Procedimiento para transmitir informaciones adicionales con mensajes de navegación en un sistema de navegación por satélite.

Procedimiento para transmitir informaciones adicionales con mensajes de navegación en un sistema denavegación por satélite,

en donde un mensaje de navegación presenta uno o varios parámetros, con los pasossiguientes:

selección de al menos un parámetro de un mensaje de navegación para la transmisión de las informacionesadicionales (S10), seleccionándose como el al menos un parámetro uno o varios parámetros con datos orbitales deun satélite del sistema de navegación por satélite,

sustitución al menos parcial del al menos un parámetro seleccionado por las informaciones adicionales (S12) yemisión del mensaje de navegación alterado de esta manera (S14).

Procedimiento para transmitir informaciones adicionales con mensajes de navegación en un sistema de navegación por satélite. La invención concierne a un procedimiento para transmitir informaciones adicionales con mensajes de navegación en un sistema de navegación por satélite según la reivindicación 1.

Los sistemas de satélites de navegación global (Global Navigation Satellite System GNSS, abreviadamente sistema de navegación por satélite) se utilizan para la determinación de la posición y la navegación en la tierra y en el aire. Para la determinación de la posición por un receptor se transmiten mensajes de navegación en el GNSS por medio de las señales del satélite. Estos mensajes de navegación contienen, entre otros, datos de la órbita del satélite que emite la señal de satélite que contiene los mensajes. Los mensajes se retransmiten a intervalos de tiempo determinados a fin de transmitir al receptor datos de la órbita lo más actuales posible para la determinación exacta de la posición. En el GNSS Galileo europeo que se encuentra en construcción (en lo que sigue denominado también sistema Galileo o abreviadamente Galileo) , se emplean, según la especificación actual, los parámetros siguientes para describir la órbita en un mensaje de navegación:

! M0: Anomalía media en el tiempo de referencia ! Δn: Diferencia media de movimiento respecto del valor computado ! e: Excentricidad ! A1/2: Raíz cuadrada del semieje mayor ! : OMEGA0: Longitud del nodo ascendente del plano orbital en una época semanal ! i0: Ángulo de inclinación de la órbita en el tiempo de referencia ! OMEGA: Argumento del perigeo ! OMEGADOT: Tasa de cambio de la longitud del nodo ascendente en la época semanal ! IDOT: Tasa de cambio del ángulo de inclinación ! cuc: Amplitud del término de corrección armónica del coseno del argumento de latitud ! cus: Amplitud del término de corrección armónica del seno del argumento de latitud ! crc: Amplitud del término de corrección armónica del coseno del radio de la órbita ! crs: Amplitud del término de corrección armónica del seno del radio de la órbita ! cic: Amplitud del término de corrección armónica del coseno del ángulo de inclinación ! cis: Amplitud del término de corrección armónica del seno del ángulo de inclinación ! t0e: Tiempo de referencia de efemérides No obstante, en el mensaje de navegación para Galileo están previstos solamente muy pocos bits para ampliaciones

futuras, lo que, naturalmente limita una ampliación posterior del sistema Galileo con nuevos servicios e

informaciones adicionales. El documento DE102005039807A1 describe un terminal para la utilización de señales de navegación por satélite que puede alterar su estado de servicio en respuesta a una señal de una orden contenida en un mensaje de navegación recibido. Para la transmisión de la señal de la orden se pueden enviar páginas separadas de un mensaje de navegación. Por ejemplo, en caso de 30 páginas se pueden emplear las páginas 1 a 15 para el funcionamiento de navegación propiamente dicho y las páginas 16 y 17 para la retransmisión de la señal de la orden.

El documento WO03/040749A describe la transmisión de mensajes de estado a terminales de abonado de un sistema de transmisión de datos por satélite, especialmente un sistema de navegación por satélite, tal como, por ejemplo, Galileo. A este fin, los mensajes de estado se descomponen en bloques de datos que son más pequeños que los bloques de datos útiles a transmitir. Los bloques de datos de los mensajes de estado se incorporan después en bloques consecutivos de los datos útiles.

El documento US-A-5153598 describe la transmisión de telecomandos con señales GPS. Según una forma de realización de la transmisión descrita, se ha previsto para ello que se alteren secciones de un mensaje de

navegación por GPS para incrustar el telecomando en el mensaje. Las secciones que se deben alterar consisten especialmente en cuatro bits de las palabras TLM y HOW al comienzo de cada subtrama del mensaje de navegación por satélite, que no transmiten informaciones.

El problema de la presente invención consiste en proponer un procedimiento para transmitir informaciones adicionales con mensajes de navegación en un sistema de navegación por satélite, sin que sea necesaria una alteración importante de la especificación fundamental de un mensaje de navegación.

Este problema se resuelve por medio de un procedimiento para transmitir informaciones adicionales con mensajes de navegación en un sistema de navegación por satélite con las características de la reivindicación 1. Otras ejecuciones de la invención son objetos de las reivindicaciones subordinadas.

Una idea esencial de la invención consiste en sustituir algunos o varios parámetros de un mensaje de navegación, al menos parcialmente, por informaciones que deban transmitirse adicionalmente. Por ejemplo, en lugar de algunos parámetros de un mensaje de navegación o en los lugares menos significativos de estos parámetros se puede transmitir una información adicional que no tenga nada que ver con los parámetros orbitales generalmente contenidos en un mensaje de navegación. De esta manera, se pueden transmitir elegantemente informaciones adicionales, por ejemplo para nuevos servicios del sistema, sin que tenga que alterarse sensiblemente la especificación fundamental de un mensaje de navegación.

