ES2262744T3

ES2262744T3 - Metodo y mecanismo para determinar el tiempo en un sistema de posicionamiento de satelite.

Info

Publication number: ES2262744T3
Application number: ES02023862T
Authority: ES
Inventors: Leonid Sheynblat; Norman F. Krasner
Original assignee: SnapTrack Inc
Current assignee: SnapTrack Inc
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2006-12-01
Anticipated expiration: 2019-04-12
Also published as: CA2328847A1; JP2002511592A; MXPA00010141A; DE69929915D1; HK1083244A1; CA2328847C; JP4843004B2; CN1306619A; BR9917732B1; ES2358302T3; ATE245819T1; US20030025632A1; US6215442B1; ID28215A; CN1208631C; CA2557823A1; JP2009053193A; DE69929915T2; JP4727815B2; DE69940572D1

Abstract

Un método para determinar el tiempo asociado a un sistema de posicionamiento de satélite, dicho método comprende los pasos implementados en la máquina de: Estimar la pluralidad de valores asociados con al menos uno de los rangos relativos y una posición relativa entre una entidad (100, 853) y un conjunto de satélites, en donde cada uno de dicha pluralidad de valores es asociado con un respectivo tiempo de medición, donde cada tiempo de medición y dicho tiempo asociado con dicha posición del satélite difieran por un primer desbalance, caracterizado por: determinar un primer conjunto de valores de la estadística del error usando cada tiempo de medición asociado con uno de dicha pluralidad de valores; alterar cada tiempo de medición por un segundo desbalance; determinar un segundo conjunto de valores de la estadística del error usando dicho tiempo de medición alterado; y basado en dicho segundo conjunto de valores de la estadística del error, determinar dicho primer desbalance.

Description

Método y mecanismo para determinar el tiempo en un sistema de posicionamiento de satélite.

Idea general de la invención Campo de la invención

Esta invención está relacionada con los sistemas de posicionamiento de satélites (SPS), y en particular, con determinar el tiempo asociado a la transmisión y/o la recepción de la señal de los SPS.

Información general

Los receptores SPS, como los receptores GPS (Sistemas de Posicionamiento Global) normalmente determinan su posición calculando los tiempos relativos de llegada de señales transmitidas simultáneamente de una multiplicidad de satélites como los satélites GPS (o NAVSTAR). En sistemas de posicionamiento de satélites típicos, como los GPS, la multiplicidad de satélites se sincroniza de acuerdo a un reloj de sistema altamente preciso, el cual puede proveer exactitud del reloj atómico. Generalmente, cada satélite transmite datos de navegación (por ejemplo la localización del satélite) que también incluye un sello de tiempo para indicar cuándo fueron transmitidos los datos, de acuerdo con el tiempo indicado por el reloj de sistema (referido a partir de aquí como el tiempo de sistema), de donde, en el caso de los GPS, se referirá como tiempo de sistema GPS.

Sin Embargo, los receptores SPS típicamente no tienen un reloj tan preciso. Así, un receptor SPS típicamente determina la información cronometrada leyendo y cronometrando información contenida en el mensaje del satélite. Muchos receptores determinan la posición y el tiempo usando mediciones de cuatro (o más) satélites. El rango para cada uno de cuatro satélites (i = 1, 2, 3, 4) puede ser expresado como:

(1)PRi = \sqrt{(x - xi)^{2} + (y - yi)^{2} + (z - zi)^{2}} + cb

En donde

x, y y z son las coordenadas/posición del receptor (incógnita);

xi, yi y zi son las coordenadas/posición del i-ésimo satélite (conocido); y

cb representa la inclinación del reloj, el cual es el resultado del error en tiempo entre el reloj del receptor y el tiempo de referencia (incógnita).

Así, hay típicamente un total de cuatro incógnitas en la ecuación (1) anterior.

A menudo, PRi se refiere a un seudo rango, dado que representa el rango actual del i-ésimo satélite, más o menos un desbalance que puede resultar debido al error en el reloj del receptor, como se indica con el término cb en la ecuación (1). La ecuación anterior, usando mediciones de cuatro satélites, puede ser linearizada y expresada en forma matricial como sigue:

1

En donde

\DeltaPRi es el residual del seudo rango para el i-ésimo satélite (i = 1, 2, 3, 4), y representa una diferencia entre el seudo rango medido y un rango estimado inicial para el i-ésimo satélite (conocido);

uxi, uyi, y uzi son los cosenos de la dirección del vector de la línea de visión(LOS) del receptor al i-ésimo satélite, como se proyecta a lo largo de los ejes coordenadas x, y y z (conocido);

\Deltax, \Deltay, \Deltaz, y \Deltacb son las correcciones de las estimaciones iniciales de coordenadas/posición y el reloj del receptor, el cual puede estas desbalanceado de un reloj de referencia (incógnita).

A partir de aquí, el vector del residual del seudo rango es también referido como Z, la matriz de nx4 elementos H es también referida como una matriz de observación, y x representa el vector de corrección de tiempo y posición del receptor SPS, el cual contiene las incógnitas de interés. Así, si la inversa de la matriz de observación H existe, una única solución para la x desconocida en el conjunto de ecuaciones lineales representadas por la ecuación de la matriz anterior (2) puede ser determinada, tal que:

x = H^{-1} \cdot Z

ó

(3)\hat{x} = (H^{T} \cdot H)^{-1} H^{T} \cdot Z

en donde,

H^{-1} es la inversa de la matriz de observación;

(H^{T}\cdotH)^{-1} es la seudo inversa de la matriz de observación; y

\hat{x} es la estimación mínimo cuadrática del vector de parámetros desconocidos, x.

Para determinar los seudo rangos (PRi), un receptor convencional SPS típicamente usa una estimación inicial de su posición y de la inclinación de reloj que son conocidos en menos de un milisegundo. Sin embargo, desde que las señales de los satélites viajan a, o aproximadamente, la velocidad de luz, aun un milisegundo de ambigüedad en tiempo puede resultar en un error de hasta 300 kilómetros en la medición del seudo rango. Resolviendo la ecuación de la matriz (2) anterior, el receptor convencional del GPS puede calcular una corrección de su estimación inicial de la inclinación del reloj, en donde la estimación inicial de la inclinación del reloj se obtiene leyendo el mensaje de navegación que provee la información "tiempo-alineación".

