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专利名称：用于短基线、低成本地确定空中飞行器位置的系统和方法
用于短基线、低成本地确定空中飞行器位置的系统和方法
背景技术：
对空中旅行的需求被预测为以异乎寻常的速率在成熟市场和发展中市场两者中持续增加。在美国，根据小型和更大型的飞行器的混合，一些预测表明了在下一个二十年间，随着飞行器运动增加到多达三倍，乘客数量可能增加到多达140%。在欧洲，一些组织预测了类似的挑战，其中在相同的时期内，飞行的数目被预测为增加到150%。在诸如中国、亚太、和南美的发展中市场中，该增长被预 计为甚至更大。雷达控制是提供空中交通控制业务的重要方法。相比于使用非雷达飞行器过程控制的空域区域，这种雷达控制改善了空中交通的安全性，并且增加了空域容量。空中交通雷达监视部分地因为基于地面的监视装备和设施的成本以及存在安装在飞行器中的变化类型的空中交通控制装备的事实而受到限制。许多飞行器没有安装空中交通控制装备。进一步地，空中交通监视雷达系统的可靠性对于维持空中交通控制的高效率也是关键的。空中交通监视雷达的故障可能扰乱正常飞行操作。进一步地，这样的故障可能对依赖由空中交通监视雷达系统所提供的辅助控制的飞行器造成危险。进一步地，一些地理区具有较差的空中交通监视雷达系统或没有空中交通监视雷达系统。例如，中国的西部的和北部具有较差的空中交通雷达覆盖范围。以及，因为在中国的许多部分中的新的机场建设计划，将存在对空中交通雷达覆盖范围的增涨的需求。在第i^一个(llth)5年计划期间，计划在中国建设多达四十五个新的机�。约按�2011年到2020年，计划了五十二个新的机场。这些计划不包括用于通用航空的机�。浣徊皆黾涌罩薪煌�。各种空中交通监视系统对于空中交通控制是可用的。安装在飞行器上的广播式自动相关监视(ADS-B)系统周期性地传送信息，该信息可被用来确定空中飞行器位置。然而，在这样的通信中所提供的位置信息可能不是在所有状况下都是可靠的。安装在飞行器上的模式C/S发送应答器(Mode C/S transponder)响应于接收询问信号来传送可被用于确定飞行器位置的信息，该方法依赖昂贵的二次监视雷达(SSR)地面设施。一些现有技术飞行器位置系统采用了全球定位系统(GPS)信息。然而，当GPS信息不可用时，或出错时，这样的系统将失效。进一步地，一些地理区不可以使用GPS信息。由此，存在对为未配备传统的雷达设施的机场提供低成本、高精度且耐用的空中交通监视系统的需要。

发明内容
公开了定位空中飞行器的系统和方法。示例性实施例将询问信号从主地面站传送到装备了空中交通控制雷达信标系统(ATCRBS)或模式S发送应答器的空中飞行器，并且传送到多个从属地面接收器。每个从属地面接收器从该主地面站接收该询问信号，并且将它们的系统时间分别与该主地面站同步。该主地面站和该多个从属地面接收器从该空中飞行器接收询问应答信号。该主地面站确定主地面站处的应答信号的到达时间(Τ0Α)，以及在这些从属地面接收器处所接收的应答信号的相应的多个Τ0Α。通过使用至少三个Τ0�。诙嗟愣ㄎ�(multilateration)计算和椭圆计算中的至少一个,来确定该空中飞行器的位置。附加地或替代地，该主地面站和多个从属地面接收器也可被动地从装备了有ADS-B能力的模式S发送应答器的飞行器监听广播式自动相关监视(ADS-B)断续发射(squitter)，确定在主地面站和从属地面接收器处的断续发射信号的每次Τ0�。饴肜醋运邮盏奈恢枚闲⑸涞奈恢孟ⅲ约叭范ǚ尚衅魑恢谩Ｕ庑㏕OA被用来检验该空中飞行器报告的位置。


在以下参考下列附图详细地描述优选的和替代的实施例
图I是说明了短基线多点定位系统的实施例的操作的概念 图2是驻留在主地面站中的示例性部件的框图；以及 图3是驻留在多个从属地面接收器之一中的示例性部件的框图。