La invención concierne ahora según una forma de realización a un procedimiento para transmitir informaciones adicionales con mensajes de navegación en un sistema de navegación por satélite, en donde un mensaje de navegación presenta uno o varios parámetros, con los pasos siguientes:

selección de al menos un parámetro de un mensaje de navegación para la transmisión de las informaciones adicionales,

sustitución al menos parcial del al menos un parámetro seleccionado por las informaciones adicionales y

emisión del mensaje de navegación alterado de esta manera. Este procedimiento puede estar implementado, por ejemplo, en forma de un algoritmo en una estación terrestre del sistema de navegación por satélite y puede hacer posible la introducción de nuevos servicios sin que tenga que alterarse la estructura del mensaje de navegación.

Según otra forma de realización de la invención, un parámetro con datos orbitales de un satélite del sistema de navegación por satélite puede ser seleccionado como el al menos un parámetro. Se alteran así ciertamente los parámetros orbitales contenidos en un mensaje de navegación, pero esto puede hacerse de tal manera que un sistema de utilización de mensajes de navegación apenas perciba el error introducido por la alteración.

En otra forma de realización de la invención el sistema de navegación por satélite es el sistema Galileo y como parámetros se emplean uno o varios de los parámetros siguientes: cuc; cus; crc; cic; cis; OMEGADOT; IDOT. Estos parámetros contienen al menos parcialmente parámetros orbitales y son adecuados para la transmisión de las informaciones adicionales, ya que el error introducido por estas informaciones puede mantenerse pequeño o bien puede ser al menos compensado por, por ejemplo, mensajes de navegación inalterados subsiguientes.

En particular, según una forma de realización de la invención, los lugares menos significativos del al menos un parámetro seleccionado pueden sustituirse por informaciones adicionales. Los lugares menos significativos pueden ser, por ejemplo LSBs (Least Significant Bits) de un parámetro. Sin embargo, pueden ser también bytes o palabras enteros de un parámetro que comprenda varios bytes o palabras, siempre que estos bytes o palabras enteros sean los lugares menos significativos del parámetro.

Según otra forma de realización de la invención, el periodo de tiempo de validez de un mensaje de navegación alterado puede ser reducido con respecto al periodo de tiempo de validez de un mensaje de navegación inalterado de tal manera que el mensaje de navegación alterado satisfaga los requisitos del sistema de navegación por satélite referentes a precisión, integridad y/o continuidad. El mensaje alterado puede emitirse, por ejemplo, con más frecuencia que un mensaje inalterado. El periodo de tiempo de validez de un mensaje alterado puede reducirse, por ejemplo, de tal manera que sea todavía más largo que el tiempo hasta la (por ejemplo) al menos segunda repetición del mensaje de navegación en la corriente de datos enviada de un satélite, lo que es típicamente del orden de magnitud de unos pocos minutos y, por ejemplo, no alcanza los 110 minutos que están previstos actualmente en el sistema Galileo.

Asimismo, según... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para transmitir informaciones adicionales con mensajes de navegación en un sistema de navegación por satélite, en donde un mensaje de navegación presenta uno o varios parámetros, con los pasos siguientes:

selección de al menos un parámetro de un mensaje de navegación para la transmisión de las informaciones adicionales (S10) , seleccionándose como el al menos un parámetro uno o varios parámetros con datos orbitales de un satélite del sistema de navegación por satélite,

sustitución al menos parcial del al menos un parámetro seleccionado por las informaciones adicionales (S12) y

emisión del mensaje de navegación alterado de esta manera (S14) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el sistema de navegación por satélite es el sistema Galileo y como parámetros se eligen uno o varios de los parámetros siguientes: cuc; cus; crc; cic; cis; OMEGADOT; IDOT.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que los lugares menos significativos del al menos un parámetro seleccionado se sustituyen por informaciones adicionales.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que se reduce el periodo de tiempo de validez de un mensaje de navegación alterado en comparación con el periodo de tiempo de validez de un mensaje de navegación inalterado de tal manera que el mensaje de navegación alterado satisfaga los requisitos del sistema de navegación por satélite referentes a precisión, integridad y/o continuidad.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que los parámetros inalterados de un mensaje de navegación alterado se fijan en cada caso de tal manera que las desviaciones de las órbitas del mensaje de navegación alterado y del mensaje de navegación inalterado correspondiente en el periodo de tiempo de validez reducido resulten ser suficientemente pequeñas.

6. Sistema (10) de navegación por satélite que comprende un segmento espacial (12) con varios satélites (14) que emiten señales de satélite (16) que contienen mensajes de navegación para que sean recibidas y evaluadas por sistemas de utilización (18) para la determinación de la posición y la navegación, y un segmento terrestre (20) con varias estaciones de observación y de mando (22) que vigilan los satélites (14) , estando concebidas una o varias de las estaciones de observación y de mando (22) para ejecutar un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores con el fin de transmitir informaciones adicionales a los sistemas de utilización.

7. Procedimiento para recibir informaciones adicionales transmitidas con un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, con lo pasos siguientes:

recepción de un mensaje de navegación alterado y

obtención de las informaciones adicionales contenidas en al menos un parámetro del mensaje de navegación alterado recibido.

8. Receptor (18) para señales (16) de un sistema (10) de navegación por satélite que contienen mensajes de navegación (30) , en donde el receptor está concebido para ejecutar un procedimiento según la reivindicación 7.