
pantalla a la que actualmente se tiene acceso o es representada. Por
ejemplo, cada línea del indicador GPS puede equivaler a
aproximadamente un 14% y puede llenarse completamente una vez que
el nivel del porcentaje alcance un umbral predeterminado como por
ejemplo un 86% o más. Pueden implementarse otras representaciones
gráficas y variantes de éstas.
Se puede notificar a otros destinatarios la
interferencia GPS detectada, los niveles de interferencia GPS y/u
otros datos.
La Figura 5 es una ilustración de una interfaz
para la representación de los datos de interferencia GPS, de
acuerdo con una forma de realización adicional.
La Figura 6 es una ilustración de otra interfaz
para la representación de los datos de interferencia GPS, de
acuerdo con una forma de realización adicional.
Por ejemplo, el usuario puede enviar unos
mensajes de texto preprogramados que indiquen una interferencia GPS
detectada a uno o más destinatarios propuestos. Un mensaje ejemplar
para indicar la presencia de la interferencia es mostrado en la
Figura 5 y otro mensaje ejemplar para indicar que la interferencia
ha desaparecido se muestra en la Figura 6.
De acuerdo con otro ejemplo, la interferencia
detectada puede estar embebida en los mensajes. La información de
interferencia puede ser actualizada cada vez que el usuario envía el
mensaje para asegurar que se ha transmitido la información precisa.
Por ejemplo, si el usuario tiene un mensaje almacenado en la memoria
y pulsa una tecla de envío sin mirar el mensaje guardado, el
porcentaje de interferencia todavía estará actualizado
independientemente de lo que la memoria haya guardado. En otro
caso, los antiguos datos podrían ser enviados de manera errónea.
Los mensajes pueden ser formateados para
posibilitar que las unidades de receptor con versiones de software
más antiguas reciban los mensajes de la interferencia GPS. Mejor que
enviar un índice de mensajes que represente el mensaje que hay que
enviar, el texto efectivo puede ser enviado cada vez. Esto
posibilita que las unidades de receptor más antiguas que no
tendrían conocimiento acerca de este nuevo tipo de índice de
mensajes reciban los mensajes, impi-
diendo o reduciendo al mínimo de esta forma los problemas logísticos de tener que actualizar cada unidad de receptor.
diendo o reduciendo al mínimo de esta forma los problemas logísticos de tener que actualizar cada unidad de receptor.
Al elegir un mensaje, el porcentaje de
interferencia puede ser dinámicamente actualizado sobre una pantalla
a intervalos fijos, por ejemplo a intervalos de 1 segundo. Esto
posibilita que el usuario cancele el envío del mensaje si el nivel
de interferencia cambia mientras se selecciona el mensaje que hay
que enviar. Si el nivel de interferencia permaneciera estático, el
usuario enviaría una notificación incorrecta.
El sistema y procedimiento de detección de
interferencias GPS de una forma de realización adicional,
proporciona un aviso de interferencia y posibilita que un usuario
pase a otro modo de localización de la posición, como por ejemplo
un modo de Equipamiento de Medición de la Distancia (DME). El
sistema y procedimiento de detección de interferencias GPS de una
forma de realización de la presente invención puede incitar a que un
mecanismo de bloqueo, como por ejemplo un apantallamiento del
cuerpo (o un desplazamiento por detrás de un árbol o de una colina,
etc.), bloquee la interferencia a base de una indicación de
interferencia así como del nivel de la interferencia.
La funcionalidad asociada con la detección de
interferencias GPS, de acuerdo con lo anteriormente expuesto, puede
representarse como un código de software y/o una estructura de
hardware. Así mismo, la detección de la interferencia GPS de
acuerdo con la presente invención según lo descrito con anterioridad
típicamente implica el procesamiento de los datos de entrada y la
generación de los datos de salida hasta cierto punto. Este
procesamiento de los datos de entrada y esta generación de datos de
salida pueden ser implementados en hardware o en software. Por
ejemplo, pueden ser empleados unos componentes electrónicos
específicos dentro de un hardware o un circuito relacionado o
similar para implementar las funciones asociadas con la detección de
la interferencia GPS de acuerdo con la presente invención, en
consonancia con lo descrito.
Como una alternativa, uno o más procesadores que
operen de acuerdo con las instrucciones almacenadas pueden
implementar las funciones asociadas con la detección de la
interferencia GPS de acuerdo con los ejemplos anteriormente
descritos. Si este es el caso, se incluye dentro del alcance de la
presente invención que dichas instrucciones puedan ser almacenadas
en una o más portadoras legibles por procesador (por ejemplo un
disco magnético), o transmitidas hasta uno o más procesadores por
medio de una o más señales.
