TW202240200A - 用於認證接收器之地理位置之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示用於認證一接收器之地理位置之方法，其包括在該認證之前，除由複數個發射器發射且用於運算該地理位置的地理位置信號之外，在預定時間接收由該等相同發射器發射且包括用於認證該地理位置之資料的預定數目個額外電磁信號，該方法包括基於該等額外電磁信號來判定該地理位置的真實性。

Description

用於認證接收器之地理位置之方法
本發明係關於一種用於認證一接收器之地理位置之方法。
本發明亦係關於一種使用此一方法之接收器、系統及應用。
眾所周知，使用衛星定位系統來地理定位一接收器、自此確定其速度或藉由量測由一星座中之一組衛星發射之電磁波之傳播時間來廣播時間。此等系統之一個缺點係：除其不準確之外，各種元件、衛星及接收器需要直接可見。在城市及樹木繁茂環境、建築物內部及地下中，不符合此約束。具體而言，運算位置係基於電磁信號在發射衛星與接收器之間的一直線中傳播之假設，且因此當信號由接收器之環境阻擋或顯著衰減時，此證明係困難或甚至不可行的。此等系統接著以降級模式操作或不再操作。
此外，此等系統需要發射及維護大量衛星，衛星易受攻擊或與衛星碎片碰撞。
另一問題係：此等系統之準確度會因氣候條件及源自太陽之電離射線由大氣阻擋而改動。
最後，源自此等衛星之電磁信號能夠經模擬用於詐欺目的且沒有太大困難。此威脅帶來顯著安全問題，尤其關於需要認證接收器之地理位置之應用，諸如(例如)安全交易。其實，一交易之時間及空間位置資料可用於認證其。然而，此需要能夠保證此位置之完整性。
一種稱為BOX NTP BiaTime之系統可認證一時間，但需要連接至一資料網路，諸如網際網路。同樣，SCP時間系統可認證一時間，但使用時間之發射器與接收器之間的一雙向通信且因此使用雙向通信構件，尤其透過一有線或無線電腦網路。
另一方面，為保障交易(尤其是銀行交易)，已提出基於其終端機之地理位置之方法。此等方法旨在定位交易之終端機。終端機可對應於一智慧型電話、一電腦或甚至一平板電腦。因此，此等方法可藉由識別地理區域中交易預期之位置與終端機所在之位置之間的一差來偵測詐欺交易。
此等方法高度依賴所使用之地理位置系統。如先前所提及，當前系統之準確度可因氣候條件及源自太陽之電離射線由大氣阻擋而改動。此外，源自此等衛星之電磁信號能夠經模擬用於詐欺目的且沒有太大困難。因此，當前系統無法在任何情況下保證交易之完整性。
更一般而言，仍需改良接收器之地理定位且使與此地理定位相關之資料更可靠。
本發明旨在解決此需求，且根據其態樣之一第一者，係關於一種用於認證一接收器之地理位置之方法，其包括在該認證之前，除由複數個發射器發射且用於運算該地理位置之地理位置信號之外，在預定時間接收由相同發射器發射且包括用於鑑認地理位置之資料之預定數目個額外電磁信號，方法包括基於額外電磁信號來判定地理位置之真實性。
較佳地，電磁信號依一固定重複頻率且因此在發射器之時脈之可預見時間發射且依彼此偏移之一方式接收，間隔已知具有一不確定性之時間差，不確定性尤其取決於發射器可距接收器定位之距離、其最大相對速度及其行進通過之環境中信號之間的最大傳播速度差，所有此等實體不確定性可判定用於接收信號之接收器之時脈之兩個日期之間的一時間。作為一替代，信號可在預定日期或依預定但可變發射頻率發射，此等日期或頻率排程有利地能夠由任何通信構件使用較佳簽署訊息修改及通信，或否則亦作為一替代，由一發射器發射之任何信號可能包括後續信號之發射日期或後續信號可在其間發射之一時延。
較佳地，額外電磁信號各包括一數位簽章。
一「數位簽章」應理解為意謂用於保證一電子訊息之完整性及鑑認其作者之一機構，例如該訊息之一雜湊，其由諸如一非對稱密鑰對之私鑰之一加密密鑰或在作者與該訊息之預期接收者之間共用之一密鑰(諸如一次性密鑰)加密，或甚至在此之後的該訊息之此一簽章已與僅作者及預期接收者知道之一數字混合。一資料之數位簽章可由資料與在該簽章之驗證期間執行此簽章驗證之設備已知之一秘密數字混合之雜湊組成。
「地理位置」應理解為意謂接收器之位置，尤其是其在一絕對參考框架或一局部參考系中之座標。
本發明提供一種用於認證接收器之地理位置之簡單、廉價及有效解決方案。藉由使用額外認證信號及用於運算接收器之位置之信號，方法可減少或甚至消除錯誤源且尤其可防止使用詐欺地理位置信號，如將在下文進一步描述。
本發明證明對需要認證接收器之位置之應用係有用的，尤其在安全交易、許可或權利之背景中，或否則在追蹤貨物或使電腦系統或任何種類之時脈與發射器之時脈同步之背景中。 地理位置、認證及資訊信號
在一個較佳實施例中，一些額外電磁信號伴隨地理位置信號且稱為「資訊信號」。伴隨一地理位置信號之資訊信號包括與該地理位置信號之發射器之位置相關之資料及/或提供關於該發射器之位置之資訊之一識別符，資訊信號較佳地包括用於識別該地理位置信號之發射日期及時間之時間資訊。資訊信號可在接收地理位置信號之前、接收地理位置信號之後或與接收地理位置信號同時接收。
在此實施例中，一些額外電磁信號在地理位置信號之後接收且稱為「認證信號」。較佳地，方法包括接收器在用於運算該地理位置之地理位置信號之後在一預定持續時間內接收預界定數目個認證信號。
「認證信號」意謂允許驗證用於計算地理位置之電磁信號之真實性及完整性之一驗證信號。
資訊信號亦可包括提供關於天氣之資訊之天氣資料(尤其是在包圍發射器之一區域中之氣壓、雲覆蓋、溫度、濕度測定)及/或提供關於電磁波在易於使用地理位置信號之方向及距離上之傳播速度之資訊之速度資料。使用天氣資料可考量地理位置信號及/或認證信號在其自其發射器至接收器之路徑上易於經歷之中斷。此資訊尤其可提高運算地理位置之準確度。
資訊信號亦可包括指示應發射一或多個後續認證信號之時間之資訊。
認證及資訊信號可各包括所傳輸資料之一數位簽章。
在一個實施例中，認證信號對應於資訊信號。
地理位置信號可整合至資訊信號中。
地理位置信號及資訊信號因此可對應於一單一電磁信號。
地理位置、資訊及認證信號可依相同固定，尤其是重複頻率發射。然而，資訊信號亦可依不同於認證信號之循環之循環發射。
地理位置信號、認證信號及源自相同發射器之認證信號可依不同頻率發射。
較佳地，方法包括在不同波長上並行傳輸若干認證及/或資訊信號，尤其是接近地理位置信號之波長之波長。此可縮短發送該資訊及認證信號所需之時間。此在信號頻率較低時或在資訊或認證信號含有大量資料時特別有用。
地理位置信號可在不同波長上發射。特定言之，此等地理位置信號可源自不同頻率之至少兩個不同發射器且時間重合。
至少一個地理位置信號可具有小於1 GHz之一頻率，較佳地在長波範圍內，尤其具有3 kHz至300 kHz之間的一頻率。
較佳地，地理位置及認證信號具有30 MHz至3 GHz之間的一頻率，對應於10 cm至10 m之間的波長。
地理位置信號及認證信號可各對應於GPS ( 全球定位系統)信號，其等尤其具有一頻率L1或L2，分別對應於1575.42 MHz及1227.60 MHz。因此，根據本發明之認證方法可使用任何GPS系統實施。此接著導致一種用於認證與既有GPS系統相容之接收器之簡單且有效方法。
作為一變體或另外，至少一個地理位置信號具有屬於HF、VHF、UHF、FM或TV頻帶之一頻率。
FM頻帶包括具有約88 MHz至約108 MHz之間的一頻率之電磁信號。
VHF頻帶包括具有30 MHz至300 MHz之間的一頻率之電磁信號。
UHF頻帶包括具有300 MHz至3000 MHz之間的一頻率之電磁信號。
HF頻帶包括具有3 MHz至30 MHz之間的一頻率之電磁信號。
TV頻帶包括具有30 MHz至300 MHz之間的一頻率之電磁信號。
地理位置及/或認證信號可源自配置於一衛星、一飛行物體或漂浮於天空中之一物體上之發射器。
地理位置信號可(例如)由在地球靜止軌道中或圍繞地球移動之衛星發射。
發射器之至少一者可為陸上的，尤其配置於一塔上。
在一個較佳實施例中，地理位置及/或認證信號源自陸上發射器，尤其是配置於高處或建築物(諸如塔)之頂部上或甚至頻率小於10 MHz之水下之發射器。此一配置可尤其提高地理定位之垂直準確度及傳輸速度之量測。 地理位置信號之 驗證
