ES2846898T3 - Procedimiento y disposición para la determinación del posicionamiento - Google Patents

Procedimiento y disposición para la determinación del posicionamiento Download PDF

Info

Publication number
ES2846898T3
ES2846898T3 ES16706165T ES16706165T ES2846898T3 ES 2846898 T3 ES2846898 T3 ES 2846898T3 ES 16706165 T ES16706165 T ES 16706165T ES 16706165 T ES16706165 T ES 16706165T ES 2846898 T3 ES2846898 T3 ES 2846898T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
satellite
antennas
signal
noise ratio
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES16706165T
Other languages
English (en)
Inventor
Hendrik Ibendorf
Olaf Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2846898T3 publication Critical patent/ES2846898T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position
    • G01S19/421Determining position by combining or switching between position solutions or signals derived from different satellite radio beacon positioning systems; by combining or switching between position solutions or signals derived from different modes of operation in a single system
    • G01S19/426Determining position by combining or switching between position solutions or signals derived from different satellite radio beacon positioning systems; by combining or switching between position solutions or signals derived from different modes of operation in a single system by combining or switching between position solutions or signals derived from different modes of operation in a single system
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/21Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service
    • G01S19/215Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service issues related to spoofing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/22Multipath-related issues
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/35Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
    • G01S19/36Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain relating to the receiver frond end
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • H01Q21/205Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path providing an omnidirectional coverage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)

Abstract

Procedimiento para la determinación del posicionamiento utilizando GNSS (sistema global de navegación por satélite) mediante una disposición de antenas (6) que presenta una pluralidad de antenas (1 a 5), y una disposición de evaluación de señales de recepción (20) dispuesta aguas abajo de la misma, a la que son suministradas las señales de recepción de antenas (A1 a A5), que contiene receptores GNSS (21 a 25) conectados a las antenas (1 a 5), con un dispositivo de evaluación (26) conectado aguas abajo, en donde se utiliza una disposición de antenas (6), en la cual las antenas (1 a 5) están orientadas de forma diferente bajo distintos vectores de dirección, y en donde - con referencia a cada satélite (31 a 33) que puede detectarse, respectivamente se detectan las señales de recepción de antenas (A1 a A5) de todas las antenas (1 a 5) en cuanto a su relación de señal-ruido referida al satélite, mediante la formación de valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, y - en base a los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, con respecto a cada satélite (por ejemplo 31), se seleccionan los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, que en su relación de señal-ruido se destacan positivamente de otros valores de medición de la relación de señal-ruido con relación a respectivamente el mismo satélite (por ejemplo 31), caracterizado porque - respectivamente una señal del vector de dirección principal, referida al satélite, se forma a partir de señales del vector de dirección de las antenas, cuyos valores de medición de la relación de señal-ruido, específicos del satélite, están seleccionados, y - las señales del vector de dirección principal, referidas al satélite, se comparan con señales del vector de orientación que caracterizan el posicionamiento de los respectivos satélites en la órbita, y en el caso de desviaciones reducidas tiene lugar una indicación del posicionamiento (N).

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y disposición para la determinación del posicionamiento
Para la localización, la navegación y la medición de velocidad, en el tráfico ferroviario deben utilizarse en gran medida sistemas globales de navegación por satélite. De este modo, en cuanto al cumplimiento de la precisión del posicionamiento calculado (datos geográficos), pueden presentarse dificultades debido a reflexiones y difracciones de las señales de alta frecuencia en edificios, paredes de rocas y bocas de túneles, así como en puentes y estaciones, porque debido a esto se producen tiempos de propagación alterados de las señales y, con ello, imprecisiones en la determinación del posicionamiento. Esos efectos pueden conducir a que se presenten errores en el posicionamiento calculado, que pueden ascender a varios cientos de metros. Además, con los sistemas de esa clase puede perjudicarse la precisión del posicionamiento calculado, debido a intentos de engaños en los que se generen señales de satélites alteradas de forma intencional. Los receptores de los sistemas globales de navegación por satélite registran entonces valores de medición falsos para calcular el posicionamiento, sin poder detectar esta alteración por sí mismos.