具体实施例方式图I是说明了短基线定位系统100的实施例的操作的概念图。短基线定位系统100的示例性实施例包括主地面站102和多个从属地面接收器104a-104i。图2是驻留在主地面站102中的示例性部件202的框图。该主地面站102的部件202包括从属收发器204、地面站飞行器收发器206、处理系统208、输出接口 210、存储器212、以及天线214。在示例性实施例中，该天线214发射询问信号到该飞行器108并接收飞行器应答和/或断续发射。该天线214可以是全向天线。存储器212的若干部分被配置成存储飞行器通信�？�216、椭圆和/或多点定位�？�218、可选的高分辨率定时器�？�220、以及到达时间差(TDOA)和/或往返行程延迟时间(RTDT)计算�？�222。该可选的高分辨率定时器�？�220为可接受的方位分辨率提供了毫微秒级的定时。该主站102可以具有多个部件，并且可以比其相应的从属地点104更复杂。从属收发器204、地面站飞行器收发器206、处理系统208、输出接口 210、和存储器212被通信地耦合到通信总线224，从而提供以上所描述的部件之间的连通性。在短基线定位系统100的替代的实施例中，以上所描述的部件可以以不同的方式通信地彼此耦合。例如，一个或多个以上所描述的部件可以被直接耦合到处理系统208，或可以通过中间部件(未示出)被耦合到处理系统208。进一步地，附加部件(未示出)可以被包括在主地面站102的替代实施例中。图3是驻留在多个从属地面接收器104之一中的示例性部件300的框图。示例性的从属地面接收器104的部件300包括主收发器302、飞行器接收器304、处理系统306、可选的输出接口 308、以及存储器310。在示例性实施例中，存储器310的若干部分被配置成存储飞行器通信�？�312，以及主从定时�？�314。一些实施例可以包括可选的高分辨率定时器�？�316。在替代的实施例中，�？�312、314、和/或316可以与彼此相结合，和/或可以与其它�？�(未示出)相结合。该飞行器接收器304可以包括天线318。该天线214可以是全向天线。优选地，该从属地面接收器104应当尽可能的简单，以便容易地扩充从属接收器104的数量而没有太多附加费用，从而显著地改善飞行器位置分辨率精度。主收发器302、飞行器接收器304、处理系统306、用户接口 308、和存储器310被通信地耦合到通信总线318，从而提供以上所描述的部件之间的连通性。在短基线定位系统100的替代的实施例中，以上所描述的部件可以以不同的方式通信地彼此耦合。例如，一个或多个以上所描述的部件可以被直接耦合到处理系统306，或可以通过中间部件(未示出)被耦合到处理系统306。进一步地，附加部件(未示出)可以被包括在从属地面接收器104的替代实施例中。要理解的是，一个或多个各种信号通信系统可以驻留在特定的飞行器108中。例如，该飞行器108可以配备有模式A或模式C信号发送应答器。该模式A/C发送应答器响应于检测由主地面站102的飞行器收发器206所发射的入射在飞行器108上的模式A/C询问信号(通常被称为〃尖声(squawk) 〃信号等等)，来传输应答信号。该模式C信号包括大 气压高度信息。替代地或附加地，该飞行器108可以包括模式S类型发送应答器，其响应于从驻留在主地面站102处的飞行器收发器206发射的模式S询问信号。模式S询问信号包括分配给飞行器108的唯一标识符，其从该飞行器108引出询问应答信号。该飞行器108响应于接收具有其唯一标识符的询问信号来发射询问应答信号。该模式S信号包括大气压高度信肩、O一些飞行器108可以包括广播式自动相关监视(ADS-B)能力，其结合了全球定位系统(GPS)位置信息。有空中ADS-B能力的模式S发送应答器自发地发射被称为断续发射的RF信号。一些断续发射包括编码的飞行器位置信息。