Desafortunadamente, en muchas situaciones, determinar el tiempo del sistema leyendo el mensaje de navegación de uno o más satélites puede ser difícil, debido a la degradación de la calidad de la señal. Por ejemplo, donde hay obstrucción de las señales del satélite, el nivel admitido de la señal o relación señal/ruido (SNR) de los satélites GPS puede ser demasiado bajo para demodular y leer las señales de datos del satélite sin error. Tales situaciones pueden presentarse en el rastreo personal y otras aplicaciones altamente móviles. Bajo esas condiciones de señal, todavía es posible para un receptor adquirir y rastrear las señales de los GPS. Sin embargo, ejecutar localizaciones y mediciones de tiempo no ambiguas sin cronometrar datos puede tener un mejor desempeño utilizando métodos alternativos.

US-A-4,578,678 describe un receptor GPS teniendo un número de canales, uno por cada uno de la pluralidad de satélites. Un agregado de las señales moduladas del código del seudo rango de la división del tiempo es recibido de algunos o todos los satélites y convertido a una banda de base y luego a forma digital para separar el procesamiento en los canales separados, cada uno de los cuales incluye un complejo mezclador para el ajuste de la señal de la banda de base a una estimación suavizada de frecuencia para el siguiente intervalo de medición. Un correlacionador cruzado de N-retraso recibe una copia del código del seudo rango ajustado para una estimación suavizada del seudo rango (retraso). Un procesador rápido de transformación de Fourier calcula la energía de la señal como una función de frecuencia de Doppler para cada atraso de correlación, y un estimador de rango y frecuencia calcula las estimaciones del seudo rango y la frecuencia. Estas estimaciones brutas de todos los canales son usadas para estimar la posición del receptor, la velocidad, el desbalance del reloj y el desbalance del ritmo de reloj en una unidad de control y navegación convencional,
y basado en la solución total, esa unidad calcula las estimaciones suavizadas para el próximo intervalo de medición.

WO-A-98/02984 describe el procesamiento de la señal GPS permitiendo códigos múltiples del satélite y depósitos Doppler para ser buscados secuencial mente. Los datos de la banda de base de salida del receptor son probados y almacenados sobre un intervalo de tiempo suficiente para lograr la adquisición y la sincronización para cualquier señal CDMA en cualquier corrimiento Doppler específico. Esta muestra es grabada digitalmente y reproducida de la memoria tantas veces como se requiera adquirir y sincronizar cada señal CDMA deseada. Para mantener el consumo de energía de procesamiento bajo, un correlacionador cruzado análogo es usado. El orden del procesamiento coherente y no coherente para todos los canales de código Doppler es escogido para maximizar la eficiencia de energía mientras se minimiza el procesador de hardware requerido.

WO-A-95/04941 describe un método y un sistema para rastrear la posición de al menos un objeto en movimiento de la estación de procesamiento terrestre interceptando las señales del espectro difundidas de banda ancha transmitidas de una pluralidad de satélites, en las cuales la secuencia de código de las señales no es conocida. Un circuito del receptor en el objeto en movimiento comprime las señales de banda ancha recibidas dentro de una banda estrecha, remueve cualquier inclinación de la frecuencia con un oscilador de referencia teniendo un valor de desbalance de frecuencia, forma una banda de base analógica estrecha y transmite a la estación de procesamiento, en la cual las líneas del espectro son producidas y comparadas con valores del espectro artificiales para determinar la identificación de cada satélite. El valor del desbalance de la frecuencia del oscilador de referencia es estimado y la localización y velocidad del objeto en movimiento es determinada.

La invención actual provee un método y un mecanismo para determinar el tiempo en un SPS, tal como el tiempo de la transmisión de un satélite y/o el tiempo de medición por un receptor SPS, relativo a un tiempo de referencia (por ejemplo el tiempo del sistema u otro tiempo de referencia relativamente exacto) sin que sea necesario determinar el tiempo de referencia para procesar información cronometrada proveída dentro del mensaje de datos de navegación del satélite.

Sumario de la invención

Un método y un mecanismo para determinar un tiempo de referencia asociado con un sistema de posicionamiento del satélite se describen. Una vez determinado, el tiempo de referencia, en una realización, puede ser utilizado para determinar otra información de navegación. Tal información de navegación puede incluir, por ejemplo, la localización/posición de un receptor de un sistema de posicionamiento de satélite (SPS).

Así, de acuerdo con un primer aspecto de la invención se provee un método para determinar un tiempo asociado con un sistema de posicionamiento del satélite como publicación en la reivindicación 1.

De acuerdo con un segundo aspecto, se provee un mecanismo para determinar un tiempo asociado con un sistema de posicionamiento del satélite como publicación en la reivindicación 4.

De acuerdo con las realizaciones preferidas, una estadística del error se usa para determinar el tiempo de referencia.

Breve descripción de las ilustraciones

La figura 1A muestra un ejemplo de un receptor móvil GPS combinado y el sistema de comunicación que puede ser utilizado de acuerdo a la realización de la invención actual;

La figura 1B ilustra en más detalles el convertidor de RF a IF 7 y el sintetizador de frecuencia 16 de la figura 1A;

La figura 2 es un diagrama de flujo de datos ilustrando un método para utilizar la velocidad relativa del satélite para la determinación del tiempo en un sistema de posicionamiento del satélite, como puede ser utilizada con un receptor móvil SPS que es combinado con un receptor móvil de comunicación y un transmisor, como se muestra en la figura 1A;

La figura 3A es un diagrama de flujo de datos ilustrando un método para utilizar una estadística del error para determinar el tiempo en un sistema de posicionamiento del satélite de acuerdo con una realización de la invención;

La figura 3B es un diagrama de flujo de datos ilustrando un método para utilizar una estadística del error de la variación de la unidad en el método 300 de la figura 3A para determinar el tiempo en un sistema de posicionamiento del satélite de acuerdo con una realización de la invención;

Las figuras 4A y 4B describen un ejemplo de despliegues de variaciones de unidades para un conjunto de estimaciones de rango, de acuerdo con una realización de la invención;

La figura 5 muestra un método generalizado para determinar el tiempo asociado con un sistema de posicionamiento del satélite basado en comparar un primer y un segundo registro de un mensaje de datos del satélite, y el cuál puede ser utilizado con un receptor SPS móvil que es combinado con un receptor móvil de comunicación y un transmisor, como se mostró en la figura 1A de acuerdo con una realización de la invención;

Figura 6 ilustra en más detalles un método 620 para medir el tiempo relacionado con mensajes de datos del satélite para usar con los sistemas de posicionamiento de satélites;

La figura 7A ilustra una estación-base de acuerdo con una realización de la invención;

La figura 7B ilustra una estación-base de acuerdo con una realización de la invención;

La figura 8 ilustra un sistema de acuerdo con una realización de la invención, el cual incluye un receptor SPS, un sitio del teléfono celular, una estación-base, Internet, y un sistema de cómputo cliente.

