MXPA00010881A - Metodo y sistema para utilizar informacion de altitud en un sistema de posicionamiento de satelite. - Google Patents

Abstract

Un metodo y aparato para determinar la posicion de un receptor del sistema de posicionamiento del satelite movil (SPS). En un ejemplo del metodo, se determina una informacion del objeto celular, esta informacion del objeto celular comprende por lo menos una localizacion del objeto celular o una identificacion del objeto celular.Se determina una altitud a partir de la informacion del objeto celular, el cual se selecciona con base en un transmisor de sitio celular, el cual esta en comunicacion inalambrica con un sistema de comunicacion basado de celulas, el cual esta acoplado (y normalmente integrado con) al receptor movil SPS. La posicion del receptor movil SPS. La posicion del receptor movil SPS, se calcula utilizando una altitud que se determina a partir de la informacion del objeto celular. En otro ejemplo del metodo, se determina una medida ficticia de la altitud, a partir de un estimado de una altitud del receptor movil SPS. Este estimado de la altitud, procede de una fuente de informacion a base de celulas en un sistema a base de celulas, o puede ser una altitud promedio de un area de cobertura de radio de una estacion base inalambrica en el sistema que no se basa en celulas. La medida ficticia de la altitud, se puede utilizar como una medida redundante con deteccion de fallas y tecnicas de aislamiento, para determinar si por lo menos un rango ficticio tiene una condicion de falla. De manera alternativa, (o ademas), una comparacion de la altitud estimada con una altitud calculada, determina una condicion de por lo menos un rango ficticio entre un satelite SPS y el receptor movil SPS. En una modalidad de este ejemplo, la posicion se determina a partir de un algoritmo para la solucion de la posicion, y si la condicion esta en un primer estado (no en un estado de falla), se utiliza el por lo menos un rango ficticio en el algoritmo para la solucion de la posicion.

Description

MÉTODO Y SISTEMA PARA UTILIZAR INFORMACIÓN DE ALTITUD EN UN SISTEMA DE POSICIONAMIENTO DE SATÉLITE Campo del Invento La presente invención se refiere a sistemas de posicionamiento de satélites, los cuales utilizan el aumento o auxilio de información con respecto a la altitud de un receptor del sistema de posicionamiento de satélite.

Antecedentes del Invento Los sistemas de posicionamiento de satélite (SPS) convencionales, tal como el Sistema de Posicionamiento Global de los Estados Unidos (GPS) utilizan señales de los satélites para determinar su posición. Los receptores SPS convencionales generalmente, determinan su posición, computando los tiempos relativos de las llegadas de las señales transmitidas simultáneamente desde una multiplicidad de satélites GPS, los cuales se encuentran en órbita alrededor de la tierra. Estos satélites transmiten, como parte de su mensaje, tanto los datos de posicionamiento de satélite como los datos en la programación del reloj, los cuales especifican la posición de un satélite en ciertos momentos; a estos datos frecuentemente nos referimos como datos de efemérides de satélite. Los receptores SPS convencionales generalmente buscan y adquieren las señales SPS, leen los datos de efemérides para una multiplicidad de satélites, determinan pseudorangos de estos satélites, y computan la ubicación de los receptores SPS a partir de los pseudorangos, los datos de efemérides de los satélites. Los sistema SPS convencionales, algunas veces utilizan la ayuda de la altitud para asistirse en dos situaciones: un caso de mala geometría del satélite o la falta de mediciones de posicionamiento en tres dimensiones. Para la mayoría de los casos la mala geometría del satélite es causada debido a la capacidad de observación deficiente en la dirección vertical. Por ejemplo, si los vectores de la unidad a todos los satélites que están siendo usados en la solución, reposan en un cono de un medio ángulo arbitrario, entonces es posible colocar un plano en las partes superiores de las puntas de los vectores de la unidad si los vectores de la unidad solamente se trasladan en un espacio de dos dimensiones. El error en la tercera dirección o dimensión el cual es perpendicular al plano, no se puede observar, y a esta nos referimos como a una condición de singularidad. En los ambientes de cañón urbano con edificios altos que rodean las antenas receptoras GPS, los únicos satélites que son visibles, son aquellos en ángulos de elevación altos. Estas condiciones de señal son similares, a la condición de singularidad descrita en el presente documento. También, los errores de trayectoria múltiple grande, tienden a causar errores grandes en la dirección vertical. El auxilio de altitud convencional está basado, en una pseudomedición de la altitud que puede ser visualizada como una superficie de una esfera con su centro en el centro de la tierra. Está esfera tiene un radio el cual incluye el radio de la tierra y una altitud con respecto a la superficie de la tierra la cual es definida generalmente por una elíptica. (El WGS84 es uno de los modelos elípticos). Existen técnicas numerosas las cuales están disponibles para realizar el auxilio de altitud, pero todas las técnicas dependen de un conocimiento a priori de la altitud requerida para definir la superficie de una esfera, la cual es una magnitud de la pseudomedición de altitud. Generalmente, una altitud estimada puede ser suministrada manualmente por el operador del receptor GPS o puede ser ajustada a algún valor previamente establecido, tal como la superficie de la tierra, o ser ajustada a una altitud proveniente de una solución tridimensional anterior. La tecnología GPS anterior, también ha utilizado el auxilio de altitud en el caso en donde el receptor GPS móvil recibe señales GPS, pero no computa su posición y depende de una estación base para realizar los cálculos de posición para ella misma. La Patente Norteamericana No. 5,225,842 describe dicho sistema el cual utiliza el auxilio de altitud con el objeto de permitir el uso de solamente tres satélites GPS. La altitud estimada, generalmente es derivada de la información cartográfica tal como una base de datos topológica o geodésica. En está configuración, también puede estar disponible la información de la altitud proveniente de una estación de base. Una de las debilidades de este método, es que generalmente se toma una solución inicial en dos dimensiones antes de que se pueda aplicar un auxilio de altitud, con un estimado razonable de la altitud. Entonces, la altitud puede ser extractada de una base de datos vertical como una función de las coordenadas de latitud y longitud. Aunque los métodos anteriores proporcionan ciertas ventajas a partir el uso de la información de altitud, ellas no funcionan bien en el caso de un sistema de procesamiento distribuido en donde un receptor GPS móvil puede estar localizado en cualquier posición en un área geográfica relativamente grande. Además, estos métodos anteriores utilizan la información de altitud con todos los rangos disponibles aún si algunos de los pseudorangos particulares es deficiente.

Sumario del Invento La presente invención, proporciona varios métodos y aparatos para la determinación de una posición de un receptor móvil de un sistema de posicionamiento de satélite (SPS) con el uso de la información de altitud. En un ejemplo de un método de la presente invención, se determinó una información del objeto de la célula. Está información del objeto de la célula, comprende por lo menos uno de una ubicación de el objeto de la célula o una identificación del objeto de la célula. En un ejemplo, el objeto de ia célula pude ser un sitio celular y la identificación puede ser un identificador del sitio celular y la ubicación puede ser la altitud y longitud del sitio celular.