Para enfrentarse a esos intentos de engaños, en el tráfico ferroviario para sistemas de navegación por satélite están proporcionados receptores, a los cuales, para una plausibilización, se encuentran asociados generadores de pulsos en los ejes del vagón del respectivo vehículo ferroviario. Mediante los generadores de pulsos puede entonces verificarse la velocidad, así como el trayecto recorrido.
Además, de manera adicional con respecto a los sistemas de navegación por satélite, se utilizan mapas de carreteras para plausibilizar el resultado alcanzado con los receptores de satélites. Para una marcha del tren, mediante el puesto de maniobra que se encuentra al frente, se regula el itinerario, y los datos digitales de la vía correspondientes de ese itinerario se transmiten al tren. De este modo, en el tren puede verificarse si el posicionamiento calculado se encuentra en un corredor definido alrededor de la vía.
Para aumentar la precisión en el cálculo del posicionamiento de vehículos ferroviarios también se han colocado dos antenas en el vehículo ferroviario, que están montadas alejadas varios metros unas de otras. Con ello puede verificarse si la distancia de esas dos antenas también se encuentra nuevamente en las posiciones calculadas. También puede aumentarse la precisión en la determinación del posicionamiento cuando un receptor de GNSS (sistema global de navegación por satélite) trabaja junto con varios sistemas GNSS diferentes, como por ejemplo GPS y GLONASS. Los diversos receptores GNSS con su uso en diferentes sistemas GNSS reducen la propensión a fallos.
Además, por la publicación de la NAVSYS Corporation bajo el título "Performance and Jamming Test Results of a Digital Beamforming GPS Receiver", de mayo de 2002, de Alison Brown, se conoce un procedimiento para calcular el posicionamiento, en el cual se utiliza una disposición de antenas con varias antenas; las antenas están situadas unas junto a otras en un plano, y están alineadas de forma paralela. Un desfasador con controlador, así como un receptor GNSS, están conectados aguas abajo de la disposición de antenas. De ese modo se efectúa una determinación del posicionamiento relativamente precisa, según el así llamado conformador de haces digital.
Por el documento EP 2 367 026 A1 se conoce un procedimiento para la determinación del posicionamiento y/o velocidad de un aparato en un sistema para la navegación por satélite. El sistema presenta una pluralidad de satélites de navegación, que emiten señales de radio que contienen datos de navegación. Al menos dos antenas reciben las señales de radio que contienen los datos de navegación, donde las antenas presentan áreas de recepción sensibles. Las mismas están orientadas en diferentes direcciones, de manera que las antenas respectivamente reciben señales de radio desde otra de las diferentes direcciones.
Por el documento DE 20 2010 016003 U1 se conoce un dispositivo para la recepción y para la evaluación de señales de satélites de navegación. El dispositivo presenta antenas para la recepción de las señales de satélites de navegación en cuatro o más canales de recepción. Las antenas presentan diagramas de recepción que se superponen, de manera que la recepción de las señales de satélites de navegación tiene lugar de forma omnidireccional. El dispositivo presenta además una unidad de recepción por antena y por canal de recepción, que mediante digitalización, corrección de fases y demodulación de las señales de satélites de navegación respectivamente recibidas, genera señales de satélites de navegación corregidas. El dispositivo, de manera adicional, presenta una unidad de evaluación que, en base a las señales de satélites de navegación corregidas, determina un posicionamiento real y/o variables de movimiento reales y/o una ubicación real del dispositivo en el espacio y/o un horario.
La presente invención, de forma general, hace referencia a un procedimiento para la determinación del posicionamiento utilizando GNSS (sistema global de navegación por satélite) mediante una disposición de antenas que presenta una pluralidad de antenas, y una disposición de evaluación de señales de recepción dispuesta aguas abajo de la misma, que contiene receptores GNSS conectados a las antenas, con un dispositivo de evaluación conectado aguas abajo.
El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para la determinación del posicionamiento mediante satélites, con el cual, con costes comparativamente reducidos, pueda alcanzarse una fiabilidad particularmente elevada en la determinación del posicionamiento.