La invención de acuerdo con lo reivindicado no
debe quedar limitada en cuanto a su alcance por las formas de
realización específicas descritas en la presente memoria.
Efectivamente, para los expertos en la materia debe resultar
evidente, a partir de la descripción expuesta y de los dibujos que
se acompañan, que pueden efectuarse diversas modificaciones de la
presente invención, además de las descritas en la presente memoria.
Así, dichas modificaciones pretenden quedar incluidas en el alcance
de las reivindicaciones adjuntas subsecuentes. Así mismo, aunque la
presente invención ha sido aquí descrita en el contexto de una forma
de realización particular de un entorno particular y para un
propósito particular, los expertos en la materia advertirán que su
utilidad no queda limitada a ella y que la presente invención puede
ser implementada ventajosamente en un número indeterminado de
entornos para un número indeterminado de finalidades.
Claims (28)
1. Procedimiento de detección de interferencia
en un Sistema de Posicionamiento Global (GPS), comprendiendo el
procedimiento las etapas de:
- -
- la recepción de un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) portable de al menos una señal vía satélite a partir de uno o más satélites en un Sistema de Posicionamiento Global (210);
- -
- la medición de un valor de ruido de fondo en una banda de frecuencias de al menos una señal vía satélite (212; 312);
- -
- la identificación de una señal de interferencia basada en el valor de ruido de fondo en el que la señal de interferencia se determina mediante una comparación entre el valor de ruido de fondo procedente de al menos una señal vía satélite y un margen aceptable predeterminado (314);
- -
- la determinación de un valor de interferencia para la señal de interferencia a partir del valor de ruido de fondo en el que el valor de ruido de fondo se corresponde con un nivel de interferencia; en el que la comparación entre el valor de ruido de fondo y el margen aceptable predeterminado determina un correspondiente valor de interferencia para la señal de interferencia (214; 316, 320, 322);
- -
- en el que si el valor de ruido de fondo está dentro del margen aceptable predeterminado, el valor de interferencia se fija en un valor de interferencia predeterminado bajo (316);
- -
- en el que si el valor de ruido de fondo está fuera del margen aceptable predeterminado, el valor de interferencia se fija en un valor de interferencia predeterminado alto (320);
- -
- la presentación del valor de interferencia para al menos un usuario por medio de al menos una interfaz de usuario para informar al usuario de la señal de interferencia (220).
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que el valor de interferencia comprende un porcentaje entre 0% y
100% que representa un porcentaje de interferencia de la señal de
interferencia sobre el mantenimiento de un cierre de la señal GPS
(316, 320, 322).
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que el valor de interferencia representa un valor de
interferencia media para el uno o más satélites (330).
4. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que la señal de interferencia comprende una o más entre una
señal de perturbación y una señal de suplantación.
5. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende así mismo la etapa de puesta a disposición del valor de
interferencia para uno o más destinatarios distintos del al menos un
usuario para informar a los uno o más destinatarios de la señal de
interferencia por medio de la transmisión de radio.
6. El procedimiento de la reivindicación 5, en
el que los uno o más destinatarios comprenden una o más unidades
terrestres, una unidad aerotransportada, una unidad de equipamiento,
y una unidad de vehículo con sensores.
7. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende así mismo:
- -
- la determinación de una fuerza de interferencia de la señal de interferencia (316, 320, 322);
- -
- la puesta a disposición de la fuerza de interferencia de la señal de interferencia para al menos un usuario (220).
8. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende así mismo las etapas de:
- -
- la determinación de una dirección de interferencia de la señal de interferencia; y
- -
- la puesta a disposición de la dirección de interferencia de la señal de interferencia para al menos un usuario.
9. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que la etapa de recepción se lleva a cabo en una radio de
búsqueda y salvamento.
10. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende así mismo las etapas de:
- -
- la transmisión del valor de interferencia a una unidad central en el que la unidad central recibe una pluralidad de valores de interferencia procedentes de una pluralidad de otros usuarios; y
- -
- la determinación de una localización de origen de la señal de interferencia basada al menos en parte en el valor de interferencia procedente del usuario y los uno o más valores de interferencia procedentes de la pluralidad de los otros usuarios.
11. El procedimiento de la reivindicación 1 que
comprende así mismo la etapa de visualización de una representación
gráfica del valor de interferencia.
12. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende así mismo la etapa de incitación al usuario para pasar a
un modo alternativo de localización de la posición, en respuesta a
la notificación de la señal de interferencia.
13. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que el modo alternativo de funcionamiento comprende un modo de
equipamiento de medición de la distancia (DME).
14. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende así mismo la etapa de incitación al usuario a bloquear la
señal de interferencia, en respuesta a la notificación de la señal
de interferencia.
15. Sistema de detección de interferencia en un
Sistema de Posicionamiento Global, comprendiendo el sistema:
- -
- un módulo de recepción en un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) para la recepción de al menos una señal vía satélite procedente de uno o más satélites en un Sistema de Posicionamiento Global (112, 210);
- -
- un módulo de ruido de fondo para la medición de un valor de ruido de fondo en una banda de frecuencias de al menos una señal vía satélite (114; 212; 312);
- -
- un módulo de detección para la identificación de una señal de interferencia en base al valor de ruido de fondo en el que la señal de interferencia se determina por una comparación entre el valor de ruido de fondo procedente de al menos una señal vía satélite y un margen aceptable predeterminado y la determinación de un valor de interferencia para la señal de interferencia a partir del valor de ruido de fondo en el que el valor de ruido de fondo se corresponde con un valor de interferencia; en el que la comparación entre el valor de ruido de fondo y el margen aceptable predeterminado determina un valor de interferencia correspondiente para la señal de interferencia (116, 314; 214; 316, 320, 322);
- -
- en el que si el valor de ruido de fondo está dentro del margen aceptable predeterminado, el valor de interferencia se fija en un valor de interferencia predeterminado bajo (316);
- -
- en el que si el valor de ruido de fondo está fuera del margen aceptable predeterminado, el valor de interferencia se fija en un valor de interferencia predeterminado alto (320);
- -
- un módulo de presentación en al menos una interfaz de usuario para visualizar el valor de interferencia para al menos un usuario para informar al usuario de la señal de interferencia (120; 220).
16. Sistema de la reivindicación 15, en el que
un dispositivo es puesto a disposición del usuario para bloquear la
señal de interferencia, en respuesta a la notificación de la señal
de interferencia.
17. Sistema de la reivindicación 15, en el que
el valor de interferencia comprende un porcentaje entre 0% y 100%
que representa un porcentaje de interferencia de la señal de
interferencia sobre el mantenimiento de un cierre de la señal GPS
(316, 320, 322).
18. Sistema de la reivindicación 15, en el que
el valor de interferencia representa un valor de interferencia
media para los uno o más satélites (330).
19. Sistema de la reivindicación 15, en el que
la señal de interferencia comprende una o más señales entre una
señal de perturbación y una señal de suplantación.
20. Sistema de la reivindicación 15, en el que
el valor de interferencia es puesto a disposición de uno o más
destinatarios distintos del al menos un usuario para informar al uno
o más destinatarios de la señal de interferencia por medio de una
transmisión de radio.
21. Sistema de la reivindicación 20, en el que
los uno o más destinatarios comprenden una o más unidades
terrestres, una unidad aerotransportada, una unidad de equipamiento
y una unidad de vehículo con sensores.
22. Sistema de la reivindicación 15, en el
que
- -
- el módulo de detección determina así mismo una fuerza de interferencia de la señal de interferencia (316, 320, 322);
- -
- el módulo de presentación proporciona así mismo la fuerza de interferencia de la señal de interferencia para al menos un usuario (120; 220).
23. Sistema de la reivindicación 15, en el que
el módulo de detección determina así mismo una dirección de
interferencia de la señal de interferencia; y el módulo de
presentación proporciona así mismo la dirección de interferencia de
la señal de interferencia para al menos un usuario.
24. Sistema de la reivindicación 15, en el que
el sistema comprende una radio de búsqueda y salvamento.
25. Sistema de la reivindicación 15, en el que
el valor de interferencia es transmitido a una unidad central en la
que la unidad central está adaptada para recibir una pluralidad de
valores de interferencia procedentes de una pluralidad de otros
usuarios; y una localización de origen de la señal de interferencia
se determina en base a al menos en parte el valor de interferencia
a partir del usuario y los uno o más valores de interferencia a
partir de la pluralidad de otros usuarios.
26. Sistema de la reivindicación 15, en el que
la pantalla muestra una representación gráfica del valor de
interferencia.
27. Sistema de la reivindicación 15, en el que
se suministra un medio para conmutar a un modo alternativo de
localización de la posición, en respuesta a la notificación de la
señal de interferencia.
28. Sistema de la reivindicación 27, en el que
el modo alternativo de funcionamiento comprende un modo de
equipamiento de medición de la distancia (DME).
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