然而，当GPS信号不可用、有错误、或在故意欺骗下时，这样的信息可能是不可用的或不可靠的。在GPS位置信息不可用的情形中，在基于在主地面站102和从属地面接收器104处所接收的信号的到达时间(TOA)来确定多点定位和/或椭圆计算的飞行器位置之后，该GPS位置信息可被用于位置检验。当这样的位置检验失败时，主动模式S询问被优选地传输到该飞行器108。在示例性实施例中，该主地面站102传送询问信号到飞行器108。从该飞行器收发器206的天线214发射雷达信号或其它合适的询问信号。例如，为装备了模式A/C发送应答器的飞行器传输低语呼叫(Whisper-Shout)询问信号序列。该低语呼叫询问序列被周期性地传输，诸如，但不限于，每隔一秒(即使在该主地面站102附近没有空中飞行器108)。替代地或附加地，为装备了没有ADS-B能力的模式S发送应答器的飞行器108，或为在以上所描述的位置检验中失败的装备了有ADS-B能力的模式S发送应答器的飞行器108，传输模式S询问。作为响应，飞行器108上的发送应答器(未示出)传送询问应答信号106，该询问应答信号106被主地面站102处的飞行器收发器206接收。由执行飞行器通信�？�216的处理系统208来管理对生成询问信号和接收询问应答信号106的控制。处理系统208可以附加地是视频处理系统，或与视频处理系统相结合。从主地面站102向空中飞行器108发射的询问信号进一步充当定时信号118a-118i。定时信号118a-118i可以由从属地面接收器104上的飞行器接收器304所接收，或者可以由专用接收器所接收。由执行主从定时�？�220和飞行器通信�？�216的处理系统208来管理对生成该询问信号以及该定时信号118a-118i的控制。在示例性实施例中，询问信号传输在预定时间标记处被仔细地安排，被记录为传输时间(Τ0Τ)。对飞行器108的位置116的精确确定部分地以定时信号118a_118i为基�。枚ㄊ毙藕�118a-118i从主地面站102被传送到多个从属地面接收器104a_114i。定时信号118a-118i分别被用来同步从属接收器104a-104i处的主从定时�？�314的系统时间。例如，从属地面接收器104a接收特定的定时信号118a的准确时间是TOT+0ffSetSaM，其中该Offsetsall是该定时信号从主地面站102传播到该从属地面接收器104a的时间。从属地面接收器104b接收定时信号118b的准确时间是T0T+0ffsetsbM，其中该0ffsetsbM是该定时信号从主地面站102传播到该从属地面接收器104b的时间。从属接收器104i接收定时信号118i的准确时间是T0T+0ffsetSiM，其中该0ffsetSiM是该定时信号从主地面站102传播到该从属接收器104i的时间。该TOT包括由从属地面接收器104a-104i所识别和追踪的特别定义的时间标记。从属地面接收器104处的主从定时模块314的定时器可以通过使用该定时信号118来被频繁地同步。在示例性实施例中，由执行该主从定时模块314的飞行器接收器304来管理对接收该定时信号118a-118i和时间同步的控制。一旦该短基线定位系统100的安装被完成，0ffsetSaM、0ffsetsbM和0ffsetSiM就是已知的固定值。也就是说，因为每个从属地面接收器104a-104i相对于该主地面站102的 位置是精确已知的，所以这些偏移量可以被精确确定。在各种实施例中，主地面站102和从属地面接收器104a_104i之间的短基线距离能够传送高度对准的定时信号。进一步地，该电子部件202、300处于相似的温度/湿度操作状况下。因此，该部件202、300对于接收和处理询问应答信号106、110a-110i将具有基本上相同的响应时间。由此，精确的TOA信息对于位置116的确定是可用的。在示例性实施例中，该短基线距离是大约二百(200)米。