Para solucionar dicho objeto, en un procedimiento de esa clase se utiliza una disposición de antena, en la cual las antenas están orientadas de forma diferente bajos distintos vectores de dirección; con referencia a cada satélite que puede detectarse, respectivamente se detectan las señales de recepción de antenas de todas las antenas en cuanto a su relación de señal-ruido referida al satélite, mediante la formación de valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, y en base a los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, con respecto a cada satélite, se seleccionan los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, que en su relación de señal-ruido se destacan positivamente de otros valores de medición de la relación de señal-ruido con relación a respectivamente el mismo satélite, respectivamente una señal del vector de dirección principal, referida al satélite, se forma respectivamente a partir de señales del vector de dirección de las antenas, cuyos valores de medición de la relación de señal-ruido, específicos del satélite, están seleccionados, y las señales del vector de dirección principal, referidas al satélite, se comparan con señales del vector de orientación que caracterizan el posicionamiento de los respectivos satélites en la órbita; en el caso de desviaciones reducidas tiene lugar una indicación del posicionamiento.
Una ventaja esencial del procedimiento según la invención se observa en el hecho de que mediante la orientación de las antenas en diferentes direcciones se reciben señales de recepción de antenas que se pueden diferenciar que, en el caso de una evaluación en correspondencia con el procedimiento según la invención, conducen a una indicación del posicionamiento que es muy segura, así como fiable.
En el procedimiento según la invención pueden utilizarse disposiciones de antenas de diferente clase, y también puede ser diferente el número de antenas. Es importante que las antenas estén orientadas de forma diferente, hacia diferentes lados. La fiabilidad del posicionamiento calculado aumenta con el número de las antenas utilizadas. En cuanto a la fiabilidad que puede alcanzarse en la determinación del posicionamiento y con respecto a una configuración del procedimiento según la invención, conveniente en cuanto a los costes, se considera ventajoso que se utilice una disposición de antenas, en la cual las antenas estén ubicadas como sobre las superficies de un tronco de pirámide. El término "tronco de pirámide" se utiliza aquí para describir de forma ilustrativa la disposición espacial de las antenas; un cuerpo soporte correspondiente para las antenas no debe estar diseñado obligatoriamente de ese modo.
El número de las antenas en las respectivas superficies del tronco de pirámide puede ser diferente. Se considera ventajoso y en general suficiente que se utilice una disposición de antenas con respectivamente una antena por superficie del tronco de pirámide.
El tronco de pirámide puede estar provisto de muchas superficies laterales, de forma diferente; en cuanto a costes de fabricación reducidos de la disposición de antenas resulta ventajoso que se utilice una disposición de antenas en la cual las antenas estén ubicadas como sobre las superficies de un tronco de pirámide, con superficie base cuadrada y sobre el lado superior.
Para aumentar aún más la fiabilidad en la determinación del posicionamiento según el procedimiento según la invención, de manera ventajosa, las señales de salida de los receptores GNSS se comparan con otras señales de salida de receptores GNSS diversos, conectados de forma paralela con respecto a los receptores GNSS, y en el caso de diferencias entre respectivamente una señal de salida y la otra señal de salida no tiene lugar la generación del respectivo vector de dirección principal. Con ello se evita que eventualmente errores sistemáticos de los receptores GNSS conduzcan a evaluaciones incorrectas.
En el procedimiento según la invención pueden emplearse dispositivos de evaluación diseñados de forma diferente. Se considera preferente la utilización de un dispositivo de evaluación digital en forma de un microcontrolador.
La invención hace referencia además a una disposición para la determinación del posicionamiento utilizando GNSS (sistema global de navegación por satélite) con una disposición de antenas que presenta una pluralidad de antenas, y con una disposición de evaluación de señales de recepción dispuesta aguas abajo de la misma, a la que son suministradas señales de recepción de antenas, que contiene receptores GNSS conectados a las antenas, con un dispositivo de evaluación conectado aguas abajo; y se plantea el objeto de conformar una disposición de esa clase de forma óptima en cuanto a la fiabilidad en la determinación del posicionamiento y a los costes de fabricación.