Una altitud es determinada a partir de la información del objeto de la célula, la cual es seleccionada basada en el transmisor del sitio celular el cual está en comunicación inalámbrica con un sistema de comunicación a base de células, el cual está conectado a (y generalmente integrado con) el receptor SPS móvil. Es decir, la altitud es determinada a partir de la información del objeto de la célula, el cual está asociado con el transmisor del sitio celular, el cual está en comunicación con el sistema de comunicación del receptor SPS móvil. La posición del receptor SPS móvil es calculada utilizando la altitud la cual es determinada a partir de la información del objeto de la celular. En otro ejemplo de un método de acuerdo con la presente invención, se determina una pseudomedición de la altitud, y esta pseudomedición utiliza un estimado de una altitud del receptor SPS móvil. Este estimado de la altitud puede ser derivado de una fuente de información basada en células en un sistema de comunicación basado en células o puede ser una altitud promedio u otra representación matemática de la altitud o altitudes de un área de cobertura de una estación base inalámbrica en un sistema que no está basado en células. En una implementación, una comparación del estimado de la altitud con una altitud que es calculada a partir de pseudorangos a los satélites SPS (o desde pseudorangos y la pseudomedición de altitud), determina la condición de por lo menos un pseudorango entre el satélite SPS y el receptor SPS móvil. En otra implementación, la pseudomedición de altitud puede ser usada como una medición redundante (con pseudorangos a satélites SPS) y una detección de falta técnicas de aislamiento pueden ser empleadas utilizando la medición redundante para determinar la condición (por lo menos, deficiente o no deficiente) de por lo menos uno de los pseudorangos o solución de navegación. En una modalidad de este ejemplo, la posición es determinada a partir de un algoritmo de solución de posición, y si la condición de un pseudorango está en un primer estado, tal como un estado no deficiente, por lo menos un pseudorango es utilizado en el algoritmo de solución de posición. Se puede realizar una nueva computación de una solución de navegación utilizando solamente pseudorangos no deficientes (después de que los pseudorangos deficientes han sido identificados y exclusivos de una nueva computación de una solución de navegación). También se describen, en la presente descripción, varios receptores SPS móviles y estaciones de base. A continuación, se describirán con mayor detalle varios de los otros aspectos y modalidades de la presente invención.

Breve Descripción de los Dibujo La presente invención esta ilustrada a modo de ejemplo y no de limitación en las Figuras de los dibujos que la acompañan en los cuales números de referencias similares indican elementos similares.

La Figura 1 , ilustra un sistema de comunicación basado en células que tiene una pluralidad de células y cada una de las cuales es abastecida por un sitio celular, y cada una de las cuales está conectada a un centro de conmutación basado en células, al cual algunas veces nos referimos como un centro de conmutación móvil. La Figura 2, ilustra una implementación del sistema de servidor de localización de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 3A, ilustra un ejemplo, de un receptor SPS y un sistema de comunicación combinado de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 3B, ilustra un ejemplo, de una estación SPS de referencia, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 4, ilustra un ejemplo, de una fuente de información basada en células, la cual puede ser utilizada para determinar una altitud estimada de un receptor SPS móvil. La Figura 5, ilustra un diagrama de flujo de un método el cual utiliza el auxilio de altitud de acuerdo con la presente invención. Las Figuras 5A y 5B, ilustran otros dos diagramas de flujo los cuales representan métodos para utilizar el auxilio de altitud de acuerdo con la presente invención. La Figura 6, es una gráfica de flujo que ¡lustra otros métodos para utilizar el auxilio de altitud de acuerdo con la presente invención.

Descripción Detallada del Invento. La presente invención proporciona varios métodos y aparatos para utilizar el auxilio de altitud con los sistemas de posicionamiento de satélites. La siguiente descripción y dibujos son ilustrativos de la presente invención y no deberán interpretarse como limitativos de la innovación. Se describen numerosos detalles específicos para proporcionar un entendimiento completo de la presente invención. Sin embargo, en ciertos casos, los detalles bien conocidos o convencionales no se describen con el objeto de no obscurecer innecesariamente la presente invención en detalle. Antes de describir varios detalles con respecto al uso de la información de auxilio de altitud, será útil describir el contexto en el cual es usado un aspecto de la presente invención. Por consiguiente, una explicación preliminar, la cual se refiere a las Figuras 1 , 2, 3A, y 3B se proporcionará antes de explicar el uso del auxilio de altitud en un sistema de comunicación basado en células. La Figura 1 , ilustra un ejemplo de un sistema de comunicación basado en células 10 el cual incluye una pluralidad de sitios celulares, estando diseñado cada uno de ello para dar servicio a una región o ubicación geográfica particular. Los Ejemplos de dichos sistemas de comunicación basados en células o celulares, son bien conocidos en el arte como los sistemas de teléfonos basados en células. El uso del sistema de comunicación basado en células 10, incluye dos células 12 y 14, estando definido que ambas de ellas se encuentran dentro de un área de servicio celular 11. Además, el sistema 10 incluye las células 18 y 20. Se podrá apreciar, que también se pueden incluir en el sistema 10, una pluralidad de otras células con sitios celulares correspondientes y/o áreas de servicio celular conectadas a uno o mas centros de conmutación celular, tales como el centro de conmutación celular 24, y el centro de conmutación celular 24b. Dentro de cada célula, tal como en la célula 12, existe un sitio de célula o celular inalámbrico tal como el sitio celular 13, el cual incluye una antena 13a la cual esta diseñada para comunicarse a través del medio de comunicación inalámbrica con un receptor de comunicaciones, el cual puede ser combinado con un receptor GPS móvil tal y como el receptor 16 ilustrado en La Figura 1. Un ejemplo de dicho sistema combinado, que tiene un receptor GPS y un satélite de comunicación es ilustrado en La Figura 3a, y puede incluir tanto una antena GPS 77 como una antena del sistema de comunicación 79. Cada sitio celular está conectado a un centro de conmutación celular. En la Figura 1 , los sitios celulares 13, 15 y 19 están conectados a los centros de conmutación 24 a través de las conexiones 13b, 15b y 19b respectivamente, y el sitio celular 21 está conectado a un centro de conmutación diferente 24b a través de la conexión 21 b. Estas conexiones, generalmente son conexiones de línea alámbrica entre el sitio celular respectivo, y los centros de conmutación celular 24 y 24b. Cada uno de los sitios celulares incluye una antena para comunicarse con los sistemas de comunicación a los que les da servicio el sitio celular. En un ejemplo, el sitio celular puede ser un sitio celular de teléfono celular, el cual se comunica con teléfonos celulares móviles en el área a los que les da servicio el sitio celular. Se podrá apreciar que un sistema de comunicación dentro de una célula, tal como un receptor 24 ilustrado en la célula 4 puede, de hecho, comunicarse con el sitio celular 19 en la célula 18 debido al bloqueo de señal (u otras razones por las cuales el sitio celular 21 no se puede comunicar con el receptor 22). También es cierto que los sitios celulares múltiples pueden ser comunicadores de datos (pero generalmente no de voz) con un receptor GPS móvil el cual incluye un sistema de comunicación. En una modalidad típica de la presente invención, el receptor GPS móvil 16, incluye un sistema de comunicación basado células el cual está integrado con el receptor GPS de modo que ambos el receptor GPS y el sistema de comunicación, están adjuntos en la misma cubierta. Un ejemplo de esto, es un teléfono celular que tiene un receptor GPS integrado, el cual comparte el sistema de circuitos común con el transceptor del teléfono celular. Cuando este sistema comunicado es usado para comunicaciones de telefonía celular, las transmisiones ocurren entre el receptor 16 y el sitio celular 13. Las transmisiones provenientes de receptor 16 al sitio celular 13, entonces son propagadas por la conexión 13b al centro de conmutación celular 24 y luego a cualquier otro teléfono celular en una célula a la que le da servicio el centro de conmutación celular 24, o a través de una conexión 30 (generalmente cableada) con otro teléfono a través de un sistema/red de telefonía basada en tierra 28.