Descripción detallada

Varios métodos y mecanismos para medir el tiempo relacionado con los mensajes de datos del satélite para usar con sistemas de posicionamiento de satélite son descritos más abajo. Algunas de las discusiones de la invención se enfocan en el sistema de posicionamiento global de satélites de los Estados Unidos (GPS). Sin embargo, debería ser evidente que estos métodos son igualmente aplicables a sistemas de posicionamiento del satélite similares, como el Russian Glonass system. Aun más, se apreciará que las enseñanzas de la invención actual sean igualmente aplicables a sistemas de posicionamiento que utilizan seudolitos o una combinación de satélites y seudolitos. Aun más, las diversas arquitecturas para las estaciones-base y receptores móviles SPS son provistas para propósitos ilustrativos en vez de para ser interpretadas como limitaciones de la invención actual.

Utilizando la velocidad del satélite para la determinación de tiempo

La figura 2 es un diagrama de flujo de datos ilustrando un método para la utilizar la velocidad relativa del satélite para la determinación de tiempo en un sistema de posicionamiento del satélite, como puede ser utilizado con un receptor móvil SPS que es combinado con un receptor móvil de comunicación y un transmisor, tal como se muestra en la figura 1A. En el método 200 mostrado en la figura 2, una entidad, como un receptor móvil SPS 100 se muestra en la figura 1A, estima su posición para un conjunto de uno o más satélites en el paso 202. El receptor SPS puede determinar un conjunto de seudo rangos para el conjunto de satélites basado en las señales transmitidas de los satélites. Tal así, cualquier estimación de rango o de posición por el receptor SPS típicamente estará desbalanceado relativo a la posición actual o rango, debido a un desbalance entre el tiempo de medición provisto por el reloj del receptor SPS, y un tiempo de referencia.

En el paso 204, una estación-base, como la estación-base mostrada en la figura 7A, recibe información de estimación del receptor SPS. Por ejemplo, la información de la estimación puede incluir una representación de mediciones de seudo rango, asociada con una estimación del tiempo de medición por el receptor SPS. Por ejemplo, el seudo rango puede ser determinado usando el tiempo indicado por el reloj del receptor SPS. Como se menciona anteriormente, sin el conocimiento de la posición del satélite en un instante exacto de tiempo, relativo a un tiempo de referencia exacto, el receptor SPS sólo puede estar limitado a una estimación/aproximación de su posición que puede ser desbalanceada de la distancia actual debido a cualquier desbalance/error en tiempo.

En el paso 206, la estación-base determina el desbalance de tiempo asociado con la estimación del rango o la posición del receptor SPS, representado por la información de estimación proveída a la estación-base por el receptor SPS, basado en una estimación de la velocidad relativa del conjunto de satélites. La velocidad relativa de cada uno del conjunto de satélites representa una velocidad relativa aproximada entre el satélite y el receptor móvil SPS. Un método para utilizar la velocidad relativa del satélite para determinar el desbalance de tiempo entre el tiempo de medición de un receptor SPS y un tiempo de referencia (por ejemplo el tiempo de sistema GPS) es descrito más abajo con referencia a la ecuación de la matriz (4).

Finalmente, en el paso 208, la estación-base provee información de navegación mejorada, como el tiempo, la posición, la velocidad, etc., al receptor SPS. La información de navegación mejorada está basada en una determinación del desbalance (o una aproximación de este) para determinar a qué tiempo relativo al tiempo de referencia, la posición, el rango, u otra información fue estimada o medida por el receptor móvil SPS. Alternativamente, la estación-base no puede proveer la información de navegación mejorada al receptor SPS. Por ejemplo, tal información puede ser almacenada, provista para otra entidad por un enlace de comunicación de datos que puede ser con alambre o inalámbrico, etc.

La tabla 1 muestra como y por cuál dispositivo(s) algunas de las medidas mencionadas pueden ser determinadas.

TABLA 1

	Receptor SPS	Estación-base	Como es determinado
PR	X	X	\begin{minipage}[t]{70mm} Medido por el método de correlación cruzada, por ejemplo, como se describe más abajo con referencia a las figuras 5-6\end{minipage}
\DeltaPR		X	\begin{minipage}[t]{70mm} Estimado por el uso de la relación \Delta PR = PR-\hat{R}, donde \hat{R} es una estimación del verdadero rango R\end{minipage}
TOM (Tiempo de medición)		X	\begin{minipage}[t]{70mm} Estimado, tal que TOM(GPS o referencia) = TOM(receptor)+ desbalance del reloj\end{minipage}
Tiempo GPS		X	\begin{minipage}[t]{70mm} Conocido de leer mensaje(s) de datos de navegación del satélite\end{minipage}
SV Range_rate		X	\begin{minipage}[t]{70mm} Estimado de leer mensaje(s) de datos de navegación del satélite\end{minipage}

La ecuación de la matriz de seudo rango (4) como se muestra más abajo puede ser solucionada por el error/desba-
lance en tiempo entre el tiempo estimado asociado con un tiempo de medición en el receptor móvil SPS y el tiempo de referencia. Tal solución se basa en la velocidad relativa entre el conjunto de satélites usados para estimar la posición del receptor móvil SPS y el mismo receptor móvil SPS. Para cinco medidas, la ecuación de la matriz modificada (4) puede ser expresada como sigue:

2

En donde

\DeltaPRi es el residual del seudo rango para el i-ésimo satélite (i = 1, 2, 3, 4, 5), y representa una diferencia entre el seudo rango medido y un rango estimado inicial para el i-ésimo satélite (conocido);

uxi, uyi, y uzi son los cosenos de dirección del vector de línea de visión (LOS) del receptor para el i-ésimo satélite (i = 1, 2, 3, 4, 5), como se proyectan a lo largo de los ejes coordenados x, y y z (conocido); sv_range_ratei es la velocidad relativa entre el i-ésimo satélite (i = 1, 2, 3, 4, 5) y una entidad (por ejemplo un receptor móvil SPS) (conocido):

\Deltax, \Deltay, \Deltaz, y \Deltacb son las correcciones para las estimaciones iniciales de coordenadas/posición y el reloj del receptor (incógnita);

\Deltat es el desbalance en la medición del tiempo, el cual puede representar la diferencia (o el desbalance) entre el tiempo estimado en el cual las mediciones del seudo rango son tomadas y un tiempo de referencia (por ejemplo el tiempo de sistema GPS, un tiempo basado en el tiempo de sistema GPS, etc.) (Incógnita).