由此，短基线定位系统100的实施例可以在大规模机场的媒介内或附近适用。实施例也可被配置为当从属地面接收器104a-104i中的一个或多个从属地面接收器紧接小型通用航空机场被定位时，安装在该小型通用航空机场处。在一些实施例中，该主地面站102发射专用定时信号118到该从属地面接收器104a-104i。在这样的实施例中，该从属接收器104的飞行器接收器304检测该定时信号并同步系统时间。可选的高分辨率定时器�？�316被配置成进一步促进对所接收的定时信号118和所接收的询问应答信号IlOa-IlOi的定时的控制。要理解的是，所传送的询问应答信号IlOa-IlOi与该询问应答106同时被发起，以及优选地是与从飞行器108在不同方向传播以及在不同时间传播到该主地面站102和该多个从属地面接收器104a-104i的发射信号的部分相同的发射信号。出于描述各种实施例的目的，从该飞行器108所发射的信号的组成部分被分开地描述和说明为询问应答信号106和询问应答信号IIOa-IIOi。在一些实施例中，该询问应答信号106和该询问应答信号IlOa-IlOi是断续发射信号。该断续发射信号可以从该空中飞行器108被周期性地传输。由此，从该主地面站102所传输的询问信号对于装备了有ADS-B能力的发送应答器的空中飞行器是可选的，和/或在接收该断续发射信号之后被传输。当询问应答信号IlOa-IlOi被接收时，与所接收的询问应答信号IlOa-IlOi相对应的TOA被传送到该主地面站102。所传送的TOA信息指示了在相应的询问应答信号IlOa-IlOi在该从属地面接收器104a-104i中的相应的多个属地面接收器处被接收的精确时间。在示例性实施例中，TOA信息的通信由从属地面接收器104a-104i处的主收发器302和主地面站102处的从属收发器204所管理。可以通过使用任何合适的基于有线的和/或无线通信介质来来传送与被传送到主地面站102的所接收的询问应答信号IlOa-IlOi相对应的信息，以及可选地传送该定时信号118a- IlSi0进一步地，可使用不同的通信介质。例如，该主地面站102可以通过传统电话系统、同轴电缆、光导纤维电缆、或其它合适的基于有线的介质被通信地耦合到该从属地面接收器104a。作为另一个示例，如果该从属地面接收器104b位于远程位置，则该主地面站102可以通过合适的无线系统(诸如但不限于射频(RF)系统或红外系统)来被通信地耦合到该从属地面接收器104b。执行TD0A/RTDT计算�？�222的处理系统208，基于在该主地面站102处的飞行器收发器206处接收该询问应答信号106的时间(和/或该ADS-B断续发射信号被接收的时间)，和在该从属地面接收器104a-104i处的该飞行器接收器304处接收该询问应答信号IlOa-IlOi的时间(和/或该ADS-B断续发射信号被接收的时间)，来执行TDOA和/或RTDT
计算。 TOAm得自于由主地面站102处的飞行器收发器206所接收的询问应答信号106的时间。TD0ASaM得自于TOAsa,该TOAsa是由从属地面接收器104a处的飞行器接收器304所接收的询问应答11Oa的时间，其中TD0ASaM=T0ASa-T0AM。类似地，该TDOAsm得自于TOAsb,即，由从属地面接收器104b处的飞行器接收器304所接收的询问应答信号IlOb的时间，其中TD0AsbM=T0Asb-T0AM。该TDOAsasb得自于TOAsa和 TOAsb，其中 TDOAsasb=TOAsa-TOAsb。可选地，该 TD0ASiM 和 TDOAsisj 分别得自于 TOAsi、TOAm 和TOAsi、TOAsj。该往返行程延迟时间(RTDTSaM)与从该主地面站102传输该询问信号和在该从属地面接收器104a-104i处接收该询问应答信号IlOa的时间相对应。