Se podrá apreciar, que el término cableado, incluye fibra óptica y otras conexiones que no son inalámbricas, tales como cableado de cobre, etc. Las transmisiones desde otro teléfono, el cual se está comunicando con el receptor 16 son transportadas desde el centro de conmutación celular 21 a través de la conexión 13b y el sitio celular 13 de vuelta al receptor 16 de la manera convencional. El sistema de procesamiento remoto de datos 26 (al cual nos podemos referir en algunas modalidades como un servidor SPS o un servidor de localización), se incluyen el sistema 10, y en una modalidad, es utilizado para determinar la posición del receptor SPS móvil (por ejemplo el receptor 16) utilizando señales SPS recibidas por el receptor SPS. El servidor SPS 26, puede estar conectado, a un sistema/red de telefonía basada en tierra 28 través de una conexión 27, y también puede estar conectado opcionalmente al centro de conmutación celular 24, a través de la conexión 25 (la cual puede ser una red de comunicación) y también conectada opcionalmente al centro 24b a través de la conexión 25b (la cual puede ser la misma red de comunicación o una red diferente que la conexión 25). Se podrá apreciar, que las conexiones 25 y 27 generalmente son conexiones cableadas, aunque pueden ser inalámbricas. También se ilustra como un componente adicional del sistema 10, una terminal de pregunta 29, la cual puede consistir de otro sistema de computo el cual está conectado a través de la red 28 al servidor SPS 26. Esta terminal de preguntas 29 puede enviar una solicitud, para la posición de un receptor SPS particular en una de las células, al servidor SPS 26 el cual entonces inicia una conversación con receptor SPS particular a través del centro de conmutación celular con el objeto de determinar la posición del receptor GPS y reportar dicha posición de regreso a la terminal de pregunta 29. En otra modalidad, una determinación de posición para un receptor GPS puede ser iniciada por medio de un usuario de un receptor GPS móvil; por ejemplo, el usuario del receptor GPS móvil, puede oprimir el 911 en el teléfono celular para indicar una situación de emergencia en la ubicación del receptor GPS móvil, y éste puede iniciar un proceso de localización de la manera que se describe en el presente documento. En otra modalidad de la presente invención, cada uno de los sitios celulares puede incluir un servidor de localización GPS, el cual comunica los datos a y desde un receptor GPS móvil a través del sitio celular. La presente invención también puede ser empleada con arquitecturas de comunicación diferentes, tales como arquitecturas de punto a punto las cuales utilizan sistemas que no están basados en células. Deberá notarse, que un sistema de comunicación basado en células o celular es un sistema de comunicación el cual tiene más de un transmisor, y cada uno de los cuales sirve a un área geográfica diferente, la cual es previamente determinada en cualquier momento. Generalmente, cada uno de los transmisores es un transmisor inalámbrico, el cual da servicio a una célula la cual tiene un radio geográfico de menos de 20 millas, aunque el área cubierta depende del sistema celular particular. Existen numerosos tipos de sistemas de comunicación celular, tales como los teléfonos celulares, PCS (Sistema de Comunicación Personal), SMR (Radio Móvil Especializado), Sistemas de localizador de una y dos vías, RAM, ARDIS y sistemas de paquetes de datos inalámbricos. Generalmente, a las áreas geográficas previamente definidas, nos referimos como células, y una pluralidad de células están agrupadas en un área de servicio celular, tal como el área de servicio celular 11 ilustrada en La Figura 1 , y estas pluralidades de células están conectadas a uno o más centros de conmutación celular, los cuales proporcionan las conexiones a los sistemas telefónicos basados en tierra y/o redes. Las áreas de servicio, frecuentemente son utilizadas para servicios de facturación. De aquí que, puede ser el caso de que las células en más de un área de servicio, estén enlazadas a un centro de conmutación. Por ejemplo, en la Figura 1 , las células 1 y 2 están en el área de servicio 11 y la célula 3 en el área de servicio 13, pero todas las 3 están conectadas al centro de conmutación 24. Alternativamente, a veces es el caso de que las células dentro de un área de servicio, están conectadas con centros de conmutación diferentes, especialmente en áreas de población densa. En general, un área de servicio es definida como una colección de células dentro de la proximidad geográfica cercana una de la otra. Otra clase de sistemas celulares que se pueden adaptar a la descripción anterior, son los sistemas basados en satélites, en donde las estaciones de base celulares o sitios celulares, son satélites que generalmente están en órbita alrededor de la tierra. En estos sistemas, los sectores de células y áreas de servicios, se mueven en función del tiempo. Los ejemplos de dichos sistemas incluyen, el Iridium, Globalstar, Orbcomm y Odyssey. La Figura 2, ilustra un ejemplo de un servidor SPS 50, el cual puede ser utilizado como un servidor SPS 26 en la Figura 1. El servidor SPS 50 de la Figura 2, incluye una unidad de procesamiento de datos 51 , la cual puede ser un sistema de computación digital tolerante al error. El servidor SPS 50 también incluye un módem u otra interface de comunicación 52 y un módem u otra interface de comunicación 53 y un módem y otra interface de comunicación 54. Estas interfaces de comunicación proporcionan la conectividad para el intercambio de información a y desde el servidor de localización ilustrado en La Figura 2, entre 3 redes diferentes, las cuales están ilustradas como las redes 60, 62 y 64. La red 60, incluye el centro de conmutación celular o centros y/o los conmutadores del sistema de telefonía basado en tierra o los sitios celulares. Por lo tanto, la red 60 puede ser considerada que incluye los centros de conmutación celular 24 y 24b y el sistema/red de telefonía basado en tierra 28, y el área de servicio celular 11 , así como las células 18 y 20. La red 64 se puede considerar que incluye la terminal de preguntas 29 de la Figura 1 o la "PSAP" la cual es un punto de respuesta de seguridad pública el cual, generalmente, es un centro de control que responde las llamada de teléfono de emergencia 911. En el caso de la terminal de preguntas 29, esta terminal puede ser utilizada para preguntar al servidor 26, con el objeto de obtener una información de posición desde un receptor SPS móvil designado, localizado en varias células del sistema de comunicación basado en células. En este ejemplo, la operación de localización es iniciada por alguien diferente al usuario del receptor GPS móvil. En el caso de una llamada telefónica al 911 del receptor GPS móvil el cual incluye un teléfono celular, el proceso de localización es iniciado por el usuario del teléfono celular. La red 62, la cual representa la red de referencia GPS 32 de la Figura 1 , es una red de receptores GPS, los cuales son receptores de referencia GPS diseñados para proporcionar información de corrección diferencial GPS y también para proporcionar datos señales GPS, que incluyen, datos de efemérides del satélite (generalmente como parte del mensaje de navegación de satélite completo sin procesar) a las unidades de procesamiento de datos. Cuando el servidor 50 da servicio a un área geográfica muy grande, el receptor GPS local opcional, tal como el receptor GPS opcional 56, puede no estar en posibilidad de observar todos los satélites GPS que están a la vista de los receptores SPS móviles en toda esta área. Por consiguiente, la red 62 recolecta y proporciona los datos de efemérides del satélite (generalmente como parte del mensaje de navegación de satélite completo sin procesar) y los datos de corrección diferencial GPS aplicables en un área amplia de acuerdo con la presente invención. Tal y como se ilustra en la Figura 2, un aparato de almacenamiento masivo 55, es conectado a una unidad de procesamiento de datos 51. Generalmente, el almacenamiento masivo 55 incluirá el almacenamiento para los datos y software, para realizar los cálculos de posición GPS después de recibir los pseudorangos de los receptores SPS móviles, tal como un receptor 16 de la Figura 1. Estos rangos son recibidos normalmente a través del sitio celular, y el centro de conmutación celular y el módem u otra ¡nterface 53. El aparto de almacenamiento masivo 55, también incluye el software en por lo menos en una modalidad, el cual es usado para recibir y usar los datos de efemérides del satélite proporcionados por la red GPS de referencia 32 a través del módem u otra interface 54. El aparato de almacenamiento masivo 55, también incluye generalmente una base de datos, la cual almacena la información del objeto celular, tal como los identificadores del sitio celular, la localización geográfica del sitio celular, y las altitudes correspondientes, las cuales generalmente son las altitudes asociadas con una localización geográfica del sitio celular y desde ahí las altitudes estimadas para un receptor SPS móvil, el cual está en radiocomunicación con un sitio celular particular. Esta información del objeto celular y las altitudes correspondientes, es una fuente de información basada en células, un ejemplo de la cual se ilustra en la Figura 4 y se describe con mayor detalle a continuación. En una modalidad típica de la presente invención, el receptor GPS opcional 56 no es necesario, ya que la red GPS de referencia 32 de la Figura 1 (mostrada como la red 62 de la Figura 2), proporciona la información GPS diferencial, las mediciones GPS, así como, proporciona los mensajes de datos del satélite sin procesar provenientes de los satélites a la vista desde varios receptores de referencia en la red GPS de referencia. Se deberá apreciar que los datos de efemérides del satélite obtenidos de la red a través del módem u otra interface 54, pueden ser utilizados normalmente de una manera convencional con los pseudorangos obtenidos de los receptores GPS móviles con el objeto de calcular la información de posición del receptor GPS móvil. Las interfaces 52, 53 y 54, pueden ser cada una de ellas un módem u otra interface de comunicación adecuada para conectarla con la unidad de procesamiento de datos a otro sistema de computación, como en el caso de la red 64 y a los sistemas de comunicación celulares, como en el caso de la re 60 y para los aparatos transmisores, tales como los sistemas de computación en la red 62. En una modalidad, se podrá apreciar que la red 62 incluye una colección dispersada de receptores GPS de referencia dispersados en una región geográfica amplia. En algunas modalidades, la información de corrección GPS diferencial, obtenida de un receptor 56 cercano al sitio celular o el área de servicio celular el cual se está comunicando con el receptor GPS móvil a través del sistema de comunicación basado en células, proporcionará la información de corrección GPS diferencial la cual es correcta para la localización aproximada del receptor GPS móvil. En otros casos, las correcciones diferenciales de la red 62 pueden ser combinadas para computar una corrección diferencial apropiada para la localización del receptor SPS móvil. La Figura 3A ilustra, un sistema combinado generalizado el cual incluye un receptor GPS y un transceptor de sistema de comunicación. En un ejemplo, el transceptor de sistema de comunicación es un teléfono celular. El sistema 75 incluye un receptor GPS 76 que tiene una antena GPS 77 y un transceptor de comunicación 78 que tiene una antena de comunicación 79. El receptor GPS 76 está conectado al transceptor de comunicación 78 a través de la conexión 80 ilustrada en la Figura 3A. En un modo de operación, el transceptor del sistema de comunicación 78 recibe una información aproximada al Doppler a través de la antena 79 y proporciona esta información aproximada al Doppler por un enlace 80 al receptor GPS 76 el cual realiza la determinación del pseudorango recibiendo las señales GPS provenientes de los satélites GPS a través de