方法可包括針對由複數個發射器之一發射器發射之至少一個地理位置信號進行以下步驟： - 使用一或多個檢測終端機來驗證該地理位置信號之真實性，尤其是伴隨地理位置信號之資訊信號之真實性，及 - 若為一負面結果，則觸發詐欺信號之一預界定動作以便執行以下動作之至少一者： ○ 防止發送用於認證用該詐欺信號運算之地理位置之至少一個認證信號， ○ 將指示詐欺地理位置信號及/或伴隨其之資訊信號係詐欺之資訊併入至伴隨地理位置信號且在詐欺地理位置信號之後發射之資訊信號中或併入至認證信號之至少一者且較佳地在詐欺地理位置信號之後預期旨在認證之第一認證信號中， ○ 尤其透過干擾來防止或強制防止接收器接收認證信號之一者且較佳地，在詐欺地理位置信號之後發射且由接收器預期之第一認證信號用於認證。 認證信號之驗證
方法可包括針對由複數個發射器之一發射器發射之至少一個認證信號進行以下步驟： - 驗證該認證信號之真實性，尤其使用一或多個檢測終端機，且尤其是其簽章及該認證信號不應認證一詐欺地理位置信號之事實， - 若為一負面結果，則針對錯誤認證信號觸發一預界定動作以便執行以下動作之至少一者： ○ 較佳地防止由錯誤認證信號引用之發射器發送至少一個其他認證信號，至少一個其他認證信號在錯誤認證信號之後發射且用於認證使用詐欺地理位置信號運算之地理位置或能夠使用錯誤認證信號認證， ○ 將指示該錯誤認證信號不可用於認證地理位置之資訊併入至在錯誤認證信號之後發射之認證信號之至少一者中， ○ 尤其透過干擾來防止或強制防止接收器接收認證使用詐欺地理位置信號運算之地理位置所需或能夠使用錯誤訊息認證之至少一個其他認證信號。 藉 由檢測終端機驗證地理位置信號之真實性
檢測終端機係地理位置信號接收器且較佳地，認證信號接收器，其與地理位置或認證信號接收器及/或干擾站通信或鏈接。
一地理位置信號之真實性可由各檢測終端機藉由以下來驗證： •驗證含於伴隨地理位置信號之資訊信號中之數位簽章， •運算發射器與檢測終端機之間的地理位置信號之一平均傳輸速度， •比較該經運算平均傳輸速度與一可行傳輸速度範圍。
可尤其在資訊信號中向一或多個檢測終端機發送關於發射器與信號易於由接收器使用之位點之間的電磁波之傳輸速度之資料(尤其是最小及最大平均傳輸速度)或尤其包含由地理位置或認證信號行進通過之空間之大氣壓、溫度及濕度測定之天氣資料且接著基於此等資料判定可行傳輸速度範圍。作為一替代，檢測終端機或一些檢測終端機可獨立收集此等資料，例如藉由詢問一電腦伺服器。
若程序準備向一發射器站或一干擾站發送指示詐欺信號之偵測之資訊，則用於偵測此資訊發送之任何不正確操作之一方法較佳地實施且能夠(例如)在可已偵測為詐欺之一信號原本未偵測為有效之可行驗證之後觸發在偵測到詐欺訊息時提供之程序。
例如，簽章藉由以下來驗證：運算信號所附接之簽章已預先自其移除之該信號之雜湊；解密所附簽章，其本身由加密雜湊組成；及比較經運算雜湊與簽章之解密之乘積。
一地理位置信號或一認證信號之真實性可由不固定之一檢測終端機藉由以下來驗證：首先使用其他地理位置信號來運算該行動終端機之一認證位置，且接著考量其自身位置之不確定性，驗證新地理位置信號或一認證信號之真實性。 驗證認證信號之真實性
檢測終端機藉由以下來驗證一認證信號之真實性： •在期限內接收認證信號，即，例如在該信號之假定發射日期之後且在該信號可達到其可使用之最大範圍之假定日期之前， •驗證該認證信號之數位簽章， •接收該認證信號能夠驗證之地理位置信號， •驗證該地理位置信號之真實性。 檢測終端機之預界定動作
如上文所描述，當一地理位置或認證信號之驗證係負面的時，針對詐欺地理位置信號或針對錯誤認證信號之一預界定動作針對與其相關之一或多個地理位置信號觸發。
如上文所提及，預界定動作可意欲防止發射器在詐欺地理位置信號之後或在錯誤認證信號之後發送認證信號或防止接收器接收此認證信號。在此情況中，針對詐欺信號之預界定動作可在由接收器預期之詐欺或錯誤信號之後干擾認證信號以便使用(例如)在一網路中相關聯或連接之一或多個干擾站來鑑認地理位置。
干擾可限於由以下界定之一區域： i. 詐欺地理位置信號之發射器之位置，尤其藉由使用檢測終端機之三角量測或三邊量測來運算，及 ii. 自詐欺地理位置信號之發射器之位置、其在由一或多個檢測終端機接收之後觀察到之功率及與該詐欺地理位置信號相關聯之最小接收功率兩者推導之範圍，此一般例如與發射器及波長相關聯或特別記錄於伴隨地理位置信號之資訊信號中， iii. 或詐欺地理位置信號之範圍，基於其發射器，如與其相關聯或否則與該詐欺資訊訊息相關聯之資訊信號中所記錄， iv. 或上文ii)及iii)中所界定之兩個區域之交集。
干擾可發生於包括上文所識別之區域之一更廣區域上。
最小臨限值可針對複數個發射器之一發射器、此等發射器之一子群組或此等發射器之一者預定，在該臨限值以下，接收器不能夠使用該認證信號來鑑認地理位置信號。此臨限值有利地附於伴隨其應用之地理位置信號或認證信號之訊息。 檢測系統
在下文中，一「檢測系統」應理解為意謂由檢測終端機及干擾站形成之總成。
此外，較佳地，檢測系統包括一自檢系統，檢測系統之任何操作故障藉由自檢系統來產生一預界定自檢動作。
例如，檢測系統之操作故障可對應於： •檢測終端機之一者之一失效， •一干擾站之一失效， •由檢測終端機使用之通信網路之一失效， •一檢測終端機偵測到由另一檢測終端機觸發之詐欺信號之預界定動作之操作缺失， •另一檢測終端機偵測到詐欺信號之未產生一預界定動作之一詐欺信號。
在下文中，「一故障檢測終端機」對應於展現上文所描述之一操作故障之一終端機。
各檢測終端機可運算稱為「非檢測區域」之一區域，其中不可偵測不精確地理位置信號或其中不可執行預界定動作，尤其是詐欺信號之干擾。
各檢測終端機可運算稱為「檢測區域」之一區域，其中能夠偵測詐欺地理位置或認證信號且能夠對其執行預界定動作，尤其是詐欺信號之干擾。
較佳地，檢測終端機、干擾站及發射器連接於一網路中，例如藉由一4G、5G、網際網路、Lora、Sigfox網路或任何其他通信方式。檢測終端機較佳地固定且時間同步。干擾站可與檢測終端機組合且可干擾由發射器發射之電磁信號，尤其是地理位置及/或認證信號。
預界定自檢動作較佳地係將關於其非檢測區域及/或其檢測區域之資訊(尤其藉由指示區域之中心之座標及提供相關其範圍之資訊之一參數，例如半徑)附於地理位置信號(尤其藉由在資訊信號中指示)之動作。作為一替代或另外， 預界定自檢動作可對應於將用於指示一或多個檢測終端機未連接至一發射器之資訊附於由此發射器發射之一或多個地理位置信號，尤其在伴隨地理位置信號之資訊信號中。
在一些情況中， 預界定自檢動作可將關於對應於一或多個非檢測區域與檢測區域之間的重疊區域之區域之資訊附於地理位置信號，尤其在伴隨地理位置信號之資訊信號中；其中一些檢測終端機可能有故障，而其他檢測終端機仍有效，位於一檢測區域及一非檢測區域兩者中之一信號被視為由接收器檢測且因此能夠用於運算及認證一地理位置。
當發射器使用各種波長範圍時，僅依由一或多個故障檢測終端機偵測之信號範圍內之波長發送之地理位置信號較佳地攜載此資訊。
檢測終端機可經設計以基於由一發射器發射之地理位置信號來運算此發射器之位置： - 比較發射器之經運算位置與一參考位置，參考位置對應於由該發射器傳輸之一位置及/或預先儲存於能夠由檢測終端機存取之一資料庫中之一位置， - 基於此比較來偵測發射器之一位置變化， - 尤其藉由發射器或另一發射器將與此發射器之位置或位置變化相關之資訊傳輸至伺服器或該發射器。 藉 由接收器運算位置
較佳地，位置僅使用其真實性(尤其是相關聯資料之完整性，尤其是其數位簽章)已被驗證之地理位置信號運算，如上文所描述。
在一個實施例中，接收器具有與發射器同步之一時脈且藉由以下來運算其位置： - 判定自發射器至接收器之地理位置信號之傳播時間， - 基於此等傳播時間來運算接收器與發射器之間的距離，及 - 基於經運算距離，使用一定位技術(尤其是三角量測及/或三邊量測技術)來判定接收器之位置。
下文將給出可在接收器不具有與發射器同步之一時脈時用於運算地理位置之一方法之一個實例的一描述。在此實施例中，接收器係具體地位於圍繞軸線M 1M 2旋轉之一雙曲面上的M處，其中點M 1及M 2係發射所接收之地理位置電磁信號之發射器的位置，在含有軸線M1M2之一平面中，雙曲線係由點M 1及M 2之位置及發射器M 1及M2處該雙曲線之各點之間的距離差Δd界定，距離差Δd係使用公式
Figure 02_image001
運算，其中dt1係由接收器之時脈提供之源自M1之信號的到達日期與伴隨該信號之資訊信號中所指示之地理位置信號的發送日期之間的差，dt2針對源自位於M2處之發射器的信號係相同的，dt係接收器之時脈與發射器之時脈之間的偏移，且c1及c2係分別源自M1及M2之信號的傳播速度；c1、c2及dt僅近似已知。