Para solucionar dicho objeto, la disposición de antenas presenta antenas orientadas en diferentes direcciones, y el dispositivo de evaluación, con referencia a cada satélite que puede detectarse, es adecuado para detectar respectivamente las señales de recepción de antenas de todas las antenas en cuanto a su relación de señal-ruido referida al satélite, mediante la formación de valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, en base a los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, con respecto a cada satélite, para seleccionar los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, que en su relación de señal-ruido se destaquen positivamente de otros valores de medición de la relación de señal-ruido con relación a respectivamente el mismo satélite, respectivamente para formar una señal del vector de dirección principal, referida al satélite, respectivamente a partir de señales del vector de dirección de las antenas, cuyos valores de medición de la relación de señal-ruido, específicos del satélite, están seleccionados, y para comparar las señales del vector de dirección principal, referidas al satélite, con señales del vector de orientación que caracterizan el posicionamiento de los respectivos satélites en la órbita, y en el caso de desviaciones para efectuar una indicación del posicionamiento.
La disposición según la invención, de manera conveniente, tiene las mismas ventajas que las indicadas anteriormente con relación al procedimiento según la invención.
La disposición de antenas, en la disposición según la invención, puede estar diseñada de forma muy diferente, siempre que respectivamente procure que las antenas estén orientadas en diferentes direcciones.
En una forma de ejecución ventajosa de la disposición según la invención, en la disposición de antenas respectivamente una antena está ubicada sobre las superficies de un tronco de pirámide. El tronco de pirámide puede estar formado por un cuerpo plástico, sobre cuya superficie se encuentran las antenas; esto significa las superficies laterales y la superficie del tronco de pirámide.
Se ha considerado como especialmente ventajoso que en la disposición de antenas las antenas estén ubicadas como sobre las superficies de un tronco de pirámide, con superficie base cuadrada. La ventaja de esta disposición es que la misma puede producirse de forma relativamente sencilla.
Para aumentar la precisión de la determinación del posicionamiento y de su fiabilidad, es ventajoso que a los receptores GNSS, de forma paralela, estén conectados receptores GNSS diversos, aguas abajo de los cuales respectivamente están dispuestos comparadores que, en el caso de diferencias entre respectivamente una señal de salida de un receptor GNSS y otra señal de salida del receptor GNSS diverso, impidan la generación de las respectivas señales del vector de dirección principal.
El dispositivo puede estar diseñado de forma diferente en la disposición según la invención. Se ha considerado especialmente ventajoso que el dispositivo de evaluación sea un microcontrolador.
Para continuar con la explicación de la invención, muestran
Figura 1 una vista superior de un ejemplo de ejecución de una disposición de antenas de la disposición según la invención,
Figura 2 un corte a través de la disposición de antenas según la figura 1, a lo largo de la línea I-I, Figura 3 un ejemplo de ejecución de una disposición de evaluación con un dispositivo de evaluación conectado a receptores GNSS,
Figura 4 una vista lateral de una disposición de antenas según la figura 2, en un caso de utilización con tres satélites que pueden detectarse, y
Figura 5 una vista superior de la representación según la figura 4.
Las figuras 1 y 2 muestran antenas 1 a 5 de una disposición de antenas 6, en la cual las antenas 1 a 5 están colocadas sobre un cuerpo soporte 7 a modo de un tronco de pirámide. De este modo, la antena 1 está ubicada sobre un lado superior 8, así como sobre una superficie superior de la disposición de antenas 6, mientras que las antenas 2 a 5 están colocadas sobre superficies laterales 9, 10, 11 y 12.
Cada una de las antenas 2 a 5 está provista de una conexión externa 13, 14, 15 y 16; otra conexión externa 17 conduce a la antena 1.
Como muestra la figura 3, una disposición de antenas 20 está provista de conexiones externas 17', 13', 14', 15' y 16', que pueden conectarse con las conexiones 13 a 17 correspondientes de la disposición de antenas 6 (véase también la figura 1). La disposición de antenas 20 contiene receptores GNSS 21, 22, 23, 24 y 25; que están conectados con las antenas 1 a 5 correspondientes, del lado de entrada. En las entradas 17' a 16' de los receptores 21 a 25, de este modo, se encuentran presentes señales de recepción de antenas A1 a A5, que son evaluadas en un dispositivo de evaluación 26 formado por un microcontrolador.
Esa evaluación tiene lugar de manera que primero, referido al satélite, se detecta, así como se mide, la respectiva relación de ruido-señal SNR de las señales de recepción de antenas A1 a A5 de las antenas 1 a 5. En la siguiente tabla se indican a modo de ejemplo resultados de medición en una constelación, tal como la muestran las figuras 4 y 5, donde satélites 31 a 33 se encuentran en el posicionamiento allí representado con respecto a la disposición de antenas 6.