la antena GPS 77. Este pseudorango es transmitido entonces a un servidor de localización, tal como el servidor GPS 26 ilustrado en la Figura 1 a través del trasceptor de sistema de comunicación 78. Generalmente el transceptor del sistema de comunicación 78 envía una señal a través de la antena 79 al sitio celular el cual transfiere entonces esta información de regreso al servidor GPS, tal como un servidor GPS 26 de la Figura 1. Los ejemplos de varias modalidades del sistema 75 son conocidos en al arte. Por ejemplo, la Patente Norteamericana No. 5,663,734 describe un ejemplo de un sistema de comunicación y receptor GPS combinados el cual utiliza, un sistema mejorado de receptor GPS. Otro ejemplo del sistema de comunicación y GPS combinados ha sido descrito en la Solicitud de Patente No. De Serie 08/652,833, también pendiente, la cual fue presentada en mayo de 1996. El sistema 75 de la Figura 3A, así como numerosos sistemas de comunicación alternativos que tienen receptores SPS pueden ser empleados con los métodos de la presente invención para operar con la red GPS de referencia de la presente invención. La Figura 3D muestra una modalidad de una estación GPS de referencia. Se podrá apreciar, que cada estación de referencia puede ser construida de este modo, y conectada a esta red por medio de comunicación. Generalmente, cada estación GPS de referencia, tal como la estación GPS de referencia 90 de la Figura 3B, puede incluir un receptor GPS de referencia de frecuencia dual 92 el cual es conectado a la antena GPS 95 la cual recibe las señales GPS provenientes de los satélites GPS a la vista de la antena 91. Alternativamente, un receptor GPS de referencia puede ser un receptor de frecuencia sencilla dependiendo de la exactitud de corrección requerida para cubrir un área de interés. Los receptores GPS de referencia son bien conocidos en el arte. El receptor GPS de referencia 92, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, proporciona por lo menos dos tipos de información como salidas provenientes del receptor 92. Las salidas de pseudorango 93 son suministradas a un procesador y una interface de red 95, y estas salidas de pseudorango son utilizadas para calcular ias correcciones diferenciales de pseudorango de una manera convencional para aquellos satélites a la vista de la antena GPS 91. El procesador y la interface de red 95 puede ser un sistema de cómputo digital convencional el cual tiene interfaces para la recepción de datos del receptor GPS de referencia como es bien conocido en el arte. El procesador 95 incluirá generalmente un software diseñado para procesar los datos de un pseudorango para determinar la corrección correcta del pseudorango para cada satélite a la vista de la antena GPS 91. Estas correcciones del pseudorango entonces son transmitidas a través de la interface de red a la red de medio de comunicación 96 al cual también están conectadas generalmente otras estaciones GPS de referencia. En otro ejemplo de la presente invención, los datos de pseudorango del receptor de referencia son pasados a través de la red 96 a una localización central tal como el servidor GPS 26 en donde se han calculado las correcciones diferenciales. Todavía en otro ejemplo, la salida 93 contiene las correcciones diferenciales generadas por el receptor de referencia 92. El receptor GPS de referencia 92 también proporciona una salida de datos de efemérides 94. Estos datos son proporcionadas al procesador y a la interface de red 95 los cuales luego transmiten estos datos por la red de comunicación 96. La salida de datos de efemérides del satélite 94 proporciona generalmente por lo menos parte de los datos binarios de navegación de 5 bauds completos sin procesar, codificados en las señales GPS reales recibidas desde cada satélite GPS. Los datos de efemérides del satélite son parte de navegación el cual es transmitido como una corriente de datos de 50 bits por segundo en ias señales GPS de los satélites GPS y se describen con gran detalle en el documento ICD-200. El procesador en la red de interface 95 reciben esta salida de datos de efemérides del satélite 94, y los transmiten el tiempo real o en tiempo cercano al real a la red de comunicación 96. Los datos de efemérides del satélite son transmitidos en la red de comunicación, y son recibidos a través de la red en varios servidores de localización de acuerdo con los aspectos de la presente invención. En ciertas modalidades de la presente invención, solamente ciertos segmentos del mensaje de navegación, tales como los datos de efemérides del satélite pueden ser enviados a los servidores de localización con el objeto de disminuir los requerimientos de ancho de banda para las interfaces de red , y para la red de comunicación. También, generalmente no es necesario que estos datos sean suministrados continuamente. Por ejemplo, han de ser transmitidos en una base regular en la red de comunicación 96 solamente los tres primeros marcos los cuales contienen los datos del reloj del satélite y la información de efemérides en vez de todos los cinco marcos juntos. Se podrá apreciar, que en una modalidad de la presente invención, el servidor de localización debe recibir el mensaje de navegación completo el cual debe ser transmitido desde un o más receptores de referencia GPS en la red en tiempo real o tiempo cercano al real con el objeto de llevar a cabo un método para la medición del tiempo relacionado con los mensajes del satélite, tal como el método descrito en la Solicitud de Patente Norteamericana Serie No. 08/794,649, también pendiente, la cual fue presentada el 3 de Febrero de 1997, por Norman F. Krasner. Tal y como se utilizó la presente descripción, el término "datos de efemérides del satélite" incluye los datos los cuales son solamente una porción de los datos del satélite (por ejemplo, un mensaje de 50 bauds) transmitido por un satélite GPS, o por lo menos una representación matemática de estos datos de efemérides del satélite. Por ejemplo, datos de efemérides del satélite se refiere a por lo menos una representación de una porción de mensajes de datos de 50 bauds codificado en la señal GPS transmitida desde un satélite GPS. También se comprenderá que el receptor GPS de referencia 92 decodificó las señales GPS diferentes provenientes de satélites GPS diferentes a la vista de referencia 92, con el objeto de proporcionar una salida de datos binarios 94 la cual contiene los datos de efemérides del satélite. La Figura 4 ilustra un ejemplo de una fuente de información basada en células la cual en una modalidad puede ser mantenida en una estación de procesamiento de datos tal como el servidor GPS 26 ilustrado en la Figura 1. Alternativamente, esta fuente de información puede ser mantenida en un centro de conmutación celular tal como el centro de conmutación celular 24 de la Figura 1 o en cada sitio celular, tal como el sitio celular 13 ilustrado en la Figura 1. Sin embargo, generalmente esta información es mantenida y actualizada a manera de rutina en el servidor de localización el cual está conectado al centro de conmutación celular. La fuente de información puede mantener los datos en varios formatos, y se podrá apreciar que el formato ilustrado en la Figura 4, muestra solamente un ejemplo de un formato. Generalmente, cada altitud estimada tal como la altitud estimada 203, incluirá una localización correspondiente tal como la localización del sitio celular o identificación del sitio celular o área de servicio. La información en la fuente de información basada en células 201 puede ser mantenida en una base de datos que incluye la información del objeto celular, tal como una identificación de las áreas de servicio celular o sitios celulares ilustrados en las columnas 208 y 210 respectivamente, y también pueden incluir la localización de sitios celulares tales como la información ilustrada en la columna 212. En el caso de cada altitud estimada, generalmente existe por lo menos una localización de sitio celular, o una identificación de sitio celular. Se podrá apreciar que cada altitud estimada puede ser una altitud promedio de la región geográfica cubierta por la cobertura de señal de radio desde el sitio celular. Otra representaciones matemáticas de las altitudes alrededor del sitio celular pueden ser utilizadas. Puede ser útil utilizar las altitudes alrededor del sitio celular en vez de la altitud del sitio celular particularmente en los casos en donde la posición del sitio celular no puede ser representativa de ias altitudes en las cuales los receptores SPS móviles pueden ser encontrados en el área particular. El uso de la fuente de información basada en células 201 se describirá ahora en conjunto con la Figura 5, la cual ilustra un ejemplo de un método de la presente invención. En la descripción siguiente se supondrá que el receptor SPS móvil recibirá señales SPS y determinará los pseudorangos de dichas señales pero no terminará un cálculo completo de solución de posición en el receptor móvil. En vez de ello, el receptor móvil transmitirá esos pseudorangos a un sitio celular particular con el cual está en radiocomunicación y este sitio celular enviará los pseudorangos al centro de conmutación móvil el cual a su vez enviará los pseudorangos a un servidor de localización, tal como el servidor GPS 26 de la Figura 1. Este servidor GPS entonces completará los cálculos de la posición utilizando la información de auxilio de altitud de acuerdo con un ejemplo de la presente invención. En este ejemplo particular, la información de un objeto celular es determinada en el paso 301. Esta puede ocurrir cuando el servidor GPS recibe un identificador de sitio celular o una localización para el sitio celular el cual está en comunicación inalámbrica como un sistema de comunicación móvil basada en células el cual está conectado al receptor SPS móvil, tal como el receptor ilustrado en la Figura 3A. Por ejemplo, el sitio celular puede enviar su información de identificador o puede enviar su localización con la información del pseudorango proveniente del receptor SPS móvil al servidor GPS. En el paso 303, el servidor determina una altitud estimada para el receptor SPS móvil a partir de la información del objeto celular. En un ejemplo, el servidor SPS realizará la operación de consulta de la base datos para obtener la altitud estimada utilizando la información del objeto celular como un indicador en la base de datos. Esta base de datos puede ser mantenida en la memoria masiva 55 ilustrada en la Figura 2. Si la localización del sitio celular es proporcionada, suministrando una latitud y una longitud, el servidor puede utilizar esta latitud y longitud para consultar la altitud de la superficie de la tierra en este punto. Alternativamente, en el caso en donde se proporciona un identificador de sitio celular, tal como un número de sitio celular u otra identificación, entonces esta información del objeto celular será utilizada para obtener una altitud estimada ; la altitud estimada 205 es un ejemplo de dicha situación en donde es utilizado el número del sitio celular B1 para identificar la altitud estimada 205. En el paso 305, el servidor GPS utiliza la altitud estimada para determinar la posición del receptor GPS móvil. Existen métodos conocidos en los cuales la altitud puede ser utilizada para aumentar, o auxiliar en el cálculo de la solución de posición. Las Figuras 5A y 5B ilustran métodos en los cuales se puede utilizar una altitud estimada de acuerdo con la presente invención. El método de la Figura 5A comienza en el paso 311 en el cual es determinada la información del objeto celular. Esta información es utilizada posteriormente en el paso 313 de la Figura 5A para determinar una localización geográfica estimada inicial (la cual puede ser especificada como una latitud, longitud y altitud) para el receptor SPS móvil basada en la información del objeto celular. En un ejemplo de este método, la información del objeto celular es utilizada como un indicador para consultar en la base de datos la localización estimada la cual está asociada con la información del objeto celular.