然而，若使用接收器內部之一第二虛擬時脈(其給出相對於該接收器之實際內部時脈偏移時間-dt1之一時間)，則可使用此新內部時脈來重新運算Δd，其中在M 1處發送之資訊信號中所記錄之M 1處之地理位置信號之發送日期與使用新時脈觀察到之其到達時間之間的時間差dt'1為零。dt' 2將用於表示源自M 2之時脈的此差，且dt'將用於表示發射器之時脈與接收器之新時脈之間的差。
Figure 02_image003
現已知大於c且接近1 000 293*c之速度c 1及c 2係在2 10 -4範圍內，因此(c 1-c 2)/c＜4 10 -4，c係真空中之光速且dt'係源自M 1之信號到達M處之接收器所需的時間，若信號之授權或有效範圍小於(例如) 299 km，dt'＜300 10 3/c，c係真空中之光速，即，3*10 8m/s，則 dt'＜1 10 -3秒
因此，d1-d2之不確定性小於1 10 -3* 4 10 -4* 3 10 8=120 m。
因此，接收器係包含於由圍繞鏈接M 1及M 2(信號之發射位點)之直線旋轉之兩個雙曲面定界的一切片內，兩個雙曲線係由點M 1及M 2及兩個點M 1及M 2處之雙曲線之點之間的一長度差c 2* dt' 2+/-60 m界定。
一較小範圍之信號可將此不確定性降低相同量；同樣，在信號中存在到達其範圍內任何點之信號之一最小平均速度及一最大平均速度亦可減小此切片之深度。最後，亦可藉由選擇源自具有最低範圍之接收器之信號來降低不確定性。
因此，針對各種發射器對運算切片，若高度未知，則至少三個，但較佳地源自4個非共面發射器，此非共面特性能夠藉由讀取伴隨各資訊信號之訊息來推斷，此可定位該信號之發射器。第四非共面發射器具體可減少各種切片之相交量或選擇切片之相交量，若此相交給出關於發射器之平面對稱之兩個不同量且沒有其他指示符(諸如關於接收器之高度之一外部指示)能夠用於判定該接收器位於兩個量之哪一者中。
接著運算此等各種切片之一交集；為此，可運算界定各切片之各表面與各界定另一切片之兩個其他表面之相交座標，使用(例如)一第一正交參考框架xyz，平面xy係前3個發射器之位置之平面且x係鏈接3個發射器之兩者之位置之一軸線。
第一雙曲線面之方程式係：
Figure 02_image005
使用一參數t，使得t=x/a-y/b 因此t*(x/a+y/b)=1+z 2/b 2，因此x/a+y/b=(1+z 2/b 2)/t
Figure 02_image007
第二雙曲面係圍繞軸線x旋轉之另一雙曲面圍繞平行於z且垂直於平面xy之一定向軸線旋轉之結果，且因此具有以下形式之一方程式：
Figure 02_image009
此方程式可找到各z值之一或多個t值：
Figure 02_image011
其係可給出依據z而變化之t 2且因此給出依據z而變化之x及y之一方程式。找到一單一z值之4個不同值之可能性反映雙曲面關於垂直於其對稱軸之一平面及由三個發射器之位置形成之平面之對稱性。藉由考量至發射器之距離之間的差d 1-d 2之符號及接收器相對於發射器之平面之位置來驗證各解可找到三個表面之單一交集。若無法就接收器相對於發射器之平面之位置作出假設，則可針對兩種可能性之各者繼續運算位置，且尤其在微調經運算位置之後使用由與前三個不共面之一第四發射器發射之一地理位置信號可判定接收器相對於由前三個發射器之位置形成之平面之該相對位置。
因此，針對接收器相對於由發射器之位置形成之平面之各情境假設，第三拋物面之笛卡爾(Cartesian)方程式可產生關於z之一方程式，其之一或多個解可使用數值技術找到，尤其透過二分法。
接著可判定發射器相對於由發射器之位置形成之平面之兩個情景假設之各者之所有表面之相交點，且接著驗證含有接收器之容體實際上在所使用之電磁地理位置信號之範圍內，且若不在，則使用發射器之另一組合，較佳地排除運算為超出範圍之發射器，依此類推，直至找到一可接受組合。若相交量由三個以上層之交集組成，則較佳地先判定接收器相對於由前三個發射器之位置界定之平面之相對位置，較佳地自發射器之三聯體選擇其中發射器最不對準之發射器，且接著界定三個層與界定第四層之兩個表面之各者之交集，該等交集可運算小於前一容體之兩個容體且判定接收器位於該兩個容體之哪一者中，且針對所有表面交集類推以便最終具有一最小相交量。
剛已描述之計算接收器之位置之方法亦可用於二維位置之情況中。在此特定情況中，接收器之位置可藉由上文所描述之一切片與由三個傳輸器形成之一平面之交集來獲得。
此外，在特別適合於二維定位之一實施例中，接收器之位置之計算可包含由以下組成之步驟： - 針對至少三個傳輸器，針對其傳輸器之至少一對M1及M2判定由圍繞鏈接傳輸器M1及M2之線之兩個旋轉雙曲面定界之一切片，兩個雙曲線由發射器M1及M2之位置及發射器M1及M2之兩個位置處之雙曲線點之一長度差界定， - 藉由該切片與由三個傳輸器形成之一平面之交集來判定接收器之位置。 地理位置之微調及準確度
諮詢先前選擇之發射器之各者與上文所判定之容體之間的天氣資料或諮詢發射器之各者朝向此容體之最小及最大平均傳播速度且更準確判定接收器之地理位置可進一步降低信號傳播速度及接收器之時脈與發射器之時脈之間的偏移之不確定性。容體之一60 m準確度及2 10 -6而非2 10 -4之信號傳播速度之一不確定性因此可將時脈之不確定性降低至60/3 10 8s+300 10 3/3/10 8*210 -6=2 10 -7+2 10 -11秒。
時脈之此新準確度以及接收器在一減小容體內之位置接著可再次使用對所接收信號之相同量測來執行地理位置運算，但允許更準確之信號傳播速度及一接收器時脈。地理位置之不準確度dt'*(c 1-c 2)在c1及c2在不確定性內相等時為2 10 -7*3 10 8*2 10 -6=12 10 -7m，或在兩個傳播速度相差很大時(例如在信號行進通過一氣旋時)為2 10 -7*3 10 8*4 10 -4=24 10 -5m。然而，信號之到達時間或發射時間之量測準確度可降低地理位置運算之準確度。 運算一 移動 接收器之位置
若接收器在移動，則多普勒(Doppler)效應可運算該接收器平行於鏈接(例如)位於M1處之發射器及接收器之線之速度分量。此速度分量與接收器周圍之信號傳播速度及接收源自該接收器之信號與隨後接收源自另一發射器之一信號之間的持續時間之結合可運算由接收器接收信號之日期(若此位於接收器在接收最後信號時所在之位置)與發射信號之時間之間的時間差，除用於地理位置之最後發射器之外的各發射器之情況係如此。接著，上文針對一非移動接收器所描述之運算可用於運算地理位置；另外，由於接收器之位置已判定，因此使用關於源自地理位置之其速度之資料接著可運算其在空間三個方向上之速度。 移動發射器
若一發射器在發射地理位置信號時移動，則較佳地在伴隨地理位置訊息之認證訊息中提供該發射器之速度之方向及範數。在使用一第一系列地理位置信號來執行一第一地理位置運算之後，自多普勒效應推斷之速度至將接收器鏈接至各種發射器之軸線之各者上之投影接著在用於運算接收器之速度之前藉由自其移除發射器在發射時在此速度軸線上之分量來調整。 加速接收器
若接收器在加速，則其可使用多普勒效應來運算關於兩個系列連續信號之速度至將其鏈接至發射器之各者之軸線上之投影且因此自其推斷此等軸線上之速度變動且因此推斷接收器之加速度向量。此運算有利地用於提高上述時間差之運算之準確度，其可(例如)亦對第一系列信號執行，考量先前運算之加速度以便判定一甚至更準確地理位置。亦可對第二系列信號再次執行運算且因此允許加速度之一第二更準確運算。接著，此新加速度潛在地可重新運算兩個系列信號之更準確速度，且接著一更準確加速度等等，直至速度及加速度之準確度之提高對使用者而言不再重要。 使 接收器之時脈重新同步
經運算準確度有利地可使接收器之時脈重新同步。可填寫儲存此時間之不準確度之一暫存器，且接著尤其取決於量測設備之準確度之一運算有利地可在諮詢該時脈時給出該時脈之準確度之一更新值，若此準確度優於與使用上述方法運算之時間相關聯之準確度，則此時間能夠再次用於一新地理位置。 封閉區域之 定位