La ecuación de la matriz (4) anterior puede ser resuelta para obtener una única solución para "ajustar" las mediciones de seudo rango tomadas en un tiempo particular. De la solución de la ecuación de la matriz (4). \Deltar provee una corrección burda y \Deltacb provee la corrección fina de la estimación inicial del tiempo en el cual los seudo rangos son determinados. Así, un desbalance, que puede estar de la orden de un sub milisegundo o más, entre un tiempo de referencia (por ejemplo el tiempo de sistema GPS) y el tiempo estimado en el cual una entidad estima su localización y/o eso de un conjunto de satélites puede ser determinado basado en la velocidad relativa del conjunto de satélites.

Aunque no necesariamente siempre es el caso, la ecuación de la matriz (4) típicamente incluye cinco valores desconocidos: \Deltax, \Deltay, \DeltaZ, \Deltacb, y \Deltat. Así, a menos que cualquiera de estos valores se conozcan en el tiempo de medición, cinco (o más) medidas del seudo rango independientes típicamente deberían ser tomadas en cuenta a solucionar para una única solución para los valores de incógnita.

En general, la exactitud de la ecuación de la matriz (4) es dependiente en parte en la exactitud de la velocidad relativa de cada uno de los satélites (sv_range_ratei). Además, los errores en las estimaciones de posición inicial y el tiempo, los cuales son usados para calcular los vectores de la línea de visión (LOS) de cada satélite a una entidad, como un receptor móvil SPS, pueden causar errores en las estimaciones de velocidad de cada satélite. Así, la información de localización de un sitio de un celular, puede ser utilizada para determinar una estimación inicial de la localización del receptor SPS. Además, la ecuación de la matriz (4) puede ser resuelta iterativa mente recalculando las velocidades de uno o más del conjunto de satélites con estimaciones de posición mejoradas para la entidad. Tal así, cada iteración puede proveer cinco mejoras: Tres en dominio espacial o posición/rango (\Deltax, \Deltay, \Deltaz), y dos mejoras en el dominio de tiempo (\Deltacb y \Deltat).

Donde la velocidad del receptor móvil SPS es conocida. Las medidas Doppler pueden ser utilizadas para determinar tiempo. En este caso, un error de la velocidad a posteriori es minimizado usando información Doppler para determinar el tiempo. Este error de velocidad representa la diferencia entre una velocidad calculada para el receptor móvil SPS (que puede calcularse usando varios métodos, incluyendo la ecuación de la matriz (4) arriba o el método estadístico de error descrito más abajo) y la velocidad conocida del receptor móvil SPS. Minimizando tal error, el tiempo de interés puede ser determinado. Por ejemplo, si el receptor móvil SPS es estacionario (i.e., La velocidad es cero), un conjunto de soluciones puede ser calculado usando varias aproximaciones para el tiempo de medición, relativo a un tiempo de referencia. Las soluciones correspondiente a una velocidad de cero mejor se aproximarán al tiempo de referencia, el cuál luego puede ser utilizado para determinar la posición del receptor móvil SPS y/u otra información de navegación. La asistencia de altitud, el "cálculo al ojo" (i.e., restringiendo la velocidad para una dirección conocida), u otras técnicas también pueden ser utilizadas para mejorar o simplificar el uso de la velocidad relativa del receptor SPS y el conjunto de uno o más satélites para determinar el tiempo y/u otra información de navegación.

Utilizando un error estadístico para la determinación del tiempo

En una realización de la invención, una estadística del error es utilizada para determinar un tiempo de referencia asociado con un sistema de posicionamiento del satélite. Una situación en la cual este aspecto de la nombrada invención, la determinación de tiempo basada en una estadística del error es útil, es cuando el número de mediciones (por ejemplo las mediciones del seudo rango) excede el número de valores desconocidos (por ejemplo \Deltax, \Deltay, \Deltaz, \Deltacb, etc.). Además, la estadística del error puede ser utilizada en conjunto con otras técnicas para la determinación mejorada del tiempo y/u otra información de navegación.

La figura 3A es un diagrama de flujo de datos ilustrando un método para utilizar una estadística del error para determinar el tiempo en un sistema de posicionamiento del satélite, según una realización de la invención. En el paso 302 del método 300 mostrando en la figura 3A, una entidad, tal como un receptor móvil SPS, estima su rango o posición relativos a un conjunto de satélites en un conjunto de instancias de tiempo, en donde uno o más del conjunto de instancias de tiempo están asociados con un tiempo estimado de medición que está desbalanceado de un tiempo de referencia. Tal desbalance, como se mencionó anteriormente, puede ser consecuencia del desbalance entre el reloj del receptor SPS y tiempo indicado por un reloj de referencia, trasfondo y/u otras inexactitudes en el reloj del receptor SPS, etc. El tiempo de referencia puede corresponderse con un tiempo asociado con el sistema de posicionamiento del satélite, como el tiempo de sistema GPS.

En el paso 304 cada uno del conjunto de instancias de tiempo es alterado por la posterior adición o sustracción de un desbalance. Por ejemplo, en una realización, cada tiempo estimado de medición asociado con cada estimación de rango o posición puede ser alterado por un desbalance entre -5 y +5 segundos. En realizaciones alternativas, otros rangos de
valores desbalanceados pueden ser adicionados o sustraídos para obtener muestras diversas de la estadística del error.

En el paso 306 una estadística del error es determinada para el conjunto alterado de instancias de tiempo (i.e., teniendo un desbalance adicionado a ellos o substraído de ellos). Finalmente, en el paso 308. el tiempo de referencia (o una aproximación de él) es determinado basado en el comportamiento de la estadística del error. En una realización, descrito debajo con referencia a la figura 3B, la estadística de error incluye determinar una distribución de la variación de la unidad de los valores residuales de seudo rango. En esta realización, una desviación lineal de la variación de la unidad típicamente corresponde a una desviación lineal en los dominios espaciales (x, y, z) y temporales (At). Optimizando la estadística del error usada, en el caso de que la variación de la unidad correspondiera a un valor mínimo de la variación de la unidad, un tiempo que aproxima al tiempo de referencia buscado podría ser determinado. El uso de la variación de la unidad con relación a los errores/desbalances de la estimación del rango o la posición, de acuerdo con una realización, es descrito más abajo con referencia a la figura 3B.