RTDTSaM得自于与从该主站102传输该询问信号的时间相对应的传输时间(TOT)和与由从属地面接收器104a处的飞行器接收器304接收该询问应答信号IlOa的时间相对应的T0ASa。由此，RTDTSaM=T0ASa_T0T。类似地，该RTDTsm得自于TOT和与由从属地面接收器104b处的飞行器接收器304接收该询问应答信号11 Ob的时间相对应的TOAsb。由此，RTDTsbM=TOAsb-TOT。可选地，该RTDTSiM 得自于 TOAsi 和 Τ0Τ。执行该椭圆和/或多点定位�？�218的处理系统208，通过使用至少这些TDOA和RTDT (当可用时)来执行多点定位计算和/或椭圆计算，以确定该空中飞行器的位置116。当高度信息在该询问应答信号106和/或IlOa-IlOi中被接收，和/或在断续发射信号中被接收时，可以基于TD0ASaM、TD0AsbM、TDOAsasb，通过多点定位计算来在三维(3-D)空间中确定该飞行器108的位置116。而且，可以基于用于询问应答信号106和/或IlOa-IlOi的RTDTSaM、RTDTsm，通过椭圆计算来优化该空中飞行器位置116的解决方案。如果高度信息不可用，则该飞行器108的位置116可以在二维(2D)空间中被确定。对该飞行器108的位置116的更精确的确定可以通过使用来自附加的从属地面接收器104i的参数而接着被确定。在该主地面站102处为装备了有ADS-B能力的发送应答器的空中飞行器确定来自所接收的ADS-B位置断续发射的解码位置。可以通过如以上所描述的那样被确定的所计算的位置，用来自两个或更多个从属地面接收器104a-104i的参数来检验该位置116。
在一些实施例中，可基于由该短基线定位系统100所确定的计算的2-D或3-D位置116来检验该空中飞行器108的解码位置。根据从该飞行器108接收的信息来解码该飞行器108的位置。进一步地，如果基于该计算的2-D或3-D位置116，通过了该检验，则该空中飞行器的解码位置可以被追踪。在一些实施例中，以预定义的安排的时间窗来从该主地面站102传送多个询问信号。由此，多个从属地面接收器104a-104i追踪多个询问信号的通信的时间，以用于时间同
止/J/ O输出接口 210、308被提供成使服务人员或其它电子系统能够接收由该短基线定位系统100的实施例所确定的飞行器位置信息。在一些实施例中，该接口 210和/或308提供信息给空中交通控制系统。所确定的飞行器位置信息可接着与其它可用的空中交通控 制信息相结合。如以上所提到的，虽然已经说明和描述了本发明的优选实施例，但在不背离本发明的精神和范围的情况下，可进行许多改变。由此，本发明的范围不由优选实施例的公开所限制。而是，应当完全参考随后的权利要求来确定本发明。要求保护专有所有权或特权的本发明实施例被限定如下
权利要求
1.一种用于定位空中飞行器的方法，该方法包括 将询问信号从主地面站传送到该空中飞行器，该询问信号在传输时间(TOT)从该主地面站传送； 在该主地面站处从该空中飞行器接收第一询问应答信号； 通过使用该第一询问应答信号来确定第一到达时间(TOA)； 在该第一从属地面站处接收第二询问应答信号； 通过使用该第二询问应答信号来确定第二 TOA ； 在该第二从属地面站处接收第三询问应答信号； 通过使用该第三询问应答信号来确定第三TOA ;以及 通过使用根据该Τ0Τ、第一 Τ0Α、第二 TOA和第三TOA所确定的三个得到的到达时间差(DTOA)和两个得到的往返行程延迟时间(RTDT)，基于多点定位计算和椭圆计算中的至少一个，来确定至少该空中飞行器的二维位置。
2.权利要求I的方法，进一步包括 在所接收的第一询问应答信号、第二询问应答信号和第三询问应答信号中的至少一个中接收该空中飞行器的高度信息；以及 通过使用该Τ0Τ、第一 Τ0Α、第二 Τ0Α、第三Τ0Α、和该高度信息，基于该多点定位计算，来确定该空中飞行器的三维位置。