若信號或信號之一者行進通過除空氣或空間之外的一介質，或若信號之傳輸速度取決於高度，則天氣資料可給出根據高度或接收器所在之深度而不同之信號傳輸速度。接著，接收器可藉由關於其所在之高度或深度進行多個假設來執行各種地理位置運算，此等各種假設將不同平均傳輸速度值分組在一起，直至經運算切片之交集在與關於其深度或其高度之假設相容之一位置處重疊，且接著使用關於接收器運算之深度或高度之不確定性來基於所記錄介質或天氣資料檢查信號至此等各種深度或高度之平均傳播速度之各種值是否在由切片之交集形成之域內足夠變動以導致大於期望準確度之該深度或高度之運算之一差，且若情況係如此，則在此有限空間中來重新進行新深度或高度假設或否則僅使用對應於估計位點之資料來運算地理位置；且接著可使用此位置之傳播速度值再次執行一最後運算。
在封閉環境中，平均傳播速度可由其折射率遠大於空氣折射率之材料改動。因此，量測此等可很困難，尤其因為其等並不總是明顯。因此，可量測源自一容體內之一或多個接收器之波之平均傳播速度且記錄此等量測，較佳地藉由亦記錄此等資料之準確度，以便其後使用其等用於準確地理定位。記錄器可使用地理位置終端機(例如靠近執行量測之位置定位之暫時終端機)或使用任何其他定位技術(例如使用光達或習知量測儀器)定位。此外，使用一光達可判定由空氣或真空佔據之一些或容體且因此外推此等容體內之傳輸速度，尤其若傳輸速度量測在通過垂直於波之傳播軸線之任何凹形子容體之一表面上執行。由於折射率通常依據溫度而變化，因此較佳地將在該等材料之溫度可不同之季節進行多次量測，至少兩次，例如冬季一次及夏季一次。此等記錄有利地由本地發射器或替代地由(例如)在接收器板上或能夠透過一伺服器存取之發射器廣播。由一接收器使用此等量測用於一地理定位可在地理位置之認證記錄中表示，且系統可有利地拒絕認證接收器無法對其進行此等量測之一秘密地理位置或具有厚牆之一建築物中之一地理位置，或替代地僅藉由向其提供諸如「未調整量測」之一特殊指示來認證量測，此一量測仍可允許其後擷取其中執行該地理定位之位置。
在接收器無法取得此一記錄之一位置中運算一地理位置仍可使用針對位於發射器與接收器之間的位點量測之此傳播速度資料來調整地理位置信號之平均傳輸速度之運算，例如藉由假設行進穿過之空間之非量測部分，此假設(例如)係此空間由地面形成或相比而言，由相同於由波行進通過直至最靠近接收器之位點(其中執行精確量測)之材料之材料形成且使用相同平均傳輸速度。 存取平均傳播速度資料
平均傳播速度資料有利地藉由詢問一伺服器來存取，在此過程中，位點及其不確定性有利地傳輸至該伺服器。
接收器亦可具有地形、建築物之表面及高度及地板及牆壁及其組合物之厚度及可能水下表面之深度及波在此等水中、在此等地面中依易於由該接收器接收之各種波長之傳播速度之一地圖。使用此一地圖可藉由考量干擾及易於由電磁信號沿其自其發射器至接收器之路徑經歷之修改來提高位置之準確度。建立此一地圖所需之資料可藉由光達掃描地形來提供，尤其在建構期間。
方法可包括除接收器之位置之外，亦運算提供關於接收地理位置及/或認證信號之時間之資訊之時間資訊。
方法可包括除接收器之位置之外，亦運算接收器之速度、該速度之方向及其加速度向量。 認證
較佳地，僅在預定時間內接收預定數目個資訊及認證信號之後准許使用地理位置信號運算之地理位置之認證。
在認證地理位置之前，方法可包括以下動作之至少一者： •驗證資訊及認證信號之數位簽章， •驗證沒有認證或資訊信號包括使用於運算地理位置之地理位置信號之一者之有效性無效之任何訊息， •驗證沒有認證信號包括使用於認證該地理位置之認證信號之一者之有效性無效之任何訊息，或 •基於資訊及認證信號來驗證該等認證信號係認證地理位置信號之認證信號，藉由尤其驗證該認證信號之發射器之身份或位置及其發送時間，尤其是在認證及資訊信號中記錄或引用之日期及其時間， •驗證接收器位於由至少一個檢測終端機檢測之一檢測區域內，關於此等區域之資訊由伴隨地理位置信號之資訊信號提供，或由認證信號之一者提供，或由另一通信方式提供，諸如另一無線電信號或一Lora或Sigfox網路或否則連接至發射器之一雙向通信方式，諸如一4G、Wi-Fi或衛星通信網路。
方法亦可包括在認證地理位置之前，驗證至少一個認證信號，較佳地所有認證信號已在與以下相容之時間接收： i. 在接收由此發射器發射之地理位置信號或接收認證信號時判定之認證信號之發射器及接收器之時脈之間的偏移， ii. 接收器與發射器之間的距離，例如使用由相同發射器發射之地理位置信號判定， iii. 在伴隨地理位置信號之資訊信號或另一認證信號中記錄或指示之地理位置信號之發射時間，尤其是其發射日期及時間，或 iv. 接收器已知之天氣資料或波傳播速度資料，此等資料在認證信號中傳輸或可由一遠端伺服器存取。
為了認證其位置，接收器可向一或多個檢測終端機發送一訊息，一或多個檢測終端機可選擇或判定一或多個密鑰用於數位簽署一或多個認證信號。
接收器較佳地攜載一私密或對稱加密密鑰或多個一次性密鑰以允許其簽署其自身地理位置運算。
接收器之軟體較佳地配備有用於檢測其自身更新不是詐欺之一系統，例如藉由在授權該更新之前驗證將安裝之版本已由該軟體之發布者或地理位置系統之運營商數位簽署。
接收器之位置可使用一加密雜湊來認證，尤其使用其私鑰儲存於發射器中之一非對稱密碼。作為一替代，可使由資料之雜湊與在驗證該簽章時亦已知之一秘密數字之混合組成之一數位簽章與此等資料相關聯。
亦可認證經運算時間、經運算速度或經運算加速度，認證較佳地使用一加密雜湊、使用其私鑰儲存於發射器中之一非對稱密碼來執行。作為一替代，可使由資料之雜湊與在驗證該簽章時已知之一秘密數字之混合組成之一數位簽章與此等資料相關聯。例如，WO2020169542中描述一種用於獲得上文所描述之數位簽章且用於驗證其之方法。
可記錄接收器之經運算位置及經運算時間、運算此等值之準確度及與用於運算其等之接收信號相關之資訊及伴隨此等資料之不確定性或準確度所使用之天氣資料或信號傳播速度資料；此資訊潛在地能夠用於地理位置之一隨後重新運算。
接收器之經運算位置、經運算時間及/或經運算速度及用於運算其等之其他資料及其一或多個數位簽章可儲存於一儲存單元中。
作為一變體或另外，此等資料以明文或加密形式傳輸至一遠端伺服器以便儲存於該處，接收器之位置及/或時間及/或經運算速度較佳地與運算此資訊之準確度相關之資訊一起儲存及/或傳輸。例如，傳輸可使用一有線或無線網際網路或經由一4G或5G網路或經由一Lora或Sigfox網路來執行。
此外，接收器亦可經設計以使用自接收信號及各種其他儀器(尤其是一內部時脈、加速度感測器及/或陀螺儀)推斷之一經認證位置及速度來認證一位置、時間、速度或加速度。
在一個實施例中，認證信號亦用作資訊及地理位置信號。
在此實施例中，方法可包括步驟，其中： - 接收器使用由發射器發射之地理位置信號執行其位置之一第一運算， - 接收器亦使用用於第一運算之地理位置信號之後的認證信號執行其位置之至少一第二及較佳地一第三運算， - 若第二及第三位置運算之至少一者失敗，則接收器拒絕認證使用地理位置信號運算之位置， - 否則，接收器比較該第一、第二及第三運算， - 若存在一顯著差以尤其表明與自然不相容之接收器之一加速度或一速度(尤其是非相對論性)，則接收器拒絕認證位置， 若不存在一顯著差，則接收器認證使用地理位置信號獲得之位置。
當認證信號用作地理位置信號時，在認證使用地理位置信號運算之地理位置之前，接收器較佳地驗證其是否能夠使用由發射地理位置信號之相同發射器之各者發射之連續認證信號來連續至少兩次、但較佳地連續三次判定此相同地理位置。若接收器考量此等運算之加速度，則其可省略考量此現象以運算第三地理位置以便不必使用又一後續信號。使用第一地理位置信號執行之地理位置之運算較佳地用於給出接收器之空間及時間座標，而使用認證信號之後續運算用於驗證此等認證信號沒有受一檢測終端機或一干擾站干擾，且使用第三認證信號之運算用於驗證此等第二認證信號沒有在檢測系統發生一故障之後受干擾。 接收器
獨立地或結合前述標的，本發明之另一標的係一種接收器，其尤其用於實施上文所界定之認證方法。
接收器可經組態以便： - 接收源自複數個發射器且用於運算接收器之地理位置的電磁信號，稱為「地理位置信號」， - 接收源自該等發射器的額外電磁信號， - 藉由量測地理位置信號之接收時間來判定接收器的地理位置， - 基於額外電磁信號來判定地理位置的真實性。
較佳地，額外電磁信號各包括一數位簽章。
有利地，接收器經設計以能夠解碼額外電磁信號之數位簽章。
額外電磁信號可包括在地理位置信號之後接收的信號，稱為「認證信號」。
額外電磁信號可包括伴隨地理位置信號之信號，稱為「資訊信號」。