La figura 3B es un diagrama de flujo de datos ilustrando un método para utilizar la estadística del error de la variación de la unidad en el método 300 de la figura 3A para determinar un tiempo de referencia en un sistema de posicionamiento de satélite, de acuerdo con la realización de la invención. En particular, la figura 3B describe una realización del paso 306 de la figura 3A. En el paso 310 una variación de la unidad es determinada para el conjunto alterado de instancias de tiempo. En una realización, la variación de la unidad está definida por:

(5)\sigma^{2} = \frac{\hat{\nu}^{T} W \hat{\nu}}{n - m}, \nu = H \cdot \hat{x} - Z (de la ecuación (3) anterior)

En donde

\hat{\nu}^{T} es el vector transpuesto de los residuales de seudo rango a posteriori;

W es un factor de peso, que representa una matriz de observación pesada.

En una realización, ningún factor de peso es usado, lo cual es generalmente equivalente a asignar una matriz de peso a la matriz de identidad; y

n es el número de mediciones; y

m es un número de incógnitas.

Así, la variación de la unidad representa, en la mayoría de los casos, la suma ponderada (o no ponderada) de los cuadrados de los valores residuales de seudo rango. El denominador de la ecuación de variación de la unidad (5) representa el número de grados de libertad.

En el paso 312, un ajuste polinómico para la variación de la unidad es determinado. Puede ser mostrado que para los residuales del seudo rango normalmente distribuidos, el valor esperado de la variación de la unidad es la unidad y la distribución es la distribución cuadrada de Chi con (n-m) grados de libertad. Sin embargo, en algunos casos, Los valores de la variación de la unidad individuales también pueden ser iguales a cero, lo cual corresponde a un ajuste perfecto del arreglo de la posición o el tiempo para el receptor SPS. Así, las mediciones (por ejemplo seudo rangos, residuales de seudo rango, etc.) para el ajuste de posición estadísticamente óptimo debería generalmente minimizar la variación de la unidad, idealmente para un valor cerca del cero. En otras palabras, cuando la variación de la unidad para un conjunto de estimaciones de rango o posición es minimizado, un "mejor ajuste" (o solución) puede ser obtenido en espacio y/o tiempo.

Las figuras 4A y 4B describen un ejemplo de ajustes de la variación de la unidad para un conjunto de rangos estimados de acuerdo a una realización de la invención. Cuando una distribución de la estadística del error de la variación de la unidad (como una función de desbalance de tiempo), tal como el mostrado en la figura 4A es obtenido, dos ajustes lineales pueden ser calculados: uno para desbalances positivos y uno para los negativos. El punto de inclinación, dónde las dos líneas se interceptan, provee una aproximación al tiempo de referencia. Debería ser apreciado que varios tipos conocidos de ajustes polinómicos pueden ser utilizados para los datos de variación de la para unidad, y también, para determinar el mínimo local de la distribución de variación de la unidad, y a su vez, el tiempo de referencia de interés. la figura 4B es una descripción ampliada del ejemplo de la distribución de la variación de la unidad mostrado en la figura 4A. Tal así, la escala de desbalance de tiempo de la figura 4B es más pequeña que la de la figura 4A. Debería ser notado del ejemplo de la figura 4B que la intersección o el punto mínimo de inclinación para el ajuste de la variación de la unidad puede no necesariamente corresponder exactamente a un desbalance de tiempo de cero. En todo caso, la variación de la unidad puede proveer una estimación suficientemente precisa de la posición de un receptor SPS y/o un tiempo de referencia de interés, como el tiempo de sistema GPS.

Debería ser apreciado que otra estadística del error puede usarse para obtener un "ajuste" que provee una aproximación para un tiempo de referencia. Además, el método descrito con referencia a las figuras 3A y 3B puede ser realizado por una combinación de un receptor móvil SPS y una estación-base, o exclusivamente por cualquier entidad. Por ejemplo, en una realización, la estación-base recibe un conjunto de estimaciones de rango (por ejemplo valores de seudo rango) del receptor móvil SPS, y determina el tiempo del receptor, la posición, u otra información de navegación basada en la estadística del error. Opcionalmente, la estación-base puede proveer la información de navegación, o la información basada al menos en parte de esta, para el receptor móvil SPS u otra entidad. En este caso, el receptor SPS puede, basado en esa información y/u otra información, determinar su tiempo, su posición, y/u otra información de navegación.

Como se indica anteriormente, la velocidad relativa y una estadística del error (por ejemplo la variación asociada con residuales del seudo rango) pueden ser usadas separadamente o en conjunción para determinar el tiempo asociado con un sistema de posicionamiento del satélite. Además, una selección de cuál método usar puede estar hecha de acuerdo a una condición predeterminada, como los datos disponibles, la calidad de las señales, el número /espaciamiento de los satélites, el rango entre uno o más satélites y el receptor, etc. Ambos métodos pueden ser ejecutados, y el resultado óptimo para la solución del tiempo, la posición, u otra información de navegación puede ser seleccionado basado en una minimización de la inexactitud.

Uno o una combinación de los métodos y mecanismos descritos anteriormente para determinar el tiempo en un sistema de posicionamiento del satélite puede ser combinado con otro método y mecanismo para la determinación de tiempo 3S descritos en detalles la patente estadounidense No. 5, 812,087, que se denominó "Método y Mecanismo para Sistemas de Posicionamiento de Satélite basado en la Medición de Tiempo" (en inglés "Method and Apparatus for Satellite Positioning System Based Time Measurement"). Como se describe en detalles en esa patente de referencia, el tiempo puede ser determinado comparando un registro de un mensaje de datos del satélite recibido por una entidad, como un receptor móvil SPS, con otro registro que se asume que está libre de errores. De esa comparación, el tiempo puede ser determinado como se describe de manera general debajo con referencia a las Figuras 5 y 6, y es descrito en más detalle en la patente estadounidense de referencia No. 5, 812,087 citada anteriormente.