Esta localización estimada es luego utilizada en el paso 315 de la Figura 5A para calcular una posición (por ejemplo, una latitud y longitud calculadas) del receptor SPS móvil. Esta latitud y longitud calculadas son luego utilizadas en el paso 317 de la Figura 5A para determinar un altitud estimada; esto se puede hacer realizando una operación de consulta en la base de datos en una segunda base de datos con el objeto de obtener la altitud estimada de la latitud y longitud calculadas. En este caso, la segunda base de datos es similar a la base de datos ilustrada en la Figura 4 excepto que la segunda base de datos utilizada en la Figura 5A es más extensa para proporcionar altitudes para muchas más combinaciones de altitudes y longitudes; mientras que esta segunda base de datos utilizada en la Figura 5A puede no tener un altitud para todas las combinaciones posibles de latitudes y longitudes, se puede utilizar la lógica de interpolación para determinar una altitud a través de la interpolación entre altitudes en la base de datos en las latitudes y longitudes las cuales son cercanas a la latitud y longitud calculadas. La altitud obtenida en el paso 317 de la Figura 5A puede ser utilizada en el paso 319 para computar nuevamente una posición (efectivamente, un cálculo de posición refinado). La segunda base de datos puede ser mejorada con el transcurso del tiempo conforme es usada agregándole combinaciones de latitud/longitud/altitud cada vez que una posición computada es determinada. Es decir, que usando el sistema de la presente invención muchas veces ( por ejemplo, cada vez que es marcado el "911 " por un usuario de teléfono celular), se pueden agregar ingresos a la base de datos, y cualquier altitud que esté en conflicto con una latitud y longitud determinadas pueden ser promediadas (o señaladas para ser revisadas "manualmente" por una lectura exacta del receptor GPS). Esto producirá una base de datos robusta en tres dimensiones, de la superficie de la tierra con el paso del tiempo. La Figura 5B ilustra un ejemplo de este método, agregando ingresos a la segunda base de datos. En el paso 325, el estimado inicial de la localización del receptor SPS móvil es utilizado para calcular una posición del receptor SPS móvil. La posición calculada (combinación de latitud, longitud y altitud) es utilizada posteriormente para actualizar la segunda base de datos (a la que nos referimos como una base de datos de altitud en el paso 329). Aunque la descripción anterior supone una arquitectura particular, será apreciado que la presente invención puede ser utilizada en arquitecturas numerosas y en otros ejemplos numerosos. Por ejemplo, la información de la altitud puede ser almacenada como un sitio celular y transmitida al servidor de localización, o al servidor GPS, junto con la información del pseudorango de un receptor SPS móvil. Esto eliminaría el requerimiento, de que cada servidor GPS tuviera que mantener una base de datos, aunque todavía puede ser ventajoso para el servidor hacerlo en el caso de que existan sitios celulares con los cuales se comunica el servidor y los cuales no tengan su propia información de altitud. En otra alternativa, la información de la altitud puede ser transmitida al receptor SPS el cual determina su propia posición de una manera convencional, adquiriendo y rastreando los satélites SPS, determinando los pseudorangos, leyendo la información de efemérides del satélites proveniente de los satélites SPS y determinando su posición. Todavía en otra alternativa, en vez de transmitir la altitud a la unidad móvil, la información del objeto celular, tal como el identificador del sitio celular o la localización del sitio celular pueden ser transmitidos al receptor SPS móvil el cual mantiene su propia base de datos que muestra una altitud estimada para una información de objeto celular determinada. De esta manera el receptor SPS móvil puede determinar su propia posición y también realizar autónomamente su auxilio de altitud. Todavía en otra modalidad de la alternativa, el receptor móvil SPS puede simplemente recolectar las señales SPS, y digitalizarlas y luego transmitir esta digitalización de señales SPS al servidor GPS el cual determina los pseudorangos a partir de la información digitalizada y el cual determina el cálculo de la posición. Todavía en otra modalidad alternativa los datos de las efemérides del satélite pueden ser enviados desde una fuente, tal como el servidor SPS a través del sitio celular al receptor SPS móvil, y estos datos de efemérides del satélite son utilizados en conjunto con los pseudorangos determinados por el receptor SPS móvil para proporcionar una solución de posición en el receptor SPS móvil. Un ejemplo de esta arquitectura se describe en la Patente Norteamericana No. 5,365,450. Otro aspecto de la presente invención se describirá ahora haciendo referencia a la Figura 6 la cual ilustra un método de acuerdo con este aspecto. El método mostrado en la Figura 6 se relaciona con la detección de error y aislamiento en un receptor SPS. Aunque son conocidas en el arte varias técnicas de detección de error y aislamiento (FDI) (ver por ejemplo, el capítulo 5 y el capítulo 8 de Sistema de Posicionamiento Global: Teoría y Aplicaciones. Theory and Applications, volumen 2, editores B.W. Parkinson y J.J. Spilker, Jr., American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996; y consultar también Monitoreo de la Integridad del Sistema de Navegación Utilizando Mediciones Redundantes, Navigation System Integrity Monitoring Using Redundant Measurements de Mark A. Sturza, NAVIGATION: Diario del Instituto de Navegación , Vol. 35, No. 4, invierno1988-89, página 483 en adelante) estas técnicas no han utilizado el auxilio de altitud de un modo para identificar la presencia del pseudorango de error del satélite. Una vez que el pseudorango con error del satélite es identificado, este puede ser excluido de una solución de navegación computada nuevamente para mejorar la determinación de la posición final. El método de la Figura 6 puede comenzar en el paso 351 en la cual son determinados los pseudorangos para varios satélites SPS . En el paso 353, se determinó una pseudomedición de altitud. Esta pseudomedición de altitud puede ser considerada, un pseudorango para un satélite en el centro de la tierra, y puede ser determinado de la manera convencional de determinación de pseudomediciones para el auxilio de altitud las cuales son utilizadas en el arte previo. Por ejemplo, esta pseudomedición de altitud puede ser visualizada en un radio, el cual incluye el radio de la tierra desde el centro de la tierra hasta un punto arriba de la superficie esférica supuesta de la tierra en una altitud estimada con respecto a la superficie de la tierra, definida por una elíptica. Esta altitud estimada puede ser derivada tal y como se describe en la Figura 5 (pasos 301 y 303). En el paso 355, se calcula una altitud para el receptor SPS móvil, y esta altitud calculada es comparada con la altitud estimada. La altitud calculada puede ser obtenida a partir de la solución de navegación basada en los pseudorangos determinados en el paso 351. La diferencia entre estos dos valores, si es lo suficientemente grande, indicará un pseudorango de satélite posiblemente erróneo o una solución de navegación posiblemente errónea, las cuales puedes existir en caso de errores grandes de trayectoria múltiple las cuales causan errores grandes en una dirección vertical como ocurre frecuentemente en una situación de cañón urbano. En el paso 357, la condición de por lo menos un pseudorango puede ser determinada basada en esta comparación. Si la comparación muestra una diferencia pequeña entre la altitud estimada y la altitud calculada, entonces la condición del pseudorango puede ser tal que no tenga error. Por otra parte, si la diferencia entre la altitud estimada y la altitud calculada es lo suficientemente grande (por ejemplo la diferencia excede un umbral), entonces por lo menos uno de los pseudorangos ( y/o solución de navegación) puede tener errores. También se ilustra en el paso 357, un método alternativo el cual no depende de la comparación entre una altitud estimada y una altitud calculada. Este método alternativo puede ser realizado en vez de la comparación o además de la comparación. Este método alternativo utiliza la pseudomedición de altitud (del paso 353) como una medición redundante (redundante para los pseudorangos del paso 351 ) y utiliza las técnicas FDI las cuales utilizan mediciones redundantes para detectar si existe un pseudorango con error (o una solución de navegación con error) y para identificar por lo menos un pseudorango con error si es que existe. Estas técnicas FDI se describen en la literatura: ver por ejemplo, "Monitoreo de la Integridad del Sistema de Navegación Utilizando Mediciones Redundantes" "Navigation System Integrity Monitoring Using Redundant Measurements" de Sturza, al que mencionamos anteriormente. Después de identificar el (los) pseudorango (s) erróneos, estos pueden ser excluidos de la solución de navegación computada de nuevo. Se podrá apreciar, que un pseudorango celular (descrito en la Solicitud de Patente Norteamericana Serie No. 09/064,673, también pendiente, presentada el 22 de Abril de 1998 y titulada "Aumento del Sistema de Posicionamiento de Satélites con Señales de Comunicación Inalámbrica". Puede ser utilizado como una medición redundante con estas técnicas FDI. Un ejemplo de un pseudorango celular, es una diferencia del tiempo de llegada de una señal de comunicación de radiofrecuencia en un CDMA u otro sistema de comunicación celular (basado en células); el pseudorango celular generalmente representa un tiempo del trayecto de una señal de comunicación entre un sitio celular en una localización conocida, y el receptor SPS móvil el cual incluye un sistema de comunicación basado en células. Los métodos de la Figura 6 pueden identificar, un pseudorango particular a un satélite particular como "malo" aún cuando las señales SPS provenientes de un satélite particular tengan una proporción de señal a ruido alta (SNR). En este caso, la presente invención puede rechazar esta identificación y continuar usando las técnicas FDI para encontrar otros pseudorangos erróneos. Los métodos de la Figura 6 pueden ser utilizados, en sistemas no basados en células en los cuales una sola estación de base está en comunicación de radio punto a punto con un receptor SPS móvil. En este caso, la altitud estimada puede ser una altitud promedio de la región geográfica cubierta por las señales de radio para o desde la estación base. En este ejemplo particular, la información del objeto no celular necesita ser transmitida a través de una red. En otra alternativa, el método de la Figura 6 puede ser utilizado en un sistema de comunicación basado en células en el cual la información del objeto celular es transmitida desde los componentes en una red y finalmente utilizada como un indicador a una base de datos para derivar una altitud estimada.

