DE19537923A1 - Method of generating correction values for user of satellite navigation system - Google Patents

Abstract

The method involves using at least five monitoring stations which are synchronised wrt. time and whose positions are known. Signals from receivable satellites are received in all receiver stations and correction values for the user and satellite positions are derived from the known receiver station positions. The signals are also received by the user. The derived positions are compared with positions indicated by the satellites and an error range determined for the comparisons. For satellites whose indicated positions lie outside the error range an identifier is transmitted to the user.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Korrekturwerten für einen Nutzer eines Satelliten-Naviga­tionssystems nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for generatingCorrection values for a user of a satellite Navigation system according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf das amerika­nische Satelliten-Navigationssystem GPS ("Global Position­ing System"), das auch GPS-NAVSTAR ("Navigation System by Timing And Ranging") genannt wird. Dabei befinden sich mehrere Navigations-Satelliten, derzeit ungefähr vierund­zwanzig, auf vorgebbaren bekannten Erdumlaufbahnen. Jeder Satellit sendet nun zeitlich periodisch zu bekannten Zeit­punkten ein codiertes Sendesignal aus, das für jeden Sa­ telliten eine diesen kennzeichnende, bekannte Kennung enthält. Jeder Nutzer, z. B. an Bord eines Luftfahrzeuges oder Schiffes oder Landfahrzeuges, kann nun prinzipiell seinen Aufenthaltsort (Position), der durch drei räumliche Koordinaten gekennzeichnet ist, dadurch bestimmen, daß mittels eines Satelliten-Navigationsempfängers im wesentlichen gleichzeitig, mittels Einweglaufzeitmessung, die Entfernung zu mindestens drei verschiedenen Satelliten gemessen wird. Dieses Navigationsverfahren setzt voraus,The invention is particularly applicable to the Americasniche satellite navigation system GPS ("Global Positioning system "), which is also GPS-NAVSTAR (" Navigation System byTiming And Ranging ")several navigation satellites, currently approximately four andtwenty, on predeterminable known earth orbits. EveryoneSatellite now transmits periodically at known timesscore a coded broadcast signal that for every Sa telliten is a known identifier that characterizes thiscontains. Every user, e.g. B. on board an aircraftor ship or land vehicle, can now in principlehis whereabouts (position), which is divided by three spatialCoordinates is marked, determine thatusing a satellite navigation receiver in theessentially at the same time, using one-way runtime measurement,the distance to at least three different satellitesis measured. This navigation procedure requires

• - daß der Nutzer (und damit der Navigationsempfänger) im­mer die genaue (dreidimensionale) Position der Satelli­ten kennt, zumindest die Positionen derjenigen Satelli­ten, deren Sendesignale ausgewertet werden, und- That the user (and thus the navigation receiver) inthe exact (three-dimensional) position of the Satelliten knows, at least the positions of those Satelliten whose transmission signals are evaluated, and
• - daß der Nutzer (und damit der Navigationsempfänger) so­wie die Satelliten immer dasselbe Zeitsystem verwenden, denn nur dann können genaue Einweglaufzeitmessungen durchgeführt werden.- That the user (and thus the navigation receiver) sohow the satellites always use the same time system,because only then can accurate one-way runtime measurements be madebe performed.

Diese Voraussetzungen werden nun insbesondere bei GPS-NAV-STAR erreicht durch folgende Maßnahmen:These requirements are now particularly important for GPS-NAVSTAR takes the following measures:

• - Von dem Betreiber der Satelliten, derzeit das amerika­nische Verteidigungsministerium, wird in einer (Satel­liten-)Zentrale eine hochgenaue sogenannte Systemzeit festgesetzt, beispielsweise mittels sogenannter Atomuh­ren.- From the operator of the satellites, currently the americaMinistry of Defense, is (Satelliten-) headquarters a highly precise so-called system timefixed, for example by means of a so-called atomic atomren.
• - Jeder Satellit enthält ebenfalls eine hochgenau gehende Atomuhr zur Festsetzung einer (Satelliten-)Bordzeit.- Each satellite also contains a highly precise oneAtomic clock for setting a (satellite) on-board time.
• - Systemzeit und Bordzeit eines Satelliten sind verknüpft durch ein (Zeit-)Kennzeichen, das von der Zentrale für jeden Satelliten individuell bestimmt wird, und das je­dem Satelliten in vorgebbaren Zeitabständen, z. B. alle vier Stunden, übermittelt und dort gespeichert wird.- The system time and on-board time of a satellite are linkedby a (time) indicator that the central for each satellite is determined individually, and that everthe satellite at predeterminable time intervals, e.g. B. allfour hours, transmitted and stored there.
• - Von der Zentrale werden in vorgebbaren Zeitabständen, z. B. ebenfalls alle vier Stunden, für jeden Satelliten dessen sogenannte Ephemeriden-Daten, welche auf die Sy­stemzeit bezogen sind und welche die Position des Sa­telliten beinhalten, ermittelt; diese werden dem zuge­hörigen Satelliten übermittelt und dort gespeichert.- From the head office at predeterminable time intervals,e.g. B. also every four hours, for each satelliteits so-called ephemeris data, which refer to the System time related and which the position of Sainclude tellites, identified; these are drawn to thetransmitted satellite and stored there.
• - Der Nutzer kennt in idealer Weise die Systemzeit oder besitzt zumindest eine an sich von der Systemzeit un­abhängige Nutzerzeit, die aber mit der Systemzeit ver­knüpfbar ist; letzteres kann erreicht werden durch Emp­fang und Auswertung der Sendesignale mindestens eines weiteren Satelliten.- The user knows the system time or ideallyowns at least one of the system timesdependent user time, but ver with the system timeis attachable; the latter can be achieved through Empcapture and evaluation of the transmission signals at least oneother satellites.

Ist nun bei dem Nutzer (Nutzerempfänger) dessen Nutzerzeit mittels einer der genannten Arten mit der Systemzeit ge­koppelt, so können von mindestens drei Satelliten deren Kennungen sowie zugehörige Ephemeriden-Daten ermittelt und gespeichert werden. Weiterhin können von dem Nutzer für die Satelliten Einweglaufzeitmessungen durchgeführt werden und daraus die Entfernungen zu den Satelliten bestimmt werden. Aus den Ephemeriden-Daten der Satelliten sowie den gemessenen Entfernungen ist dann die Position des Nutzers (Nutzerempfängers) bestimmbar.Is now with the user (user recipient) his user timeusing one of the types mentioned with the system time gecouples, so can at least three satellitesIdentifiers and associated ephemeris data determined andget saved. Furthermore, from the user forthe satellite one-way runtime measurements are madeand determined the distances to the satelliteswill. From the ephemeris data from the satellites and theThe measured distance is then the position of the user(User recipient) can be determined.

Es ist ersichtlich, daß ein derartiges Navigationsverfah­ren unter anderem von dem Einverständnis und der Zuverläs­sigkeit des Betreibers sowie der Satelliten abhängt. Denn werden beispielsweise Systemzeit und/oder Ephemeriden-Da­ten und/oder die (Zeit-)Kennzeichen der Satelliten ab­sichtlich (systematisch) und/oder unabsichtlich (zufällig) geändert, so kann insbesondere bei einer zivilen Nutzung des GPS-NAVSTAR eine fehlerhafte Navigation durch einen Nutzer (Nutzerempfänger) erfolgen. Eine solche fehlerhafte Navigation ist insbesondere dann besonders störend, wenn allein eine GPS-Satellitennavigation vorhanden ist und keine Redundanz, z. B. mittels einer Kreiselnavigation.It can be seen that such a navigation procedureamong other things from the agreement and the reliabilityoperator and satellites. Because system time and / or ephemeris daand / or the (time) characteristics of the satellitesvisible (systematic) and / or unintentional (random)changed, especially in the case of civil useof the GPS-NAVSTAR incorrect navigation through aUsers (user recipients) take place. Such a faulty oneNavigation is particularly annoying whenonly GPS satellite navigation is available andno redundancy, e.g. B. by means of gyro navigation.