La figura 5 muestra un método generalizado para determinar el tiempo asociado a un sistema de posicionamiento de satélite basado en comparar un primer y un segundo registro de un mensaje de datos del satélite, y el cual puede ser utilizado con un receptor móvil SPS que es combinado con un receptor móvil de comunicación y un transmisor, tal como se muestra en la figura 1A. El método descrito debajo con referencia a las Figuras 5 y 6 puede ser combinado con una o una combinación de las técnicas descritas anteriormente de determinación de tiempo basadas en la velocidad relativa y/o la determinación de la estadística del error. El receptor móvil GPS 100 mostrado en la figura 1A prueba el mensaje de datos del satélite, como el calendario astronómico, y crea un registro del mensaje en el paso 501. Después en este método 500, el receptor remoto o móvil GPS transmite este registro a una estación-base, tal como se muestra la estación-base en las figuras 7A o 7B en el paso 503. Este registro es típicamente una representación del mensaje de datos del satélite recibido por el receptor móvil SPS. En el paso 505, la estación-base compara el registro transmitido del receptor móvil SPS con otro registro que puede considerarse un registro de referencia del mensaje de navegación del satélite. Este registro de referencia tiene asociado valores de tiempo en donde diversos segmentos del mensaje de datos del satélite tienen especificados tiempos de "referencia" asociados a él. En el paso 507, la estación-base determina el tiempo de muestreo por el receptor móvil GPS del mensaje de datos del satélite. Esta determinación se basa en un valor del tiempo que es asociado con el registro de referencia, y generalmente indicará el tiempo cuando el registro fue recibido por el receptor móvil GPS.

La Figura 6 ilustra en más detalles el método 620 para la medición del tiempo relacionado a los mensajes de datos del satélite para usar con un sistema de posicionamiento del satélite. El receptor móvil o remoto GPS adquiere en el paso 621 señales GPS y determina los seudo rangos de esas señales GPS adquiridas. En el paso 623, el receptor móvil GPS remueve los datos PN y crea un registro para el mensaje de datos del satélite de la señal GPS adquirida usada para crear o determinar los seudo rangos. Este registro es típicamente una representación del mensaje de navegación del satélite en la señal GPS adquirida y típicamente representa una estimación de los datos. En el paso 625, el receptor móvil GPS transmite el registro y los determinados seudo rangos a una estación-base, como la estación-base mostrada en la figura 7A o 7B.

En el paso 627, la estación-base ejecuta una correlación cruzada del registro transmitido del receptor móvil GPS con un registro de referencia del mensaje de navegación del conjunto de satélites. Este registro de referencia típicamente incluye un sello de tiempo exacto asociado con los datos en el registro de referencia (por ejemplo cada bit de datos en el registro de referencia tiene asociado un valor de tiempo o "sello"), y es este sello el que se usará para determinar el tiempo de adquisición por el receptor GPS móvil de las señales GPS adquiridas originalmente. Generalmente, el registro transmitido del receptor móvil GPS y el registro de referencia se superponen parcialmente en relación al tiempo.

En el paso 629, la estación-base determina de la operación de correlación cruzada el tiempo de adquisición del receptor GPS remoto de las señales GPS recibidas. La estación-base entonces usa en el paso 631 el tiempo de adquisición por el receptor remoto GPS de las señales GPS y usa los seudo rangos determinados para determinar una información de la posición, la cual puede ser la latitud y longitud del receptor/móvil remoto GPS. La estación-base, en el paso 633 puede comunicar esta información de posición del receptor remoto GPS a otra entidad, como un sistema de cómputo acoplado a través de una red, como Internet, o una Intranet, a la estación-base.

Visión general del hardware

La figura 1A muestra un ejemplo de un receptor móvil combinado GPS y el sistema de comunicación que puede ser usado con la invención actual. Este receptor GPS móvil combinado y el sistema de comunicación 100 han sido descritos en detalles en la patente estadounidense No. 6, 002,363, nombrada "Sistema de Posicionamiento GPS Combinado y Sistema de Comunicación utilizando Sistemas de Circuitos Eléctricos Compartidos" (en inglés "Combined GPS Positioning System and Communication System Utilizing Shared Circuitry"). La figura 1B ilustra en más detalles el convertidor de RF a IF 7 y el sintetizador de frecuencia 16 de la figura 1A. Estos componentes mostrados en la figura 1B están también descritos en la patente estadounidense No. 6, 002,363.

El receptor GPS móvil y el sistema de comunicación 100 mostrados en la figura 1A pueden ser configurados para realizar una formación particular de procesamiento de señales digitales en las señales GPS almacenadas en tal manera que el receptor tiene sensibilidad muy alta. Esto está detalladamente descrito en la patente estadounidense No. 5.663.734 que fue publicada el 2 de septiembre de 1997, titulada " Receptor GPS y Método para Procesar Señales GPS" (en inglés "GPS Receiver and Method for Processing GPS Signals"). Esta operación de procesamiento descrita en la patente estadounidense No. 5.663.734, típicamente calcula una pluralidad de circunvoluciones intermedias típicamente usando transformaciones rápidas de Fourier (FFTs) y almacenan estas circunvoluciones intermedias en la memoria digital y luego usa estas circunvoluciones intermedias para proveer al menos un seudo rango. El GPS combinado y el sistema de comunicación 100 mostrados en la figura 1A también pueden incorporar cierta estabilización de frecuencia o técnicas de calibración para poder mejorar la sensitividad y la exactitud del receptor GPS. Estas técnicas están descritas en la patente estadounidense No. 5, 841,396, titulada "un Receptor GPS Perfeccionado Utilizando un Enlace de Comunicación" (en inglés "An Improved GPS Receiver Utilizing a Communication Link").

En vez de describir los detalles de las operaciones del receptor móvil GPS combinado y el sistema de comunicación 100 mostrado en la Figura 1A, un breve sumario será provisto aquí. En una realización típica, el receptor móvil GPS y el sistema de comunicación 100 recibirán una orden de una estación-base, como la estación-base 17, que puede ser una de las estaciones-base mostradas en la figura 7B o 7A. Este comando es recibido por la antena de comunicación 2 y la orden es procesada como un mensaje digital y almacenado en la memoria 9 por el procesador 10. En una realización, la memoria 9 podría ser expandida para ser una memoria de acceso al azar (RAM) para almacenar comandos, datos, y/o información de "foto instantánea". El procesador 10 determina que el mensaje es un comando para proveer una información de la posición a la estación-base, y esto causa que el procesador 10 active la porción GPS del sistema, al menos alguna que puede ser compartida con el sistema de comunicación. Esto incluye, por ejemplo, colocar el interruptor 6 tal que el convertidor 7 de RF a IF recibe señales GPS de la antena GPS 1 en vez de señales de comunicación de la antena de comunicación 2. Luego las señales GPS son recibidas, digitalizadas, y almacenadas en la memoria digital 9, y pueden ser procesadas de acuerdo con las técnicas de procesamiento de señales digitales descritas en la patente estadounidense No. 5,663,734. El resultado de este procesamiento típicamente puede incluir una pluralidad de seudo rangos para un conjunto de satélites "en vista" y estos seudo rangos o datos basados sobre ellos pueden ser entonces transmitido de regreso a la estación-base por el componente de procesamiento 10 activando la porción del transmisor y transmitiendo los seudo rangos de regreso a la estación-base a través de la antena de comunicación 2.