伴隨一地理位置信號之資訊信號可包括與該地理位置信號之發射器之位置相關的資料及/或包括提供關於發射器之位置之資訊的一識別符，資訊信號較佳地包括關於該地理位置信號之發射日期及時間之時間資訊。
資訊信號亦可包括提供關於天氣之資訊的天氣資料(尤其是圍繞發射器之一區域中的氣壓、雲覆蓋、溫度、濕度測定)及/或提供關於電磁波在易於使用地理位置信號之方向及距離上的傳播速度的資訊的速度資料。使用天氣資料可考量地理位置信號及/或認證信號易於在其自其發射器至接收器之路徑上經歷的中斷。此尤其可在運算地理位置方面提高準確度。
資訊信號亦可包括指示應發射後續認證信號之時間的資訊。
認證及資訊信號可各包括經傳輸資料之一數位簽章。
接收器較佳地包括： •一內部時脈， •用於與一電腦網路通信以便接收天氣資訊或關於地理位置信號及/或認證信號之傳播速度之資訊之一構件， •用於與一電腦網路(可為上述網路，但亦可為僅允許發送資料之一定向網路，諸如用於傳輸地理位置資料(尤其是其位置)之一Sigfox或Lora網路)通信之一構件， •用於儲存關於其中易於使用接收器之環境之資料之一構件，尤其是與建築物相關之資料，例如其隔牆及其牆壁之厚度及/或地下，包含關於地面之組成及其位點之水道、海洋、湖泊之深度及其鹽度，此等資料可影響其中易於使用該接收器之位置之信號傳輸速度；此資料儲存構件可亦用於儲存所執行之地理定位且尤其在該接收器之行進期間，伴隨時間資訊及關於速度及加速度之資訊， •用於使用地理位置及/或認證信號、與信號相關聯之資料及該接收器中可用之資料來運算發射器之座標及速度之運算構件， •用於驗證數位簽章、創建數位簽章及可能加密及簽署資料之認證構件。
較佳地，接收器包括複數個接收天線，例如三個接收天線，尤其是基於磁感應之圓形接收天線，天線較佳地放置於正交平面中以便能夠接收源自空間中所有方向之信號。
接收器可包括經組態以便偵測由發射器發射之信號之接收時間之一偵測單元，該單元較佳地包括一積體電路或一積體子電路，電路或子電路較佳地經組態以便依60 GHz之一頻率操作。
電路或子電路可經組態以便記錄依據接收器之時脈之時間而變化之接收電磁信號之振幅以允許尤其一電子或電腦模組自其推斷電磁信號之接收時間。
接收時間之判定可(例如)藉由在(例如)對應信號之週期之20倍上平均信號峰值之日期來執行。例如，包括5個最大功率峰值及15個最小功率峰值之一信號可用5個最大功率峰值之平均通過日期來確定日期。
接收時間之判定可藉由任何其他方式來執行，尤其藉由使用人工智慧。
接收器可配置於任何環境中，尤其在一室內環境中，尤其在一建築物內部。
接收器亦可經組態以便接收提供關於包圍發射器之一區域中之天氣之資訊之天氣資料及/或提供關於電磁波在易於使用地理位置信號之方向及距離上之傳播速度之資訊之速度資料，尤其是信號到達包圍發射器之該區域中之點之最小及最大平均傳播速度。此等天氣及/或速度資料可含於伴隨地理位置信號之資訊信號中。
作為一變體，接收器經組態以便詢問提供關於上述天氣資料或速度資料之資訊之一伺服器。
接收器可經設計以除其位置之外亦運算提供關於接收地理位置及/或認證信號之時間之資訊之時間資訊。
接收器可經設計以除其位置之外亦運算接收器及/或發射器之速度及該速度之方向。
接收器可經設計以認證其運算位置及/或運算時間，例如使用一雜湊，尤其使用其私鑰儲存於發射器中之一非對稱密碼。
接收器可經設計以將接收器之經運算位置及/或經運算時間儲存於儲存構件中及/或將此等資料以明文或加密形式傳輸至一遠端伺服器以便儲存於該處，接收器之位置及/或時間及/或經運算速度較佳地與運算此資訊之準確度相關之資訊一起儲存及/或傳輸。傳輸可(例如)使用一有線或無線網際網路或經由一4G或5G網路或經由一Lora或Sigfox網路或否則透過衛星傳輸來執行，尤其與位置之實際量測不同步。
接收器可經組態以便接收具有小於1 GHz之一頻率之至少一個信號，較佳地在長波範圍內，尤其具有3 kHz至300 kHz之間的一頻率。
較佳地，接收器經組態以便接收具有30 MHz至3 GHz之間的一頻率之地理位置及認證信號，對應於10 cm至10 m之間的波長。
接收器亦可經組態以便接收GPS ( 全球定位系統)信號，尤其具有一頻率L1或L2，分別對應於1575.42 MHz及1227.60 MHz。 系統
獨立地或結合前述標的，本發明之另一標的係一種系統，其尤其用於實施上文所界定之認證方法。
系統可包括： a) 複數個發射器，其等各經設計以發射用於地理定位之電磁信號(稱為「地理位置信號」)及額外電磁信號， b) 至少一個接收器，其經設計以接收由發射器發射之電磁信號且經組態以便： - 基於地理位置信號來判定接收器之位置，及 - 基於額外電磁信號來判定地理位置之真實性。
系統可經設計以： - 除接收器之位置之外，亦運算提供關於接收地理位置及/或認證信號之時間之資訊之時間資訊及/或接收器之速度及/或加速度，及 - 驗證接收器之位置、速度或加速度及/或經運算時間，例如使用一雜湊，尤其使用其私鑰儲存於發射器中之一非對稱密碼。
系統可有利地包括用於驗證地理位置信號之真實性及有效性之至少一個檢測終端機。
系統可包括上文所描述之一檢測系統。特定言之，檢測系統包括一或多個檢測終端機。系統可包括一或多個干擾站。
系統可有利地經設計以自由一經認證信號同步之其時脈、自位置、自速度及自經認證加速度及可能自一加速度計推斷不同於地理位置信號之一者之接收時間之一時間之時間、位置、速度及加速度，一或多個經運算資料接著能夠由該發射器認證，其準確度仍經調整為時脈之準確度，且針對位置、速度及加速度之運算，亦經調整為加速度計之準確度。
系統較佳地經設計以尤其藉由接收器來將接收器之經認證運算位置及/或經運算時間記錄於系統之一儲存單元中及/或以明文或加密形式將此資訊傳輸至一遠端伺服器以便儲存於該處，接收器之經運算位置及/或經運算時間及/或經運算速度及加速度較佳地與運算此資訊之準確度相關之資訊及與用於運算其等之接收信號相關之資訊一起儲存及/或傳輸。 發射器
較佳地，發射器具有時間同步時脈。
較佳地，發射器之時脈考量自其上次同步以來其行進或定位之高度及速度以便運算時間，該運算尤其考量根據其高度之時脈時間流差動，如藉由廣義相對論之原理所描述。
較佳地，至少兩個發射器發射時間重合之地理位置及/或認證信號，兩個發射器各發射不同波長之地理位置信號。
較佳地，發射器經設計以發射具有相對於一給定時區之一預界定偏移之地理位置信號。
至少一個發射器可經設計以發射長波範圍內之一信號，尤其具有3 kHz至300 kHz之間的一頻率。
發射器之至少一者可經設計以發射具有小於1 GHz之一頻率之一地理位置信號。
至少一個發射器可經設計以發射具有屬於HF、VHF、UHF、FM或TV頻帶之一頻率之一信號。
至少一個發射器可經設計以發射具有30 MHz至3 GHz之間的一頻率之一信號。
至少一個發射器係一GPS ( 全球定位系統)發射器，其尤其發射具有一頻率L1或L2之地理位置信號，分別對應於1575.42 MHz及1227.60 MHz。
在一個實施例中，發射器之至少一者係陸上的，尤其是配置於高處或建築物(諸如塔)之頂部上之至少一個發射器。此一配置可提高地理定位之準確度及傳輸速度之量測。
作為一變體或另外，至少一個發射器配置於一衛星、一飛行物體或漂浮於天空中之一物體上，該發射器較佳地經設計以發射具有大於250 MHz之一頻率之一信號。
特定言之，發射器可配置於在地球靜止軌道中或圍繞地球移動之衛星中。
發射器配置於地球靜止軌道中之事實可提高傳輸速度及高度資料之準確度，但限制能夠用於傳輸其發射之地理位置信號之波長。
發射器或一些發射器可經組態以便定向發射地理位置信號，該發射器包括一定向天線(例如一偶極天線)及/或至少一個導向器及/或反射器配置於由發射器發射之信號之軌道中以便將其導向一預界定方向。
各發射器可經組態以便使與發射器之範圍及其信號在其被接收時之最小強度、在其範圍內之檢測及非檢測區域(即，在其能夠接收及使用之周邊內)相關之資料與資訊信號或至少一個認證信號一起傳輸。
發射器可各經設計以將與其自身位置、速度及加速度之變化相關之資訊尤其週期性傳輸至接收器及/或檢測終端機或否則傳輸至檢測終端機所連接之一伺服器。 其他可行應用 認證交易
本發明亦係關於一種用於認證一交易或一支付之方法，其中藉由實施根據本發明之地理位置認證方法或使用根據本發明之接收器或使用根據本發明之系統來認證地理位置或甚至交易或支付時間，且視情況認證交易或支付之簽署人或聯署人之地理位置。