Aunque la descripción anterior ha supuesto generalmente una arquitectura de sistema en la cual el receptor SPS móvil determina los pseudorangos y transmite estos pseudorangos a un servidor SPS localizado remotamente, deberá entenderse que la presente invención también es aplicable a otras arquitecturas de sistemas. Por ejemplo, la presente invención puede ser empleada en un sistema en el cual el receptor SPS transmite señales SPS digitalizadas (con un sello de tiempo que muestra el tiempo de recepción), a un servidor SPS localizado remotamente (sin computar los pseudorangos a los satélites SPS ), y el servidor SPS localizado remotamente determina una altitud estimada y determina una solución de posición (la cual también puede ser examinada con técnicas FDI tal y como se describieron anteriormente). En otro ejemplo la presente invención puede ser empleada en un sistema en el cual el receptor SPS móvil determina su propia posición con o sin asistencia de un servidor SPS localizado remotamente. Sin dicha asistencia, el receptor SPS móvil puede realizar las técnicas FDI basadas en una altitud estimada con el auxilio de un estimado de altitud proporcionado por un usuario o transmitido a un receptor SPS móvil desde un sitio celular (el receptor SPS móvil puede determinar una identificación del sitio celular desde su sistema de comunicación basado en células con el sitio celular y la consulta en su propia base de datos de una altitud estimada la cual corresponde a un sitio celular). Con dicha asistencia, el receptor SPS móvil puede determinar su propia posición recibiendo los datos de efemérides del satélite y/o información Doppler y/o almanaque del satélite proveniente del servidor SPS (por ejemplo transmitido desde un sitio celular al receptor SPS móvil), y también puede recibir y utilizar un estimado de altitud proveniente de un servidor SPS; en este caso, el servidor SPS móvil puede determinar su posición (después de determinar los pseudorangos del satélite) y puede realizar las técnicas FDI en la solución de posición utilizando el estimado de altitud. Aunque los métodos y aparatos de la presente invención han sido descritos con referencia a los satélites GPS, deberá ser apreciado que las enseñanzas son igualmente aplicables al sistema de posicionamiento los cuales utilizan pseudolitos o una combinación de satélites y pseudolitos. Los pseudolitos son transmisores basados en tierra los cuales transmiten un código PN (similar a una señal GPS, el cual puede ser modulado en una señal transportadora de banda L, generalmente sincronizada con el tiempo GPS. A cada transmisor se le puede asignar un código PN único como para permitir la identificación por parte de un receptor remoto. Los pseudolitos son útiles en situaciones en donde las señales GPS de un satélite en órbita podrían no estar disponibles, tales como en túneles, minas, edificios u otras áreas encerradas. El término "satélite", tal y como se usa en la presente invención pretende incluir el pseudolito o los equivalentes de pseudolitos, y el término "señales", tal y como se usa en la presente descripción, intenta incluir señales similares a las GPS provenientes de pseudolitos o equivalentes de pseudolitos.

