[发明专利]用于扩展移动接收器定位能力的覆盖范围的方法和仪器

说明书

技术领域

本公开的领域大体上涉及定位系统，并且更具体地涉及在缺少来自卫星或者地面站的可使用的位置信号时将位置信息提供给移动接收器的系统。

背景技术

诸如全球定位系统（GPS）卫星的卫星通常用于将位置和时间信息传递给移动接收器。在至少一些已知系统中，接收器基于发送的位置和时间信息计算其位置。此外，卫星可以发送表示卫星运动（例如，轨道路径）的天文历数据，并且接收器可以使用天文历数据计算其位置。

由于由卫星发出的信号相对弱，基于卫星的定位系统通常容易受到本地化的干扰措施（“干扰”）的影响。此外，可能的是，定位系统内的一个或更多个卫星能够有意地或无意变得不能工作。发送预定位置的陆基定位系统可以用作卫星的替换，但是这种定位系统具有有限的范围并且可能容易受到自然灾害或者攻击的影响。

发明内容

在一个方面，提供从多个飞行器提供位置信息给移动接收器的方法。该方法包括从在多个飞行器中每个的至少三个位置源接收源位置。至少三个位置源包括远程飞行器。至少部分基于在飞行器的当前时间、接收的源位置和表示每个远程飞行器的运动的天文历数据，在每个飞行器计算飞行器在未来时间的预测位置。在未来时间在每个飞行器发送预测位置。来自飞行器的发送的位置由移动接收器用于确定移动接收器的当前位置。

在另一方面，提供定位系统。定位系统包括第一组一个或更多飞行器和第二组多个飞行器。第一组包括至少一个飞行器，其经配置从而发送飞行器的位置。第二组的每个飞行器经配置从而从至少三个位置源接收位置。至少三个位置源包括第一组飞行器的飞行器。第二组的每个飞行器也经配置从而部分基于接收的位置计算在未来时间的飞行器的预测位置，并且从而在未来时间将预测位置发送到一个或更多接收器。

在还另一方面，提供飞行器。该飞行器包括接收器，其经配置从而从多个位置源接收源位置。位置源包括远程飞行器。该飞行器也包括一个或更多处理器，其通信地耦合接收器，并且经编程从而至少部分基于接收的源位置确定飞行器的位置并且生成表示飞行器运动的天文历数据。该飞行器进一步包括发射器，其通信地耦合到处理器并且经配置从而发送所确定的飞行器位置和生成的天文历数据。

已经讨论的特征、功能和优点能够在本发明的各种实施例中独立实现，或者可以在其他的实施例中结合，其进一步的细节能够参考下列描述和附图看出。

附图说明

图1是示出示例性的定位系统的框图。

图2是示出示例性的飞行器的框图，该飞行器可以与图1所示的定位系统一起使用。

图3是示出用于提供位置信息给接收器的示例性方法的流程图。

图4是示出具有三组飞行器的示例性定位系统的框图。

具体实施方式

在各种实施例中，提供用于提供位置信息的仪器和方法。这种实施例便于在缺少可使用的基于卫星或者陆基定位信号时由移动接收器精确确定位置。

这里提供的实施例便于使用定位硬件耦合机载的飞行器扩展来自已知点的大地测量服务。飞行器可以包括但不限于一个或更多固定翼飞机、旋转翼飞机、气球和能够空中飞行的任何其他交通工具，无论是飞行员驾驶还是无人驾驶的（例如，自主的或者遥控的）。

如这里所使用的，“位置源”是发送位置信息的任何装置，位置信息诸如是装置的位置、发送位置信息的时间和指示装置运动的天文历数据（如果有的话）中的一个或更多，但不限于此。位置源可以包括卫星，诸如全球定位系统（GPS）卫星或者替代卫星（例如，铱卫星）、地面站和诸如这里所述的飞行器的交通工具。这里所述的方法便于将由任何位置源提供的定位能力扩展到比这些位置源直接覆盖的区域大或者远的地区，和到那些位置源不可用的地区。

图1是示出示例性定位系统100的框图。在系统100内，移动接收器105需要位置信息。例如，移动接收器105可以包括基于地面的装置，诸如手持全球定位系统（GPS）接收器、基于交通工具的导航系统、或者目标系统。在示例性的实施例中，多个地面站110经配置从而发送用于移动接收器105使用的位置信息。在一些实施例中，每个地面站110与预定位置相关联，并且经配置从而发送（例如，广播）预定位置和该位置正在被发送的时间。在一个实施例中，地面站110是差分GPS（DGPS）站。