用於認證一交易或一支付之上述方法亦可包括以下步驟： - 若交易使用彼此遠離之兩個終端機執行，則在終端機之一者或終端機之兩者上顯示另一終端機之位置以允許且可能幫助簽署人輸入其在簽署時所在之位址及日期及時間， - 比較地理位置或甚至所運算之交易或支付之時間與一位置或甚至由聯署人聲明之交易時間， - 若存在差異，則拒絕認證交易或支付。 保障 交易
本發明亦係關於一種用於保障一交易或一支付之方法，其包括以下步驟： - 藉由實施根據本發明之地理位置認證方法或使用根據本發明之接收器或使用根據本發明之系統來認證與一交易或支付系統相關聯之一接收器之地理位置， - 若該認證失敗或否則若地理位置之運算相對於針對該交易預界定之地理位置準確度不夠準確，則防止交易或支付。
較佳地，若運算準確度大於一預界定地理位置準確度，則地理位置之運算相對於預界定地理位置準確度不夠準確，例如在交易需要一單一簽署人時1 m或在其需要多個簽署人時水平座標5 cm且垂直座標50 cm。
本發明亦係關於一種用於檢測一交易或一支付之方法，其中交易或支付之條件係可藉由實施根據本發明之地理位置認證方法或使用根據本發明之接收器或使用根據本發明之系統來地理定位允許該交易或該支付之終端機。 限制時空使用
本發明亦係關於一種用於限制一使用者使用一許可或一權利之方法，其中： - 藉由實施根據本發明之認證方法、使用接收器或使用根據本發明之系統來地理定位使用者或甚至使用者請求存取之時間及/或日期， - 認證地理位置是否屬於一授權位置清單及/或甚至該日期及/或時間是否在一預定時間範圍內，且 - 若為一負面結果，則防止使用許可或權利。
本發明亦係關於一種用於限制能夠由一設備讀取之資料之存取之方法： - 藉由實施根據本發明之方法或使用根據本發明之接收器或系統來認證與設備相關聯之一接收器之地理位置或甚至請求存取之時間及/或日期， - 認證地理位置是否屬於一授權位置清單或甚至時間及/或日期是否在一預定時間範圍內，且 - 若為一負面結果，則拒絕存取資料。 路徑追蹤
本發明亦係關於一種用於追蹤貨物或車輛之一路徑之方法，其中一或多個接收器藉由實施方法、使用根據本發明之接收器或系統來週期性記錄貨物或車輛之經認證地理位置或甚至經認證時間及/或經認證日期及/或經認證速度及/或經認證加速度。 警報
本發明亦係關於一種位置追蹤方法，其中當接收器被偵測到在一預界定區域外或內或離開或進入預界定區域時觸發一警報信號，警報可為聲音、視覺或受(例如)經由一Lora、Sigfox或4G或5G網路發射之一訊息影響。 時脈同步、水下潛水、游泳、穿隧及電纜及管道安裝
使用根據本發明之地理位置認證方法或使用根據本發明之接收器或使用根據本發明之系統用於： - 使遠端時脈同步， - 水下潛水及游泳， - 用於在不挖溝之情況下穿隧或安裝電纜或地下管道，較佳地使用放置於量測點處之至少兩個接收器， - 允許一使用者認證其位置，尤其在接收器配備有用於輸入密碼之構件或生物特徵辨識構件；此一系統能夠發射具有幾十個字元之一清晰簽章以便認證使用者之身份、位置及時間，使用者接著可由該使用者之一聯絡人驗證且因此能夠驗證此資訊， - 使一交易無效，包含基於該交易之日期及時間之記錄使用一支付方式之一支付交易，在一取消之後做出；取消可能導致後續交易取消。
本發明亦係關於一種使用根據本發明之一行動接收器地理定位一靜止物體之方法，該行動接收器藉由實施根據本發明之方法來地理定位， 接收器在不同時間在至少兩個不同位置接收來自靜止物體之地理位置信號且藉由實施根據本發明之方法來計算靜止物體之位置之方法， 方法尤其包括顯示行動接收器在此等位置中之位置及固定物體在一地圖或一平面圖上之位置。
圖1
圖1繪示用於實施根據本發明之一認證方法之一系統1之一個實例。
此系統1包括一接收器10。較佳地，接收器10包括複數個接收天線，例如三個接收天線，尤其是基於磁感應之圓形接收天線，天線較佳地放置於正交平面中以便能夠接收源自空間所有方向之信號。
在所繪示之實例中，接收器10亦包括經組態以便偵測由發射器發射之信號之接收時間之一偵測單元，該單元較佳地包括一積體電路或一積體子電路，電路或子電路較佳地經組態以便依60 GHz之一頻率操作。
接收器10可配置於任何環境中，尤其在一室內環境中，尤其在一建築物內。
如圖1中所繪示，系統1亦包括複數個發射器20。
發射器20發射用於運算接收器10之位置之電磁信號23，稱為「地理位置信號」。
除地理位置信號23之外，發射器20各發射包括用於鑑認接收器之位置之資料之額外電磁信號。
額外電磁信號包括在地理位置信號之後接收之信號25，稱為「認證信號」。
額外電磁信號包括伴隨地理位置信號之信號27，稱為「資訊信號」。
伴隨一地理位置信號23之資訊信號27包括與該地理位置信號之發射器之位置相關之資料及/或包括提供關於發射器之位置之資訊之一識別符，資訊信號較佳地包括關於該地理位置信號之發射日期及時間之時間資訊。
資訊信號27亦包括提供關於天氣之資訊之天氣資料(尤其是包圍發射器之一區域中之氣壓、雲覆蓋、溫度、濕度測定)及/或提供關於電磁波在其中易於使用地理位置信號之方向及距離上之傳播速度之資訊之速度資料。
作為一變體，天氣及速度資料可自一遠端伺服器40存取。
在所繪示之實例中，資訊信號26亦包括指示應發射後續認證信號之時間之資訊。
認證及資訊信號各包括傳輸資料之一數位簽章。
發射器20可為陸上的。其(例如)配置於高處或建築物(尤其是塔)之頂部上，且較佳地在不同高度處。
作為一變體，發射器20配置於在地球靜止軌道上或圍繞地球移動之衛星上。
較佳地，此等發射器20能夠定向傳輸地理位置信號23及認證信號25。
例如，發射器20各包括一定向天線，例如一偶極天線。作為一替代，發射器20各包括配置於由發射器發射之信號之軌道中之一導向器及/或反射器以便將其導向一預界定方向。 圖2
下文將參考圖2給出根據本發明之一認證方法之一描述。
步驟101對應於接收器10接收由發射器20發射之地理位置信號23。
在步驟101之前或與步驟101同時或在步驟101之後，在步驟102中分析地理位置信號以驗證其真實性。為此，系統1包括複數個檢測終端機30。
地理位置信號之真實性由各檢測終端機30藉由驗證資訊及認證信號之數位簽章、運算地理位置信號在其發射器與檢測終端機之間的一平均傳輸速度及比較該經運算平均傳輸速度與一可行傳輸速度範圍來驗證。
在實例中，可行傳輸速度範圍鑑於天氣狀況判定，尤其包含信號在其發射器與檢測終端機之間行進通過之空間之大氣壓、溫度及濕度測定。
若在步驟102中對一地理位置信號23執行之分析結果係否定的，即，若此信號之傳輸速度不在可行值範圍內及/或若附於信號之訊息中之所有資料無效，則在步驟103中觸發針對詐欺信號之一預界定動作以便防止發射詐欺地理位置信號之發射器在此詐欺信號之後發送一認證信號或防止接收器接收此認證信號。
在所繪示之實例中，針對詐欺信號之預界定動作包括尤其藉由與檢測終端機相關聯之一或多個干擾站來干擾由接收器10預期在接收詐欺地理位置信號之後認證地理位置之認證信號。
在所繪示之實例中，干擾限於由以下界定之一區域Z： (i) 不精確地理位置信號23之發射器20之位置，藉由使用檢測終端機之三邊量測來運算，及 (ii) 地理位置信號23之一功率，經識別區域Z對應於不精確地理位置信號已依大於或等於一最小臨限值之一信號功率行進通過之一區域。
最小臨限值可針對複數個發射器之一發射器、一群組之此等發射器或所有此等發射器預定，在該臨限值以下，接收器不能使用該認證信號來認證一地理位置。
相比而言，若分析結果係肯定的，則接收器在步驟104中自發射地理位置信號23之各發射器接收一第一認證信號25。
依相同於地理位置信號之方式，方法可包括一步驟105，其中由檢測終端機30驗證認證信號之真實性。
若在步驟105中對認證信號25執行之分析結果係否定的，則在步驟106中觸發針對詐欺信號之一預界定動作以防止發射詐欺認證信號之發射器在此詐欺信號之後發送一第二認證信號或防止接收器接收此第二認證信號。
如同地理位置信號，預界定動作較佳地干擾第二詐欺認證信號。
相比而言，若結果係肯定的，則接收器在步驟107中自發射地理位置信號及第一認證信號之各發射器接收一第二認證信號。
接收器在步驟108中使用地理位置信號運算其位置，若其尚未運算。在所繪示之實例中，接收器10之位置藉由三邊量測來運算。
在此運算步驟108中，接收器亦可運算提供關於接收地理位置及/或認證信號之時間之資訊之時間資訊。