En la explicación la presente invención ha sido descrita con referencia a la aplicación en el sistema global de posicionamiento del satélite de los Estados Unidos (GPS). Deberá ser evidente, sin embargo que estos métodos son igualmente aplicables a sistemas de posicionamiento de satélites similares y en particular, al sistema ruso Glonass. El sistema Glonass difiere principalmente del sistema GPS, en que las emisiones de los satélites diferentes son diferenciadas una de la otra utilizando frecuencias de transportador ligeramente diferentes, en vez de utilizar los códigos pseudoaleatorios diferentes. El término "GPS", utilizado en la presente descripción incluye dichos sistemas alternativos de posicionamiento de satélites, incluyendo el sistema ruso Glonass. En la descripción anterior la presente invención ha sido descrita con referencia a modalidades ejemplares específicas de la misma. Sin embargo, será evidente que se le pueden hacer varias modificaciones y cambios a la misma sin salirse del espíritu y alcance más amplios de la presente invención tal y como lo establecen las reivindicaciones adjuntas. Por consiguiente la descripción y los dibujos deberán ser considerados solamente como ilustrativos en vez de ser considerados en un sentido restrictivo.

Claims (42)

R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES:

1. Un método para determinar una posición, de un receptor móvil de un sistema de posicionamiento de satélite (SPS) que tiene un receptor de comunicación basado en células, comprendiendo dicho método: determinación de una información del objeto celular, comprendiendo dicha información del objeto celular por lo menos uno de una localización del objeto celular o una identificación del objeto celular; determinación de una altitud desde dicha información del objeto celular, en donde dicha información del objeto celular es seleccionada basada en un transmisor de sitio celular, el cual está en comunicación inalámbrica con dicho receptor de comunicación basado en células; el cálculo de una posición de dicho receptor SPS móvil utilizando dicha altitud.

2. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha información del objeto celular es información que representa por lo menos uno de una localización o una identificación de dicho transmisor de sitio celular.

3. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque dicha altitud es una altitud aproximada de dicho transmisor de sitio celular.

4. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque dicha altitud es una representación matemática de las altitudes en la vecindad geográfica de dicho transmisor de sitio celular.

5. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque dicha información del objeto celular y dicha altitud son almacenadas en un medio de almacenamiento legible por computadora.

6. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 5, caracterizado además porque comprende adicionalmente: la transmisión de por lo menos un pseudorango de dicho receptor SPS móvil a una estación de procesamiento remota.

7. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 6, caracterizado además porque dicha transmisión es a través de un receptor en dicho transmisor de sitio celular y en donde dicha estación de procesamiento remota está conectada a un centro de conmutación celular, el cual está conectado a dicho transmisor de sitio celular y en donde dicho sistema de procesamiento remoto determina dicha altitud y calcula dicha posición utilizando dicha altitud.

8. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque comprende adicionalmente: la transmisión de dicha altitud a dicho receptor SPS móvil, y en donde dicho receptor SPS móvil calcula dicha posición utilizando dicha altitud.

9. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque comprende adicionalmente: la transmisión de dicha información del objeto celular a dicho receptor SPS móvil, y en donde dicho receptor SPS móvil determina dicha altitud.

10. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 7, caracterizado además porque comprende adicionalmente: la recepción, en dicho sistema de procesamiento remoto, de los datos de efemérides de satélite.

11. Un medio legible por computadora que contiene instrucciones ejecutables del programa de computación, las cuales, cuando son ejecutadas por un sistema de procesamiento de datos, causan que dicho sistema de procesamiento de datos realice un método, el cual comprende: la determinación de una información del objeto celular, comprendiendo dicha información del objeto celular por lo menos uno de una localización del objeto celular o una identificación del objeto celular; la determinación de una altitud de dicha información del objeto celular, en donde dicha información del objeto celular es seleccionada basada en un transmisor de sitio celular, el cual está en comunicación inalámbrica con un receptor de comunicación basado en células de un receptor móvil del sistema de posicionamiento de satélite (SPS); el cálculo de una posición de dicho receptor SPS móvil utilizando dicha altitud.

12. Un medio legible por computadora, tal y como se describe en la Reivindicación 11 , caracterizado además porque dicha información del objeto celular es información que representa por lo menos uno de una localización o una identificación de dicho transmisor de sitio celular.

13. Un medio legible por computadora, tal y como se describe en la Reivindicación 12, caracterizado además porque dicha altitud es una altitud aproximada de dicho transmisor de sitio celular.

14. Un medio legible por computadora, tal y como se describe en la Reivindicación 12, caracterizado además porque dicha altitud es una representación matemática de las altitudes en la vecindad geográfica de dicho transmisor de sitio celular.

15. Un medio legible por computadora, tal y como se describe en la Reivindicación 12, caracterizado además porque dicha información del objeto celular y dicha altitud son almacenadas en un medio de almacenamiento legible por computadora.

16. Un medio legible por computadora, tal y como se describe en la Reivindicación 15, caracterizado además porque dicho método comprende adicionalmente: la transmisión de por lo menos un pseudorango de dicho receptor SPS móvil a una estación de procesamiento remota.

17. Un medio legible por computadora, tal y como se describe en la Reivindicación 16, caracterizado además porque dicha transmisión es a través de un receptor en dicho transmisor de sitio celular y en donde dicha estación de procesamiento remota está conectada a un centro de conmutación celular, el cual está conectado a dicho transmisor de sitio celular y en donde dicho sistema de procesamiento remoto determina dicha altitud y calcula dicha posición utilizando dicha altitud.

18. Un medio legible por computadora, tal y como se describe en la Reivindicación 12, caracterizado además porque dicho método comprende adicionalmente: la transmisión de dicha altitud a dicho receptor SPS móvil, y en donde dicho receptor SPS móvil calcula dicha posición utilizando dicha altitud.

19. Un medio legible por computadora, tal y como se describe en la Reivindicación 12, caracterizado además porque dicho método comprende adicionalmente: la transmisión de dicha información del objeto celular a dicho receptor SPS móvil, y en donde dicho receptor SPS móvil determina dicha altitud.

20. Un medio legible por computadora, tal y como se describe en la Reivindicación 17, caracterizado además porque dicho método comprende adicionalmente: la recepción, en dicho sistema de procesamiento remoto, de los datos de efemérides de satélite.