Satélite 31 Satélite 32 Satélite 33
SNR en antena 1 12dB 15dB 13dB
SNR en antena 2 3dB 10dB 12dB
SNR en antena 3 2dB 10dB 2dB
SNR en antena 4 12dB 12dB 3dB
SNR en antena 5 13dB 12dB 12dB
Vector de dirección principal 1-4-5 1 1-2-5
La tabla muestra que, en cuanto al satélite 31, sólo en las antenas 1, 4 y 5 se encuentran presentes señales con una buena relación de señal-ruido SNR, lo cual puede atribuirse a su orientación conveniente con respecto al satélite 31; las antenas 2 y 3 reciben desde el satélite 31 sólo señales muy débiles con una relación de señal-ruido SNR no favorable. Por ese motivo, en el dispositivo de evaluación 26, para la formación de un vector de dirección principal sólo se emplean los vectores de orientación - conocidos - de las antenas 1, 4 y 5; desde el dispositivo de evaluación 26 se forma una señal del vector de dirección principal correspondiente.
En cuanto al satélite 32, según la tabla anterior, resulta que debido a su orientación relativamente inconveniente en cuanto a ese satélite no se registran varias señales de medición con una buena relación de señal-ruido, sino solamente la señal de recepción de antena A2, de la antena 1, porque sólo esa señal de recepción de antena A2 se destaca positivamente del resto de las señales de recepción de antena; el vector de dirección principal coincide aquí con el vector de orientación de la antena 1. Resulta de otro modo en cuanto al satélite 33, porque aquí, con los vectores de orientación conocidos de las antenas 1, 2 y 5, se genera una señal del vector de dirección principal; las señales de recepción de antena A1, A2 y A5 de las antenas 1, 2 y 5, ciertamente, tienen aquí una relación de señalruido SNR significativamente mejor que las señales de recepción de antena, de las antenas 3 y 4.
Los satélites, junto con los valores de medición para latitud y longitud, proporcionan también información sobre su posicionamiento en la órbita. Esa información se suministra igualmente al dispositivo de evaluación 26. El dispositivo de evaluación 26 puede comparar ahora las posiciones de los satélites 31 a 33 con el respectivo vector de dirección principal, comparando la respectiva señal del vector de dirección principal con una señal del vector de orientación respectivamente conocida, de los satélites 31 a 33, que se encuentra presente en correspondencia con el respectivo vector de orientación. Si la respectiva señal del vector de dirección principal, referida al satélite, coincide ampliamente con la señal del vector de orientación correspondiente del mismo satélite, tiene lugar entonces una indicación del posicionamiento, en donde el dispositivo de evaluación 26 emite una señal de navegación N que contiene los respectivos datos del posicionamiento; la determinación del posicionamiento finaliza de este modo. Las desviaciones considerables de una señal del vector de dirección principal determinada, de la señal del vector de orientación correspondiente, así como de las coordenadas en la órbita del satélite, conducen al resultado de que el satélite ha sido detectado como defectuoso y, por lo tanto, no puede emplearse para la determinación del posicionamiento. Las causas de ello pueden ser un emisor defectuoso o reflexiones.
