[发明专利]用于确定移动物体，特别是机场上的飞机的地面位置的方法和设备

说明书

本发明涉及用于确定移动物体，特别是机场上的飞机的地面位置的方法和设备。

在机场导航功能(该功能使得能够在飞机的驾驶舱的屏幕上显示机场地图，飞机的当前位置被指示在该机场地图上)的范围内，当飞机位于地面上的时候，有必要确定飞机的准确位置。相对于飞机的驾驶员可见的外部标记，这个位置的准确度和刷新率是确保所显示的信息的可靠性的决定性参数。这个位置的可用性，连同适当的性能，必须被保证以用于能够接收配备有这种设备的飞机的任何机场表面，因此假设：不单独依靠在地面上可利用的可能的设备的使用来实现该位置的确定以改进计算，这已假定这种设备并非设置在所有机场上。

为了确定飞机的位置，使用一种接收组件，该接收组件与特别是GPS类型(“全球定位系统”)的卫星定位系统相连，例如Navstar、Galileo、GNSS、GLONASS。这个接收组件以标准方式包括：安装在飞机的顶部接收天线；以及接收器，被连接到这个天线并根据所述天线检测的信号产生飞机位置数据。然而，这种定位组件对于飞行中的导航要求仅仅以每秒一次来发送位置数据，也就是有关飞机的位置的信息，这对于机场导航要求来说是不够的，因为这样的发送频率不能以令人满意的方式获取飞机的位移。

本发明的目的在于弥补这些缺点。本发明涉及用于以准确方式和以高刷新率来确定任意移动物体的地面位置的方法，而且特别是确定位于机场上的飞机的地面位置的方法。

为此，根据本发明，所述根据本发明的应用的方法包括以周期性的方式发射的位置数据以及惯性数据，其特征在于：

A/在位置数据的每次发射时，这些位置数据被用来确定移动物体的位置；以及

B/在位置数据的两次连续发射之间，所述惯性数据被计入，以及：

a)在这两次连续发射之间的时间空间被分成多个相同持续时间的时间间隔，该时间空间由中间时刻来划分；

b)在所述中间时刻中的每一时刻，根据对应的惯性数据确定移动物体的惯性速度；

c)对于每个时间间隔，计算划分该时间间隔的两个中间时刻的惯性速度的平均值，并从中推导出在所述时间间隔中移动物体的地面位移；以及

d)对于每个中间时刻，根据先前中间时刻的移动物体的位置以及根据在时间间隔中移动物体的位移确定移动物体的位置，该时间间隔由当前和先前的这两个对应的中间时刻来划分。

因此，根据本发明，在比位置数据的发射的频率更高的频率下确定移动物体的位置，从而使得能够特别地满足在机场导航的范围内的飞机的位置的高刷新率的要求。

本发明考虑的事实是：位置数据(优选由接收器产生的数据，该接收器被安装在移动物体上并与例如GPS类型的标准卫星定位系统配合)是最准确有效的数据。所以，这些位置数据被用来在其每次被发射(步骤A/)时确定移动物体的位置。此外，为了在这样的位置数据的两次连续发射之间获得有关移动物体的位置的信息，惯性数据被计入，该惯性数据是优选地由所述移动物体的惯性平台产生的数据(步骤B/)。根据所述惯性数据获得的移动物体的位置承然不如(通常)根据位置数据获得的位置准确，但该惯性数据以更高的频率发射并因此使得能够在位置数据的两次发射之间填补信息的空缺。

本发明适用于在地面上移动的移动物体的任何类型，并包括能够产生位置数据和惯性数据的任意类型的装置。

在第一个简化的实施例中，在步骤B/c)和B/d)中，移动物体的位置借助下列表达式来确定：

其中：

-x_i+1和y_i+1是在中间时刻t_i+1的移动物体的所述位置的水平面内的坐标；

-x_i和y_i是在先前的中间时刻t_i的移动物体的所述位置的水平面内的坐标；

-Vx_i+1和Vy_i+1是在中间时刻t_i+1的移动物体的惯性速度的水平面内的坐标；

-Vx_i和Vy_i是在中间时刻t_i的移动物体的惯性速度的水平面内的坐标；

-dt是时间间隔的持续时间。

此外，在第二个实施例中，如果适合产生惯性数据，那么就使得能够纠正由于使用的惯性平台的慢漂移而引起的可能误差，在步骤B/c)和B/d)中，移动物体的位置借助下列表达式来确定：