La estación-base 17 mostrada en la figura 1A puede ser acoplada directamente al remoto a través de un enlace de comunicación inalámbrica, o puede ser, como se muestra en la Figura 8, acoplado al remoto a través de un sitio del teléfono celular que provee un enlace de comunicación con alambre entre el sitio telefónico y la estación-base. la figura 7A y 7B ilustran ejemplos de estas dos posibles estaciones-bases.

La estación-base 701 ilustrada en la figura 7A puede funcionar como una unidad autónoma proveyendo un enlace inalámbrico hasta y desde receptores móviles GPS y procesando los seudo rangos recibidos. Según una o una combinación de las personificaciones descritas anteriormente, la estación-base 701 puede procesar los seudo rangos para determinar el tiempo utilizando la velocidad relativa del satélite, una estadística del error, y/o una comparación de registros del mensaje de datos del satélite. La estación-base 701 puede encontrar uso cuando la estación-base está localizada en un área metropolitana y todos los receptores móviles GPS a ser rastreados son similarmente localizados en la misma área metropolitana. Por ejemplo, la estación-base 701 puede ser utilizada por fuerzas policiales o servicios de rescates para rastrear a las personas que llevan o usan los receptores móviles GPS. Típicamente, los elementos del transmisor y receptor 709 y 711, respectivamente, serán mezclados en una sola unidad receptora-transmisora y tendrán una sola antena. Sin embargo, estos componentes han sido mostrados separadamente como también pueden existir separadamente. El transmisor 709 funciona para proveer comandos y/o información de navegación para los receptores móviles GPS a través de antena del transmisor 710. Típicamente, el transmisor 709 está bajo el control de la unidad de procesamiento de datos 705 que puede recibir una petición de un usuario de la unidad de procesamiento para determinar la posición de un receptor móvil GPS específico. Consecuentemente, la unidad de procesamiento de datos 705 va a producir el comando para ser transmitido por el transmisor 709 al receptor móvil GPS. En respuesta, el receptor móvil GPS transmitiría de regreso al receptor 71 seudo rangos y estimaciones de tiempo asociadas y/o registros de mensajes de datos del satélite (o porciones de él) en una realización de la invención actual para ser recibido por la antena receptora 712. El receptor 711 recibe tal información del receptor móvil GPS y provee esta información a la unidad de procesamiento de datos 705 que luego realiza una o más de las operaciones descritas anteriormente para determinar el tiempo, la posición, y/u otra información de navegación asociada con los seudo rangos recibidos del receptor móvil GPS. Como se mencionó anteriormente con referencia a la patente estadounidense No. 5, 812,087, esas operaciones pueden involucrar los mensajes de datos del satélite recibidos del receptor GPS 703 u otros mensajes de datos de satélite de origen de referencia. Esto es detalladamente descrito en las patentes estadounidenses mencionadas anteriormente No. 6, 002,363 y 5, 841,396. El receptor GPS 703 puede proveer los datos del calendario astronómico del satélite que pueden ser usados, en una realización, con los seudo rangos y el tiempo determinado para calcular la información de una posición para el receptor móvil GPS. El almacenamiento masivo 707 puede almacenar la información de velocidad del satélite, una versión almacenada del registro de referencia de los mensajes de datos del satélite que se usa para asemejarse con los registros recibidos del receptor móvil GPS, las estadísticas del error y rutinas de análisis de acuerdo con uno o más de las técnicas citadas anteriormente, y/u otra información para determinar el tiempo basado en los seudo rangos y cualquier otra información proveída por el receptor móvil GPS. La unidad de procesamiento de datos 705 puede estar acoplada a una pantalla opcional 715 y puede estar también acoplada a un almacenamiento masivo 713 con software GIS que es opcional. Será apreciado que a pesar de que se describen separadamente, el almacenamiento masivo 713 puede ser el mismo que el almacenamiento masivo 707 en que puede estar contenido en el mismo disco duro u otro dispositivo/medio de almacenamiento de datos.

La figura 7B ilustra una estación-base alternativa de la invención actual. Esta estación-base 725 se propone que esté acoplada a sitios remotos transmisores y receptores como un sitio de teléfono móvil celular 855 mostrado en la Figura 8. Esta estación-base 725 también puede estar acoplada a sistemas clientes a través de una red, algo semejante como Internet o una Intranet, u otros tipos de sistemas de funcionamiento en red de computadoras. El uso de la estación-base de esta manera está descrito en la patente estadounidense No. 6, 131,067, titulada "Dispositivo Localizador Remoto Cliente-Servidor" (en inglés "Client-Server Based Remote Locator Device"). La estación-base 725 se comunica con una unidad móvil GPS, como el receptor móvil GPS combinado y el sistema de comunicación 853 mostrados en la Figura 8 a través del sitio de teléfono celular 855 y sus correspondientes antenas o antena 857 como se muestra en la Figura 8. Será apreciado que el receptor combinado GPS y el sistema de comunicación 853 pueden ser similares al sistema 100 mostrado en la figura 1A.

La estación-base 725, como se muestra en la figura 7B, incluye un procesador 727 que puede ser un micro-procesador convencional acoplado por un bus 730 a la memoria principal 729 que puede ser memoria de acceso al azar (RAM). La estación-base 725 además incluye otros dispositivos de entrada y salida, como teclados, ratones, y pantallas 735 y controladores de entrada/salida asociados acoplados por un bus 730 al procesador 727 y a la memoria 729. Un dispositivo de almacenamiento masivo 733, como un disco duro o CDROM u otros dispositivos de almacenamiento masivo, está acoplado a varios componentes del sistema, como el procesador 727 a través del bus 730. Un dispositivo de entrada/salida 731 sirve para proveer la funcionalidad de entrada/salida entre el receptor GPS u otra fuente de mensajes de datos del satélite, está también acoplada con el bus 730. Este dispositivo de entrada/salida 731 puede recibir mensajes de datos del satélite de un receptor GPS (por ejemplo el receptor GPS 703 mostrado en la figura 7A) y los provee a través del bus 730 para el procesador que, en correspondencia con una de las personificaciones descritas anteriormente de la invención, puede causar una marca de tiempo para ser aplicado a ellos. Los registros pueden entonces ser almacenados en el dispositivo de almacenamiento masivo 733, por ejemplo, para su posterior uso en comparación con registros recibidos por receptores móviles GPS. El dispositivo de almacenamiento masivo 733 puede además almacenar la información de la velocidad representando la velocidad relativa de un conjunto de uno o más satélites. Adicionalmente, el dispositivo del almacenamiento masivo 733 puede almacenar rutinas correspondientes a uno o más de los métodos descritos anteriormente para procesar la información/señales del posicionamiento del satélite.

