Global positioning systems (GPSs) estimate positions of vehicles based on
signals from earth-orbiting satellite transmitters. For accuracy and
reliability reasons, these systems have traditionally not be used for
critical phases of aircraft navigation and guidance, such as aircraft
landings. However, recent years have seen the development of
ground-augmented GPS systems for use in automatic landing systems. These
augmented systems rely on broadcast correction data to correct positions
estimates, or solutions, and thus provide more accurate position
solutions. Unfortunately, the conventional methods of measuring accuracy
in these augmented systems cannot adequately cope with loss of correction
data or satellite signals and thus lead to more aborted landings than
acceptable. Accordingly, the inventor devised a ground-augmented GPS
system that incorporates a better method for determining the accuracy of
its position solution. One exemplary embodiment determines a main position
solution and one or more position subsolutions, with the main solution
using all broadcast correction data and each subsolution using a
respective subset of the correction data. Differences or separations
between the main position solution and the subsolution are then used to
determine accuracy, or protection, limits for the main position solution.
Another embodiment uses Kalman filters to incorporate vehicle motion data
into the calculation of the main solution and the subsolutions, enabling
the determination of protection limits during periods lost GPS or
correction data.
Les systèmes de positionnement globaux (GPSs) estiment des positions des véhicules basés sur des signaux des émetteurs satellites terre-orbitaux. Pour des raisons d'exactitude et de fiabilité, ces systèmes ont traditionnellement pour ne pas être employés pendant des phases critiques de la navigation et des conseils d'avion, telles que des atterrissages d'avion. Cependant, les années récentes ont vu le développement des systèmes terre-augmentés de GPS pour l'usage dans les systèmes automatiques d'atterrissage. Ces systèmes augmentés se fondent sur des données de correction d'émission pour corriger des évaluations de positions, ou des solutions, et fournissent ainsi des solutions plus précises de position. Malheureusement, les méthodes conventionnelles de mesurer l'exactitude dans ces systèmes augmentés ne peuvent pas en juste proportion faire face à la perte de données de correction ou de signaux de satellite et mener ainsi à plus d'atterrissages avortés qu'acceptables. En conséquence, l'inventeur a conçu un système terre-augmenté de GPS qui incorpore une meilleure méthode pour déterminer l'exactitude de sa solution de position. Une incorporation exemplaire détermine une solution principale de position et un ou plusieurs des subsolutions de position, avec la solution principale en utilisant toutes les données de correction d'émission et chaque subsolution en utilisant un sous-ensemble respectif des données de correction. Des différences ou les séparations entre la solution principale de position et le subsolution sont alors employées pour déterminer l'exactitude, ou la protection, limites pour la solution principale de position. Des autres filtres de Kalman d'utilisations d'incorporation pour incorporer des données de mouvement de véhicule au calcul de la solution principale et des subsolutions, permettant la détermination des limites de protection pendant des données de GPS perdues par périodes ou de correction.