方法亦包括在步驟108中，除接收器之位置之外，亦運算接收器之速度及該速度之方向。
較佳地，在步驟109中，為了認證其位置，接收器使用第一及第二認證信號第二及第三次運算其位置。
在地理位置信號之後使用第一認證信號之運算用於驗證此等認證信號未受一檢測終端機或由一檢測終端機控制之一干擾站干擾。
使用第二認證信號之運算可驗證檢測系統在第一認證信號之潛在干擾期間未偵測到其操作之任何異常。
若在此等位置運算中未偵測到問題，則接收器可在步驟110中認證其在步驟108中使用地理位置信號運算之位置。
較佳地，接收器之位置可使用一加密雜湊、使用其私鑰儲存於發射器20中之一非對稱密碼來認證。
步驟110亦包括認證接收器之經運算時間及/或經運算速度，認證較佳地使用一加密雜湊、使用其私鑰儲存於發射器20中之一非對稱密碼來執行。
步驟111包括儲存接收器之經運算位置及經運算時間以及與用於運算其等之接收信號相關之資訊。
儲存在系統，尤其是接收器之一儲存單元中執行。
作為一變體，此資訊經傳輸至一遠端伺服器40以便儲存於該處。
在所繪示之實例中，接收器之位置及/或接收器之時間及/或速度與運算此資訊之準確度相關之資訊一起儲存及/或傳輸。
此資訊可與用於運算其之接收地理位置信號相關之資訊一起儲存及/或傳輸。 圖3
圖3繪示根據本發明之用於保障一交易之一方法之一個實例。
如所繪示，在步驟201中，藉由實施上述認證方法來運算及認證與一交易系統相關聯之一接收器之位置。
若運算該位置或認證位置失敗，則在步驟202中防止交易。 圖4
圖4繪示根據本發明之用於限制一使用者使用一許可或一權利之一方法。
此方法包括在步驟301中藉由實施上述認證方法來判定使用者之經認證位置或甚至使用者請求存取之時間。
在步驟302中，驗證此位置是否屬於一授權位置清單或甚至該時間是否在一預定時間範圍內。
若為否，則防止使用許可或權利，此對應於步驟303。 圖5
圖5繪示根據本發明之用於限制能夠由一設備讀取之資料之存取之一方法。
此方法包括在步驟401中藉由實施上述認證方法來認證與設備相關聯之一接收器之地理位置及請求存取之時間。
在步驟402中，驗證地理位置是否屬於一授權位置清單或甚至該時間是否在一預定時間範圍內，且 若為否，則在步驟403拒絕資料存取。 圖6
圖6繪示根據本發明之用於認證一交易之一方法之一個實例。
在步驟501中，藉由實施根據本發明之地理位置認證方法來認證交易之地理位置或甚至交易之時間，且視情況認證交易之聯署人之地理位置。
在步驟502中，比較交易之經運算地理位置或甚至經運算時間與一地理位置或甚至由聯署人聲明之一交易時間，且視情況比較交易之聯署人之地理位置與聯署人之一聲明地理位置。
若存在差異，則在步驟503中拒絕交易認證。
若情況相反，則在步驟504中認證交易。
當然，本發明不限於所描述之實例。
1:系統 10:接收器 20:發射器 23:地理位置信號 25:認證信號 27:資訊信號 30:檢測終端機 40:遠端伺服器 101:步驟 102:步驟 103:步驟 104:步驟 105:步驟 106:步驟 107:步驟 108:步驟 109:步驟 110:步驟 111:步驟 201:步驟 202:步驟 301:步驟 302:步驟 303:步驟 401:步驟 402:步驟 403:步驟 501:步驟 502:步驟 503:步驟 504:步驟
將能夠在閱讀本發明之非限制性例示性實施方案之以下詳細描述且檢查附圖之後較佳理解本發明，其中：
圖1示意性及部分展示根據本發明之用於實施用於認證一地理位置之一方法之一系統，
圖2展示根據本發明之一認證方法之一個實例，
圖3係繪示實施圖2之認證方法之一方法之一個實例之各個步驟的一方塊圖，
圖4係繪示實施圖2之認證方法之一方法之一個實例之各個步驟的一方塊圖，
圖5係繪示實施圖2之認證方法之一方法之一個實例之各個步驟的一方塊圖，及
圖6係繪示實施圖2之認證方法之一方法之一個實例之各個步驟的一方塊圖。
10:接收器
20:發射器
23:地理位置信號
25:認證信號
27:資訊信號
30:檢測終端機
40:遠端伺服器

Claims (36)

  1. 一種用於認證一接收器(10)之地理位置之方法，其包括在該認證之前，除由複數個發射器(20)發射且用於運算該地理位置(23)的地理位置信號之外，在預定時間亦接收由該等相同發射器(20)發射且包括用於鑑認該地理位置之資料的預定數目個額外電磁信號(25；27)，該方法包括基於該等額外電磁信號(25；27)來判定該地理位置的真實性。
  2. 如前述請求項之方法，一些該等額外電磁信號(25；27)係在該等地理位置信號(23)之後接收，稱為「認證信號」(25)，該方法較佳地包括該接收器(10)在接收各地理位置信號(23)用以運算該地理位置之後，於在一預定持續時間內接收由該相同發射器(20)發射之至少兩個認證信號(25)。
  3. 如請求項1或2之方法，一些該等額外電磁信號(25；27)伴隨該等地理位置信號，稱為「資訊信號」(27)，伴隨一地理位置信號之該資訊信號(27)包括與該地理位置信號之該發射器(20)之位置相關的資料及/或包括提供關於該發射器(20)之該位置之資訊的一識別符，該資訊信號較佳地包括關於該地理位置信號(23)之發射日期及時間的時間資訊。
  4. 如前述請求項之方法，其中該資訊信號(23)亦包括提供關於天氣之資訊的天氣資料，尤其是圍繞該發射器之一區域中的氣壓、雲覆蓋、溫度、濕度測定，及/或提供關於電磁波在易於使用該地理位置信號(23)之方向及距離上之傳播速度的資訊的速度資料。
  5. 如請求項3或4之方法，該資訊信號(27)亦包括指示應發射後續認證信號(25)之時間的資訊。
  6. 如請求項2至5中之一項之方法，該認證信號(25)包括指示應由該相同發射器(20)發射後續認證信號(25)之時間的資訊。
  7. 如請求項3至6中任一項之方法，該等認證及資訊信號(25；27)各包括傳輸資料之一數位簽章。
  8. 如請求項3至7中之一項之方法，使用該等地理位置信號(23)運算之該地理位置之該認證僅在該等預定時間內接收預定數目個資訊(23)及認證信號(25)之後被准許。
  9. 如請求項3至8中之一項及請求項7之方法，在該認證之前執行以下動作中之至少一者： 驗證該認證(25)及資訊信號(23)之該等數位簽章， 驗證沒有該認證(25)或資訊信號(27)包括使用於運算該地理位置之該等地理位置信號之一者的有效性無效的任何訊息， 驗證沒有該等認證信號(25)包括使用於認證該地理位置之該等認證信號(25)之一者的有效性無效的任何訊息，或 基於該資訊(27)及認證信號(25)來驗證該等認證信號係認證該地理位置信號之認證信號，藉由尤其驗證該認證信號(25)之該發射器(20)的身份或位置及其發送時間，尤其是在該認證(25)及資訊信號(27)中記錄或引用的日期及其時間。
  10. 如請求項3至9中之一項之方法，其中在認證一地理位置之前，亦驗證至少一個認證信號(25)，較佳地所有該等認證信號(25)已在與以下相容之時間被接收： i. 在接收由此發射器(20)發射之該地理位置信號(23)或接收該認證信號(25)時判定之該認證信號(25)之該發射器及該接收器(10)之時脈之間的偏移， ii. 該接收器(10)與該發射器(20)之間的距離，例如使用由該相同發射器(20)發射之該地理位置信號(23)來判定， iii. 發射時間，尤其是其發射日期及時間，如伴隨該地理位置信號(23)之該資訊信號(27)或另一認證信號(25)中所記錄或指示，或 iv. 該接收器(10)已知之該天氣資料或波傳播速度資料，此等資料係在該認證信號(25)中傳輸或可由一遠端伺服器存取。
  11. 如請求項3至10中任一項之方法，其包括針對由該複數個發射器(10)中之一發射器發射之至少一個地理位置信號(23)，進行以下步驟： 使用一或多個檢測終端機(30)來驗證該地理位置信號(23)的真實性，尤其是伴隨該地理位置信號(23)之該資訊信號(27)的真實性，及 若為一負面結果，則觸發針對詐欺信號之一預界定動作以便執行以下動作中之至少一者： 防止發送用於認證用該詐欺信號運算之該地理位置之至少一個認證信號(25)， 將指示該詐欺地理位置信號及/或伴隨其之該資訊信號係詐欺的資訊併入至經附於在該詐欺地理位置信號之後由該相同發射器發射之該地理位置信號(23)的該資訊信號(27)中，或併入至該等認證信號之至少一者且較佳地在該詐欺地理位置信號之後預期旨在該認證的該第一認證信號(25)中， 尤其透過干擾來防止或強制防止該接收器(10)接收該等認證信號(25)中之一者，且較佳地是在該詐欺地理位置信號之後發射且由該接收器(10)預期之用於該認證的該第一認證信號。