3.权利要求2的方法，进一步包括 在该第三从属地面站处接收第四询问应答信号； 通过使用该第四询问应答信号来确定该第四TOA ;以及 通过使用来自该Τ0Τ、第一 Τ0Α、第二 Τ0Α、第三TOA和第四TOA的六个得到的DTOA和三个得到的RTDT，基于多点定位计算和椭圆计算中的至少一个，来确定该空中飞行器的更精确的位置。
4.权利要求I的方法，其中将该询问信号从该主地面站传送到该空中飞行器包括 从该主地面站向该空中飞行器发射询问雷达信号， 其中响应于所发射的雷达信号入射在该空中飞行器上，从该空中飞行器发射该第一询问应答信号、第二询问应答信号、和该第三询问应答信号。
5.权利要求I的方法，进一步包括 在第一从属地面接收器和第二从属地面接收器处接收该询问信号， 其中所接收的询问信号与该询问信号被传送的时间相关联，以及 其中该第二询问应答信号和该第三询问应答信号与该时间相关联。
6.权利要求I的方法，其中，该第一询问应答信号、第二询问应答信号、和该第三询问应答信号是响应于该空中飞行器接收该询问信号而从该空中飞行器发射的应答信号的若干部分。
7.一种用于定位装备了有广播式自动相关监视(ADS-B)能力的发送应答器的空中飞行器的方法，该方法包括 在主地面站和多个从属地面接收器处对来自该空中飞行器的ADS-B断续发射进行被动地监听； 在该主地面站处解码所接收的位置断续发射；以及由飞机位置报告来确定该空中飞行器的位置。
8.权利要求7的方法，其中该多个从属地面接收器包括第一从属地面接收器和第二从属地面接收器，并且进一步包括 在主地面站处接收第一断续发射信号； 通过使用该第一断续发射信号来确定第一到达时间(TOA)； 在该第一从属地面站处接收第二断续发射信号； 通过使用该第二断续发射信号来确定第二 TOA ； 在该第二从属地面站处接收第三断续发射信号； 通过使用该第三断续发射信号来确定第三TOA ;以及 通过使用根据该第一 Τ0Α、第二 Τ0Α、和第三TOA所确定的三个得到的到达时间差(DT0A)，基于多点定位计算，来确定至少该空中飞行器的二维位置。
9.权利要求8的方法，其中该多个从属地面接收器包括第三从属地面接收器，并且进一步包括 在该第三从属地面站处接收第四断续发射信号； 通过使用该第四断续发射信号来确定第四TOA ;以及 通过使用根据该第一 Τ0Α、第二 Τ0Α、第三Τ0Α、和第四TOA所确定的六个得到的DT0A，基于多点定位计算，来确定该空中飞行器的更精确的位置。
10.权利要求8的方法，进一步包括 基于该二维位置来检验该空中飞行器的解码位置；以及 如果基于来自该空中飞行器追踪的计算的二维位置和解码的高度信息，通过了该检验，则追踪该空中飞行器的解码位置。
11.一种空中飞行器位置确定系统，包括 主地面站，被配置成发射询问信号到空中飞行器，以及被配置成从该空中飞行器接收第一询问应答信号和第一断续发射信号中的至少一个； 第一从属地面站，被配置成从该主地面站接收该询问信号，被配置成从该空中飞行器接收第二询问应答信号和第二断续发射信号中的至少一个，以及被配置成将与所接收的第二询问应答信号和第二断续发射信号中的至少一个相关联的第一信息传送到该主地面站；以及 第二从属地面站，被配置成从该主地面站接收该询问信号，被配置成从该空中飞行器接收第三询问应答信号和第三断续发射信号中的至少一个，以及被配置成将与所接收的第三询问应答信号和断续振荡器信号中的至少一个相关联的第二信息传送到该主地面站，其中在该主地面站处确定该询问信号的传输时间(Τ0Τ)， 其中通过使用该第一询问应答信号和该第一断续发射信号中的至少一个来确定第一到达时间(Τ0Α)， 其中通过使用与该第二询问应答信号和该第二断续发射信号中的至少一个相关联的第一信息来确定第二 Τ0�。� 其中通过使用与该第三询问应答信号和该第三断续发射信号中的至少一个相关联的第二信息来确定第三Τ0�。约� 通过使用该Τ0Τ、第一 Τ0Α、第二 Τ0Α、和第三Τ0�。诙嗟愣ㄎ患扑愫屯衷布扑阒械闹辽僖桓隼慈范ǜ每罩蟹尚衅鞯奈恢�。