Dos módems 739 y 737 son mostrados en la figura 7B como las interfaces para otros sistemas localizados remotamente relativos la estación-base 725. En caso de interfaz de módem o red 739, este dispositivo está acoplado a una computadora cliente, por ejemplo, a través de Internet o a través de otra red de computadoras. El módem u otra interfaz 737 provee una interfaz al sitio de teléfono celular, como el sitio 855 mostrado en la figura 8 que ilustra un sistema 851.

La estación-base 725 puede ser implementada con diversas arquitecturas de computadora como será apreciado por los expertos en la técnica. Por ejemplo, pueden haber múltiples buses o un bus principal y un bus periférico o pueden haber sistemas del múltiples computadoras y/o múltiples procesadores. Puede ser ventajoso, por ejemplo, tener un procesador dedicado para recibir el mensaje de datos del satélite del receptor GPS 703 y procesar ese mensaje para proveer un registro de referencia en una manera dedicada tal que no habrá interrupción en el proceso de preparación del registro y almacenamiento y manejo de la cantidad de datos almacenados de acuerdo con una de las realizaciones descritas de la invención actual.

La figura 8 ilustra un sistema según una realización de la invención, lo cual incluye un receptor SPS, un sitio de teléfono celular, una estación-base, Internet, y un sistema de cómputo cliente. El sistema 851 mostrado la figura 8 puede operar, en una realización, de la siguiente manera. Un sistema de cómputo cliente 863 transmitirá un mensaje a través de la red, como Internet 861 a la estación-base 825. Debería apreciarse que pueden intervenir enrutadores o un sistema de computadoras en la red o Internet 861 que pasa a lo largo de la petición para la posición de un receptor móvil GPS particular. La estación-base 825 entonces transmitirá un mensaje a través de un enlace, el cual es típicamente un enlace telefónico con alambre 859, para el sitio de teléfono celular 855. Este sitio telefónico celular 855 luego transmite un comando usando sus antenas la antena 857 para el receptor móvil combinado SPS y el sistema de comunicación 853. En respuesta, el sistema 853 transmite de regreso seudo rangos, registros de los mensajes de datos del satélite, la información de velocidad, y/u otra información. Dicha información puede ser recibida por el sitio de teléfono celular 855 y comunicada de regreso a la estación-base a través del enlace 859. La estación-base entonces realiza una o más de las operaciones descritas anteriormente con varias realizaciones de la invención, tal como la determinación de tiempo usando una o una combinación de velocidad relativa del satélite, mediciones Doppler, una estadística del error, y/o comparando dos o más registros de datos del satélite. La estación-base luego puede determinar la información de navegación, tal como tiempo y/o posición del receptor SPS, y comunicar la información de navegación a través de una red, como Internet 861, al sistema de cómputo cliente 853 el cual puede tener un software de mapas en el sistema de cómputo del cliente, permitiendo al usuario de este sistema ver en un mapa la posición exacta del sistema SPS móvil 853.

Realizaciones alternativas

Mientras la invención ha sido descrita en términos de varias realizaciones y figuras ilustrativas, los expertos en la técnica reconocerán que la invención no está limitada para las realizaciones o figuras descritas.

Por consiguiente, se debe entender que el método y mecanismo de la invención pueden ser practicados con modificación y alteración dentro del ámbito de las reivindicaciones anexadas.

Claims

1. Un método para determinar el tiempo asociado a un sistema de posicionamiento de satélite, dicho método comprende los pasos implementados en la máquina de:

: Estimar la pluralidad de valores asociados con al menos uno de los rangos relativos y una posición relativa entre una entidad (100,853) y un conjunto de satélites, en donde cada uno de dicha pluralidad de valores es asociado con un respectivo tiempo de medición, donde cada tiempo de medición y dicho tiempo asociado con dicha posición del satélite difieran por un primer desbalance, caracterizado por:

: determinar un primer conjunto de valores de la estadística del error usando cada tiempo de medición asociado con uno de dicha pluralidad de valores;

: alterar cada tiempo de medición por un segundo desbalance;

: determinar un segundo conjunto de valores de la estadística del error usando dicho tiempo de medición alterado; y basado en dicho segundo conjunto de valores de la estadística del error, determinar dicho primer desbalance.

2. El método de la reivindicación 1, en donde dicha determinación de dicha primer desbalance abarca la determinación de una convergencia linear de dicha segunda estadística del error.

3. El método de la reivindicación 2, en donde dicha segunda estadística del error comprende una variación de la unidad basada en dicha pluralidad de valores y dicho segundo desbalance.

4. El método de la reivindicación 3, comprendiendo el determinar un ajuste polinómico para la variación de la unidad.

5. El método de cualquier reivindicación precedente, en donde dicha entidad (100,853) es un receptor móvil del sistema de posicionamiento del satélite.

6. Un mecanismo para determinar un tiempo asociado a un sistema de posicionamiento de satélite, dicho mecanismo comprende:

: Una entidad (100,853) operable para estimar una pluralidad de valores asociados con al menos uno de los rangos relativos y una posición relativa entre dicha entidad y un conjunto de satélites, en donde cada uno de dicha pluralidad de valores está asociado con un respectivo tiempo de medición, donde cada tiempo de medición y dicho tiempo asociado a dicho sistema de posicionamiento del satélite difiere por un primer desbalance, caracterizado por:

: Medios para determinar un primer conjunto de valores de la estadística del error usando cada tiempo de medición asociado con uno de dicha pluralidad de valores;

: Medios para alterar cada tiempo de medición por un segundo desbalance;

: Medios para determinar un segundo conjunto de valores de estadística del error usando dicho tiempo de medición alterado; y

: Medios para determinar dicho primer desbalance basado en dicho segundo conjunto de valores de estadística del error.