Con la finalidad de una mayor claridad, en la figura 3 no está representado el hecho de que respectivamente un receptor GNSS diverso puede estar conectado de forma paralela con respecto a los receptores GNSS 21 a 25. Los receptores GNSS respectivamente conectados de forma paralela, de este modo, del lado de salida, están conectados igualmente con comparadores no representados, que en el caso de grandes desviaciones de las señales de salida de los dos receptores GNSS, debido a un error sistemático detectado debido a esto, impide la emisión de una señal de navegación.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la determinación del posicionamiento utilizando GNSS (sistema global de navegación por satélite) mediante una disposición de antenas (6) que presenta una pluralidad de antenas (1 a 5), y una disposición de evaluación de señales de recepción (20) dispuesta aguas abajo de la misma, a la que son suministradas las señales de recepción de antenas (A1 a A5), que contiene receptores GNSS (21 a 25) conectados a las antenas (1 a 5), con un dispositivo de evaluación (26) conectado aguas abajo, en donde se utiliza una disposición de antenas (6), en la cual las antenas (1 a 5) están orientadas de forma diferente bajo distintos vectores de dirección, y en donde • con referencia a cada satélite (31 a 33) que puede detectarse, respectivamente se detectan las señales de recepción de antenas (A1 a A5) de todas las antenas (1 a 5) en cuanto a su relación de señal-ruido referida al satélite, mediante la formación de valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, y • en base a los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, con respecto a cada satélite (por ejemplo 31), se seleccionan los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, que en su relación de señal-ruido se destacan positivamente de otros valores de medición de la relación de señal-ruido con relación a respectivamente el mismo satélite (por ejemplo 31),
caracterizado porque
• respectivamente una señal del vector de dirección principal, referida al satélite, se forma a partir de señales del vector de dirección de las antenas, cuyos valores de medición de la relación de señal-ruido, específicos del satélite, están seleccionados, y
• las señales del vector de dirección principal, referidas al satélite, se comparan con señales del vector de orientación que caracterizan el posicionamiento de los respectivos satélites en la órbita, y en el caso de desviaciones reducidas tiene lugar una indicación del posicionamiento (N).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual se utiliza una disposición de antenas (6), en la cual las antenas (1 a 5) están ubicadas como sobre las superficies de un tronco de pirámide.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el cual se utiliza una disposición de antenas (6), en la cual respectivamente una antena (1 a 5) está ubicada como sobre las superficies (8 a 12) de un tronco de pirámide.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3, en el cual se utiliza una disposición de antenas (6), en la cual las antenas (1 a 5) están ubicadas sobre las superficies (8 a 12) de una superficie base cuadrada.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual las señales de salida de los receptores GNSS se comparan con otras señales de salida de receptores GNSS diversos, conectados de forma paralela con respecto a los receptores GNSS, y en el caso de diferencias entre respectivamente una señal de salida y la otra señal de salida no tiene lugar la generación del respectivo vector de dirección principal.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual como dispositivo de evaluación se utiliza un dispositivo de evaluación digital en forma de un microcontrolador.
7. Disposición de determinación del posicionamiento utilizando GNSS (sistema global de navegación por satélite) con una disposición de antenas (6) que presenta una pluralidad de antenas (1 a 5), y una disposición de evaluación de señales de recepción (20) dispuesta aguas abajo de la misma, a la que son suministradas señales de recepción de antenas (A1 a A5), que contiene receptores GNSS (21 a 25) conectados a las antenas (1 a 5), con un dispositivo de evaluación (26) conectado aguas abajo, en donde la disposición de antenas (6) presenta antenas (1 a 5) orientadas de forma diferente bajo distintos vectores de dirección, y
en donde el dispositivo de evaluación (26) está diseñado para
• con referencia a cada satélite (31 a 33) que puede detectarse respectivamente, detectar las señales de recepción de antenas (A1 a A5) de todas las antenas (1 a 5) en cuanto a su relación de señal-ruido referida al satélite, mediante la formación de valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, y • en base a los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, con respecto a cada satélite (por ejemplo 31), seleccionar los valores de medición de la relación de señal-ruido específicos del satélite, que en su relación de señal-ruido se destacan positivamente de otros valores de medición de la relación de señal-ruido con relación a respectivamente el mismo satélite (por ejemplo 31),
caracterizada porque el dispositivo de evaluación además está diseñado para
• respectivamente formar una señal del vector de dirección principal, referida al satélite, a partir de señales del vector de dirección de las antenas (1 a 5), cuyos valores de medición de la relación de señal-ruido, específicos del satélite, están seleccionados, y
• comparar las señales del vector de dirección principal, referidas al satélite, con señales del vector de orientación que caracterizan el posicionamiento de los respectivos satélites en la órbita, y en el caso de desviaciones reducidas, para efectuar una indicación del posicionamiento (N).
8. Disposición según la reivindicación 7, en la cual las antenas (1 a 5) están ubicadas sobre las superficies de un tronco de pirámide.
9. Disposición según la reivindicación 8, en la cual, en la disposición de antenas (6), respectivamente una antena (1 a 5) está ubicada sobre las superficies (8 a 12) de un tronco de pirámide.