12.权利要求11的空中飞行器位置确定系统，进一步包括 第一收发器，驻留在该主地面站处，其中该第一询问应答信号和第一断续发射信号中的至少一个是由该空中飞行器所发射的射频信号的第一部分； 第二接收器，驻留在该第一从属地面接收器处，其中该第二询问应答信号和第二断续发射信号中的至少一个是由该空中飞行器所发射的射频信号的第二部分；以及 第三接收器，驻留在该第二从属地面接收器处，其中该第三询问应答信号和第三断续发射信号中的至少一个是由该空中飞行器所发射的射频信号的第三部分。
13.权利要求12的空中飞行器位置确定系统，其中该询问信号是由该第一收发器所发射的射频询问信号。
14.权利要求12的空中飞行器位置确定系统，其中由该第一收发器所发射的该射频询问信号被驻留在该第一从属地面接收器处的第二接收器所接收，并且被驻留在该第二从属地面接收器处的第三接收器所接收，其中所接收的射频询问信号与通过使用预定义的时间窗传送该询问信号的时间相关联，以及其中该第二询问应答信号和该第三询问应答信号 与该时间相关联。
15.权利要求11的空中飞行器位置确定系统，其中，该第一询问应答信号、第二询问应答信号、和该第三询问应答信号是响应于该空中飞行器接收该询问信号而从该空中飞行器发射的应答信号的若干部分。
16.权利要求11的空中飞行器位置确定系统，其中该第一断续发射信号、第二断续发射信号、和第三断续发射信号是从该空中飞行器发射的断续发射信号的若干部分。
17.权利要求11的空中飞行器位置确定系统，进一步包括 第三从属地面站，被配置成从主站接收该询问信号，被配置成从该空中飞行器接收第四询问应答信号和第四断续发射信号中的至少一个，以及被配置成将与所接收的第四询问应答信号和第四断续发射信号中的至少一个相关联的第三信息传送到主地面站， 其中通过使用该第四询问应答信号和第四断续发射信号中的至少一个来确定第四TOA,以及 其中通过使用该Τ0Τ、第一 Τ0Α、第二 Τ0Α、第三TOA和第四Τ0�。诙嗟愣ㄎ患扑愫屯衷布扑阒械闹辽僖桓觯慈范ǜ每罩蟹尚衅鞯母返奈恢�。
18.权利要求11的空中飞行器位置确定系统， 其中根据该第一询问应答信号和第一断续发射信号中的至少一个、该第二询问应答信号和第二断续发射信号中的至少一个、和该第三询问应答信号和第三断续发射信号中的至少一个，来确定该空中飞行器的高度信息，以及 其中通过使用该Τ0Τ、第一 Τ0Α、第二 Τ0Α、第三TOA和该高度信息，基于多点定位计算和椭圆计算中的至少一个，来确定该空中飞行器的三维位置。
全文摘要
系统和方法可操作成定位空中飞行器(108)。该方法将询问信号从主地面站(102)传送到装备了空中交通控制雷达信标系统(ATCRBS)或模式S发送应答器的空中飞行器(108)，并且传送到多个从属地面接收器(104a-104i)。从属地面接收器(104a-104i)中的每个从该主地面站(102)接收该询问信号，并且将其系统时间分别与该主地面站(102)同步。该主地面站(102)和该多个从属地面接收器(104a-104i)从该空中飞行器(108)接收询问应答信号(106,110a-110i)。该主地面站(102)确定主地面站(102)处的应答信号的到达时间(TOA)，以及在这些从属地面接收器(104a-104i)处所接收的应答信号的相应的到达时间(TOA)。通过使用至少该三个TOA，基于多点定位计算和椭圆计算中的至少一个来确定该空中飞行器(108)的位置(116)。
文档编号G01S5/02GK102884440SQ201080066813
公开日2013年1月16日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者G.王 申请人:霍尼韦尔国际公司