  12. 如前述請求項之方法，其包括針對由該複數個發射器(20)中之一發射器發射之至少一個認證信號(25)進行以下步驟： 驗證該認證信號(25)之真實性，尤其使用一或多個檢測終端機(30)且尤其是其簽章及該認證信號不應驗證一詐欺地理位置信號之事實，尤其是在接收一詐欺地理位置信號之後由據稱為該詐欺地理位置信號之來源之該發射器所發射之一認證信號， 若為一負面結果，則針對錯誤認證信號觸發一預界定動作以便執行以下動作之至中少一者： 防止由該錯誤認證信號引用之該發射器發送至少一個其他認證信號，該至少一個其他認證信號在該錯誤認證信號之後發射且用於認證使用該詐欺地理位置信號運算之該地理位置或能夠使用該錯誤認證信號來認證， 將指示該認證信號不可用於認證該地理位置之資訊併入至在該錯誤認證信號之後發射之該等認證信號中之至少一者中， 尤其透過干擾來防止或強制防止該接收器(10)接收認證使用該詐欺地理位置信號運算之該地理位置所需或能夠使用該錯誤訊息來認證的至少一個其他認證信號。
  13. 如請求項11或12之方法，該地理位置信號(23)之該真實性係藉由以下來驗證： 驗證包含於伴隨該地理位置信號(23)之該資訊信號(27)中的該數位簽章， 運算該發射器與該檢測終端機(30)之間之該地理位置信號(23)的一平均傳輸速度， 比較該經運算平均傳輸速度與一可行傳輸速度範圍。
  14. 如請求項11至13中之一項之方法，其中該接收器(10)在認證一地理位置之前驗證在認證一位置之前其位於由至少一個檢測終端機檢測之一檢測區域內；關於此等區域之資訊係由伴隨該地理位置信號之該資訊信號、或由該等認證信號之一者或由經連接至該等發射器(20)之諸如另一無線電信號或一Lora或Sigfox網路之另一通信方式或否則諸如一4G、Wi-Fi或衛星通信網路之一雙向通信方式提供。
  15. 如請求項11至14中任一項之方法，其中該接收器(10)向一或多個檢測終端機(30)發送一訊息以便選擇或判定用於簽署該一或多個認證信號(25)的一或多個密鑰。
  16. 如前述請求項中任一項之方法，其中認證經運算時間、經運算速度或經運算加速度，該認證較佳地使用一加密雜湊、使用其私鑰係儲存於該等發射器(20)中之一非對稱密碼來執行。
  17. 如請求項15及16中任一項之方法，其中該數位簽章係由該資料之該雜湊與在驗證該簽章時執行此簽章驗證之一設備，尤其是該接收器或該一或多個檢測終端機(30)已知之一秘密數字的混合所形成。
  18. 如前述請求項中之一項之方法，其中儲存與用於運算其之該等接收信號及/或關於該等所執行之地理位置運算，尤其關於該時間、該位置及該速度的準確度相關的資訊。
  19. 如前述請求項中任一項之方法，其中源自至少兩個發射器(20)之地理位置信號(23)時間重合，該等地理位置信號具有不同波長。
  20. 如前述請求項中任一項之方法，該等地理位置信號係在多個不同波長上發射。
  21. 如前述請求項中任一項之方法，其中至少一個地理位置信號(23)具有小於1 GHz之一頻率，較佳地在長波範圍內，尤其具有3 kHz至300 kHz之間的一頻率。
  22. 如前述請求項中任一項之方法，其中至少一個地理位置信號具有30 MHz至3 GHz之間的一頻率，對應於10 cm至10 m之間的波長。
  23. 如前述請求項中任一項之方法，該等發射器(20)中之至少一者係陸上的，尤其係配置於一塔上。
  24. 如前述請求項中任一項之方法，其中該接收器(10)使用自該等接收信號及各種其他儀器，尤其是一內部時脈、加速度感測器及/或一陀螺儀推斷之一經認證位置及速度來認證一位置、時間或速度。
  25. 一種接收器(10)，其尤其用於實施如前述請求項中任一項之認證方法，該接收器(10)經組態以便： 接收源自複數個發射器(20)且用於運算該接收器(10)之地理位置的電磁信號，稱為「地理位置信號」， 接收源自該等發射器(20)之額外電磁信號(25；27)， 藉由量測該等地理位置信號之接收時間來判定該接收器之該地理位置，及 基於該等額外電磁信號(25；27)來判定該地理位置之真實性。
  26. 如前述請求項之接收器，其包括經組態以便偵測由該等發射器發射之該等信號之該接收時間之一偵測單元，該單元較佳地包括一積體電路或一積體子電路，該電路或該子電路較佳地經組態以便依60 GHz之一頻率操作。
  27. 如請求項25及26中任一項之接收器，其係配置於一室內環境中，尤其在一建築物內部。
  28. 一種系統，其尤其用於實施如請求項1至24中任一項之方法，該系統包括 複數個發射器(20)，其等各經設計以發射用於地理定位之電磁信號，稱為「地理位置信號」(23)，及額外電磁信號(25；27)， 至少一個接收器(10)，其經設計以接收由該等發射器(20)發射之該等電磁信號(23；25；27)且經組態以便： 基於該等地理位置信號(23)來判定該接收器(10)之位置，及 基於該等額外電磁信號(25；27)來判定該地理位置之真實性， 該系統較佳地包括用於驗證該等地理位置信號(23)之真實性及有效性的至少一個檢測終端機(30)。
  29. 如前述請求項之系統，至少兩個發射器(20)各發射不同波長之地理位置信號(23)。
  30. 一種用於認證一交易或一支付之方法，其中： 藉由實施如請求項1至24中任一項之地理位置認證方法或使用如請求項25至27中任一項之接收器或使用如請求項28及29中任一項之系統來認證該交易或該支付的地理位置或甚至該交易的時間，且視情況認證該交易或該支付之聯署人的地理位置。
  31. 一種用於保障一交易或一支付之方法，其包括以下步驟： 藉由實施如請求項1至24中任一項之地理位置認證方法或使用如請求項25至27中任一項之接收器或使用如請求項28及29中任一項之系統來認證與一交易或一支付系統相關聯之一接收器的地理位置， 若該認證失敗，或否則若該地理位置之運算相對於針對該交易預界定之一地理位置準確度不夠準確，則防止該交易或該支付。
  32. 一種用於藉由實施如請求項1至24中任一項之地理位置認證方法或使用如請求項25至27中任一項之接收器或使用如請求項28及29中任一項之系統來檢測使用彼此遠離之兩個終端機來執行之一交易或一支付之方法，其中可在該等終端機之一者上或該等終端機之兩者上顯示另一終端機之位置。
  33. 一種用於限制一使用者使用一許可或一權利之方法，其中： 藉由實施如請求項1至24中任一項之認證方法或使用如請求項25至27中任一項之接收器或使用如請求項28及29中任一項之系統來認證該使用者之地理位置或甚至該使用者請求存取之時間及/或日期， 驗證該地理位置是否屬於一授權位置清單，及/或該日期及/或時間是否在一預定時間範圍內，且 若為一負面結果，則防止使用該許可或該權利。
  34. 一種用於限制能夠由一設備讀取之資料之存取之方法： 藉由實施如請求項1至24中任一項之認證方法或使用如請求項25至27中任一項之接收器或使用如請求項28及29中任一項之系統來認證與該設備相關聯之一接收器的地理位置或甚至請求該存取的時間及/或日期， 驗證該地理位置是否屬於一授權位置清單，或甚至該時間及/或該日期是否在一預定時間範圍內，且 若為一負面結果，則拒絕存取該資料。
  35. 一種用於追蹤貨物或車輛之一路徑之方法，其中一或多個接收器藉由實施如請求項1至24中任一項之認證方法或使用如請求項25至27中任一項之接收器或使用如請求項27至29中任一項之系統來週期性記錄該貨物或該車輛之經認證地理位置或甚至經認證時間及/或經認證日期或經認證速度，該一或多個接收器之位置及/或較佳地運算此位置之時間及/或日期係藉由實施如請求項16之方法來認證。
  36. 一種用於使用如請求項25至27中任一項之行動接收器來地理定位一靜止物體之方法，該行動接收器係藉由實施如請求項1至24中任一項的方法，其中該接收器在不同時間於至少兩個不同位置接收來自該靜止物體的地理位置信號，且係藉由實施根據本發明之方法來計算該靜止物體之位置的方法來地理定位， 該方法尤其包括顯示該行動接收器在此等位置中之位置及該靜止物體在一地圖或一平面圖上之位置。
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