10. Disposición según la reivindicación 9, en la cual, en la disposición de antenas, las antenas (1 a 5) están ubicadas sobre las superficies (8 a 12) de un tronco de pirámide con superficie base cuadrada.
11. Disposición según una de las reivindicaciones 7 a 10, en la cual receptores GNSS diversos están conectados de forma paralela con respecto a los receptores GNSS, aguas abajo de los cuales respectivamente están dispuestos comparadores que, en el caso de diferencias entre respectivamente una señal de salida de un receptor GNSS y otra señal de salida del receptor GNSS diverso, impiden la generación del respectivo vector de dirección principal.
12. Disposición según una de las reivindicaciones 7 a 11, en la cual el dispositivo de evaluación (26) es un microcontrolador.
ES16706165T 2015-03-10 2016-02-22 Procedimiento y disposición para la determinación del posicionamiento Active ES2846898T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015204259.6A DE102015204259A1 (de) 2015-03-10 2015-03-10 Verfahren und Anordnung zur Positionsbestimmung
PCT/EP2016/053646 WO2016142158A1 (de) 2015-03-10 2016-02-22 Verfahren und anordnung zur positionsbestimmung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2846898T3 true ES2846898T3 (es) 2021-07-30

Family

ID=55411373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES16706165T Active ES2846898T3 (es) 2015-03-10 2016-02-22 Procedimiento y disposición para la determinación del posicionamiento

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10627526B2 (es)
EP (1) EP3243087B1 (es)
CN (1) CN107430196B (es)
DE (1) DE102015204259A1 (es)
ES (1) ES2846898T3 (es)
HU (1) HUE053092T2 (es)
WO (1) WO2016142158A1 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105589087B (zh) * 2016-01-29 2017-06-23 申研 一种高精度实时卫星定位装置及其方法
JP2019531460A (ja) 2016-09-13 2019-10-31 レグルス・サイバー・リミテッドRegulus Cyber Ltd. 保護輸送機械に対する全地球航法衛星システムなりすまし攻撃を識別するシステムおよび方法
CN106501826B (zh) * 2016-09-14 2017-08-25 申研 一种高精度实时卫星定位方法
CN107317620A (zh) * 2017-06-28 2017-11-03 北京华力创通科技股份有限公司 应用卫星天线进行通信的终端和方法
CN108614284B (zh) * 2018-04-24 2022-04-05 北京邮电大学 一种定位信号处理方法、装置及设备
NO344611B1 (en) * 2018-12-19 2020-02-10 Kongsberg Seatex As Antenna assembly and antenna system
US11550062B2 (en) 2019-12-24 2023-01-10 All.Space Networks Ltd. High-gain multibeam GNSS antenna

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3237195A (en) * 1961-01-26 1966-02-22 Bendix Corp All weather approach system
US6088653A (en) * 1996-12-31 2000-07-11 Sheikh; Suneel I. Attitude determination method and system
US5923287A (en) * 1997-04-01 1999-07-13 Trimble Navigation Limited Combined GPS/GLONASS satellite positioning system receiver
US6292134B1 (en) * 1999-02-26 2001-09-18 Probir K. Bondyopadhyay Geodesic sphere phased array antenna system
GB2378835B (en) 2001-03-28 2003-10-15 Comm Res Lab Method for acquiring azimuth information
CA2387891A1 (en) * 2001-06-08 2002-12-08 Asulab S.A. Radiofrequency signal receiver with means for correcting the effects of multipath signals, and method for activating the receiver
US6784831B1 (en) * 2003-05-05 2004-08-31 Tia Mobile, Inc. Method and apparatus for GPS signal receiving that employs a frequency-division-multiplexed phased array communication mechanism
FR2880693B1 (fr) * 2005-01-11 2007-06-29 Pole Star Sarl Procede et dispositif de positionnement.