21. Una estación de procesamiento de datos, la cual comprende: un procesador; un aparato de almacenamiento conectado a dicho procesador; un transceptor conectado a dicho procesador, siendo dicho transceptor para ser conectado con dicha estación de procesamiento de datos a un sitio celular inalámbrico, almacenando dicho aparato de almacenamiento una información del objeto celular, la cual comprende por lo menos uno de una localización del objeto celular o una identificación del objeto celular para el sitio celular inalámbrico, en donde dicho procesador determina una altitud de dicha información del objeto celular, la cual es seleccionada basada en dicho sitio celular inalámbrico que se encuentra en comunicación inalámbrica con un receptor de comunicación basado en células de un receptor móvil del sistema de posicionamiento de satélite (SPS) y en donde dicho procesador calcula una posición de dicho receptor SPS móvil utilizando dicha altitud.

22. Una estación de procesamiento de datos, tal y como se describe en la Reivindicación 21 , caracterizada además porque dicho procesador recibe una fuente de señales SPS, y dicho transceptor recibe por lo menos un pseudorango de dicho sitio celular inalámbrico y en donde dicho procesador utiliza dichas señales SPS y dicho por lo menos un pseudorango para determinar dicha posición.

23. Una estación de procesamiento de datos, tal y como se describe en la Reivindicación 22, caracterizada además porque dicho aparato de almacenamiento almacena una base de datos que contiene una información del objeto celular y una altitud correspondiente para cada una de una pluralidad de sitios celulares inalámbricos, los cuales están conectados a dicho transceptor.

24. Un método para determinar una posición de un receptor móvil del sistema de posicionamiento de satélite (SPS), comprendiendo dicho método: la determinación de una altitud calculada a partir de una pluralidad de pseudorangos a una pluralidad de satélites SPS; la comparación de dicha altitud calculada con un estimado de una altitud de dicho receptor SPS móvil; la determinación de una condición de por lo menos uno de dichos pseudorangos, estando basada dicha condición en dicha comparación de dicha altitud calculada con dicha altitud estimada.

25. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 24, caracterizado además porque dicha posición es determinada a partir de un algoritmo de solución de posición y en donde, si dicha condición es un primer estado, dicho pseudorango es utilizado en dicho algoritmo de solución de posición.

26. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 25, caracterizado además porque si dicha condición es un segundo estado, dicho pseudorango no es utilizado en dicho algoritmo de solución de posición.

27. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 26, caracterizado además porque comprende adicionalmente: la determinación, en dicho receptor SPS móvil de dicha pluralidad de pseudorangos; la determinación de una información del objeto celular, comprendiendo dicha información del objeto celular por lo menos uno de una localización del objeto celular o una identificación del objeto celular; la determinación de dicho estimado de dicha altitud a partir de dicha información del objeto celular, en donde la información del objeto celular es seleccionada basada en un transmisor de sitio celular, el cual está en comunicación inalámbrica con un sistema de comunicación basado en células, el cual está conectado a dicho receptor SPS móvil.

28. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 27, caracterizado además porque dicho receptor SPS móvil transmite dicha pluralidad de pseudorangos a una estación de procesamiento de datos, la cual determina dicha condición y dicha posición.

29. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 27, caracterizado además porque dicha información del objeto celular es información que representa por lo menos uno de una localización o una identificación de dicho transmisor de sitio celular.

30. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 29, caracterizado además porque dicha altitud es una representación matemática de por lo menos una altitud en la vecindad geográfica de dicho transmisor de sitio celular.

31. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 27, caracterizado además porque dicha información del objeto celular y dicha altitud son almacenadas en un medio de almacenamiento legible por computadora.

32. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 28, caracterizado además porque dicha estación de procesamiento de datos recibe datos de efemérides de satélite.

33. Una estación de procesamiento de datos, la cual comprende: un procesador; un aparato de almacenamiento conectado a dicho procesador; un transceptor conectado a dicho procesador, estando dicho transceptor para conectar dicha estación de procesamiento de datos a un sistema de comunicación inalámbrico, almacenando dicho aparato de almacenamiento un estimado de una altitud de por lo menos un área dentro de la cobertura del radio inalámbrico de dicho sistema de comunicación inalámbrico, recibiendo dicho transceptor una pluralidad de pseudorangos, incluyendo un primer pseudorango de un sistema de comunicación inalámbrico móvil, el cual está conectado a un receptor móvil del sistema de posicionamiento de satélite (SPS), determinando dicho procesador una altitud y comparando dicha altitud estimada con dicha altitud y determinando una condición de dicho primer pseudorango, estando basada dicha condición en dicha comparación de dicho estimado de altitud y dicha pseudomedición de altitud.

34. Un sistema de procesamiento de datos, tal y como se describe en la Reivindicación 33, caracterizado además porque dicho procesador recibe una fuente de señales SPS, y en donde dicho procesador determina una posición de dicho receptor SPS móvil de un algoritmo de solución de posición y en donde, si dicha condición es un primer estado, dicho primer pseudorango es utilizado en dicho algoritmo de solución de posición.

35. Un sistema de procesamiento de datos, tal y como se describe en la Reivindicación 34, caracterizado además porque si dicha condición es un segundo estado, dicho primer pseudorango no es utilizado en dicho algoritmo de solución de posición.

36. Un método para la determinación de una posición de un receptor móvil del sistema de posicionamiento de satélite (SPS), comprendiendo dicho método: la determinación de una pluralidad de pseudorangos de satélite entre dicho receptor SPS móvil, y una pluralidad de satélites correspondiente; la determinación de por lo menos una pseudomedición que no es de satélite; la determinación de una condición de por lo menos una de dicha pluralidad de pseudorangos de satélite.

37. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 36, caracterizado además porque dicha pseudomedición que no es de satélite es una de una pseudomedición de altitud o un pseudorango celular.

38. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 37, caracterizado además porque dicha condición es determinada a partir de dicha pseudomedición que no es de satélite siendo una medición redundante.

39. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 38, caracterizado además porque dicha condición es determinada utilizando técnicas de detección de error SPS y de aislamiento.

40. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 39, caracterizado además porque dicha pluralidad correspondiente de satélites comprende una pluralidad de satélites que se encuentran en órbita en el espacio alrededor de la tierra.

41. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 39, caracterizado además porque dicha posición es determinada a partir de un algoritmo de solución de posición y en donde, si dicha condición es un primer estado, dicho por lo menos uno de dicha pluralidad de pseudorangos de satélite es utilizado en dicho algoritmo de solución de posición.

42. Un método, tal y como se describe en la Reivindicación 41 , caracterizado además porque si dicha condición es un segundo estado, dicho por lo menos uno de dicha pluralidad de pseudorangos de satélite no es utilizado en dicho algoritmo de solución de posición. RESUMEN Un método y aparato para determinar la posición de un receptor del sistema de posicionamiento de satélite móvil (SPS). En un ejemplo del método, se determina una información del objeto celular; esta información del objeto celular comprende por lo menos una localización del objeto celular o una identificación del objeto celular. Se determina una altitud a partir de la información del objeto celular, la cual se selecciona con base en un transmisor de sitio celular, el cual está en comunicación inalámbrica con un sistema de comunicación basado en células, el cual está acoplado (y normalmente integrado con) al receptor SPS móvil. La posición del receptor SPS móvil, se calcula utilizando una altitud que se determina a partir de la información del objeto celular. En otro ejemplo del método, se determina una medida ficticia de la altitud, a partir de un estimado de una altitud del receptor SPS móvil. Este estimado de la altitud, procede de una fuente de información a base de células en un sistema a base de células, o puede ser una altitud promedio de un área de cobertura de radio de una estación base inalámbrica en el sistema que no se basa en células. La medida ficticia de la altitud, se puede utilizar como una medida redundante con "con técnicas de detección de error y de aislamiento", para determinar si por lo menos un rango ficticio tiene una condición de falla. De manera alternativa, (o además), una comparación de la altitud estimada con una altitud calculada determina una condición de por lo menos un rango ficticio entre un satélite SPS y el receptor SPS móvil. En una modalidad de este ejemplo, la posición se determina a partir de un algoritmo para la solución de posición, y si la condición está en un primer estado (no un estado de falla) se utiliza el por lo menos un rango ficticio en el algoritmo para la solución de posición.