JP4783929B2 (ja) 2005-07-14 2011-09-28 正人 高橋 方向情報取得方法
US7764224B1 (en) * 2006-05-26 2010-07-27 Rockwell Collins, Inc. Advanced spoofer mitigation and geolocation through spoofer tracking
US7642957B2 (en) * 2007-11-27 2010-01-05 Sirf Technology, Inc. GPS system utilizing multiple antennas
EP2338313B1 (en) * 2008-09-10 2018-12-12 NextNav, LLC Wide area positioning system
DE102009058071A1 (de) 2009-12-14 2011-06-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) Vorrichtung zum Empfang und zur Auswertung von Navigationssatelliten-Signalen
DE102010011263A1 (de) 2010-03-13 2011-09-15 Lfk-Lenkflugkörpersysteme Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Position und/oder Geschwindigkeit eines Geräts in einem System zur Satellitennavigation
US8718673B2 (en) * 2010-05-21 2014-05-06 Maple Acquisition Llc System and method for location assurance of a mobile device
CN102788983A (zh) * 2010-05-31 2012-11-21 北京联星科通微电子技术有限公司 Gps和glonass多信道并行信号追踪方法及相关器
US8669900B2 (en) * 2010-11-17 2014-03-11 Trimble Navigation Limited Global navigation satellite antenna systems and methods
US8461531B2 (en) * 2011-10-11 2013-06-11 The Boeing Company Detecting volcanic ash in jet engine exhaust
CN106507965B (zh) * 2013-08-30 2014-10-22 中国科学院电子学研究所 一种多维度合成孔径雷达运动误差提取和补偿方法
FR3025611B1 (fr) * 2014-09-05 2019-04-19 Centre National D'etudes Spatiales Procede d'authentification de signaux recus d'une constellation de satellites

Also Published As

Publication number Publication date
HUE053092T2 (hu) 2021-06-28
US10627526B2 (en) 2020-04-21
WO2016142158A1 (de) 2016-09-15
EP3243087B1 (de) 2020-10-28
US20180239028A1 (en) 2018-08-23
CN107430196A (zh) 2017-12-01
EP3243087A1 (de) 2017-11-15
DE102015204259A1 (de) 2016-09-15
CN107430196B (zh) 2020-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2846898T3 (es) Procedimiento y disposición para la determinación del posicionamiento
US8014948B2 (en) Navigation system with apparatus for detecting accuracy failures
ES2869303T3 (es) Procedimiento de localización puntual de un vehículo que se mueve sobre una trayectoria restringida y sistema asociado
US7110882B2 (en) Method for improving GPS integrity and detecting multipath interference using inertial navigation sensors and a network of mobile receivers
US7623068B2 (en) Detection of deception signal used to deceive geolocation receiver of a satellite navigation system
ES2294549T3 (es) Metodo para monitorizar la integridad de un receptor autonomo, deteccion y eliminacion de fallos.
ES2530264T3 (es) Procedimiento para la determinación de las coordenadas geográficas de píxeles en imágenes SAR
CN101010563A (zh) 组合激光系统和全球导航卫星系统
ES2394992T3 (es) Sistema de vigilancia de una constelación de satélites de un sistema de posicionamiento
ES2385421T3 (es) Procedimiento de ayuda al aterrizaje de una aeronave utilizando GPS y MLS en el marco de una aproximación axial calculada
ES2876308T3 (es) Procedimiento para determinar la posición de un vehículo guiado por raíles, aplicación del procedimiento y sistema para determinar la posición de un vehículo guiado por raíles
CN105849589A (zh) 全球导航卫星系统、定位终端、定位方法以及记录介质
ES2966178T3 (es) Sistema de posicionamiento para un vehículo terrestre y método de cálculo de posiciones GNSS de alta precisión de un vehículo terrestre
CA2645656C (en) Navigation system with apparatus for detecting accuracy failures
KR100715178B1 (ko) 관측 목표물의 위치 검출 방법
WO2011010299A1 (en) Satellite based positioning system
US9664794B2 (en) Apparatus and method for monitoring malfunctioning state of global positioning system (GPS) satellite
ES2395642T3 (es) Mejora de la comunicación de integridad en un sistema de navegación por satélite
US10877163B2 (en) Method and device for calculating attitude angle
KR101832921B1 (ko) Gps 수신기 주변의 비가시 상태 판단 방법 및 장치
CN105572637A (zh) 一种远场声源定位系统和方法
US8355867B2 (en) Method and system for detecting multiple paths in a system of satellite navigation
CN108351423A (zh) 铁路定位方法和系统
CN105115494A (zh) 一种基于“准短基线”的惯性导航/水声组合导航方法
KR20140036341A (ko) 위치 결정 방법 및 위치 결정 장치