Derartige Störungen können zumindest teilweise korrigiert werden bei der Nutzung des DGPS ("Differential Global Po­sitioning System)-Navigationssystems. Dabei ist möglichst in der Nähe des Nutzers eine ortsfeste Referenzstation vorhanden. Diese kennt ihre genaue (dreidimensionale) Po­sition und ermittelt außerdem die GPS-Position (Position aufgrund der GPS-Satellitennavigation). Durch einen Ver­gleich der GPS-Position mit der genauen Position werden Positions-Korrekturwerte ermittelt. Diese werden dann dem Nutzer mitgeteilt, z. B. über einen Funkkanal. Der Nutzer (Nutzerempfänger) berücksichtigt diese Positions-Korrek­turwerte dann bei der Bestimmung seiner (Nutzer-)Position aufgrund der von dem Nutzer durchgeführten GPS-Satelliten­navigation. Mit einer solchen DGPS-Navigation können vor­zugsweise zufällige Fehler korrigiert werden, die z. B. auf atmosphärischen Störungen und/oder Mehrwegsausbreitungen bei der Einweglaufzeitmessung beruhen.Such disturbances can be at least partially correctedare used when using the DGPS ("Differential Global Positioning system) navigation system. It is as possiblea fixed reference station near the useravailable. This knows its exact (three-dimensional) bottomsition and also determines the GPS position (positiondue to the GPS satellite navigation). By a verthe GPS position with the exact positionPosition correction values determined. These are then theCommunicated users, e.g. B. over a radio channel. The user(User recipient) takes this position correction into accountthen when determining its (user) positionbased on the GPS satellites carried out by the usernavigation. With such a DGPS navigation can beforerandom errors are corrected, z. B. onatmospheric disturbances and / or multipath propagationbased on the one-way runtime measurement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsge­mäßes Verfahren anzugeben, mit dem in zuverlässiger und schneller Weise neben zufälligen Fehlern sogar systemati­sche Fehler erkannt werden können und mit dem in Abhängig­ keit von den Fehlern Korrekturwerte oder mindestens Mel­dungen über den Grad der Benutzbarkeit erzeugt und einem Nutzer zur Verfügung gestellt werden.The invention has for its object a genusto specify a procedure that is reliable andsystematically in addition to random errorserrors can be detected and depending on the correction errors or at least Meland the degree of usabilityBe made available to users.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteil­hafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.This problem is solved by the in the characteristicPart of claim 1 specified features. Advantagesticky refinements and / or further training are thefurther claims removable.

Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß alle für ein vorgebbares Gebiet verfügbaren Satelliten konti­nuierlich überwacht und deren Sendesignale ausgewertet werden.A first advantage of the invention is that allsatellites available for a specifiable areamonitored and their transmission signals evaluatedwill.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß ein möglicher Feh­ler an einem Satelliten sofort erkannt werden kann, d. h. noch bevor der Betreiber diesen Fehler erkennt und darauf hinweist.A second advantage is that a possible mistakecan be recognized immediately on a satellite, d. H.even before the operator detects this error and on itindicates.

Ein dritter Vorteil besteht darin, daß eine Navigation ge­mäß der Erfindung in einem weiten Bereich unabhängig wird von den Einstellungen der Satelliten durch den Betreiber.A third advantage is that navigation geaccording to the invention becomes independent in a wide rangefrom the settings of the satellites by the operator.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­schreibung.Further advantages result from the following Bespelling.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Satelli­ten-Navigationssystem GPS-NAVSTAR hauptsächlich für mili­tärische Anwendungen ausgelegt ist und daher derzeit im Auftrag des amerikanischen Verteidigungsministeriums be­trieben wird. Es sind aber ausdrücklich zivile Anwendungen gestattet. Bei solchen Anwendungen muß zum Teil aber eine hohe Genauigkeit und eine hohe Zuverlässigkeit erreicht werden, beispielsweise bei einer GPS-Navigation eines Flugzeugs im Landeanflug bei schlechten optischen Sicht­verhältnissen. Diese hohe Genauigkeit sowie Zuverlässig­keit sind in dem GPS-System zwar an sich vorhanden, werden aber für zivile Nutzer durch eine absichtliche Manipula­tion der Daten soweit verringert, daß zivile Nutzer für hohe Genauigkeits- und Zuverlässigkeitsanforderungen eine Zusatzmaßnahme ergreifen müssen, beispielsweise das soge­nannte DGPS-Verfahren anwenden. Insbesondere dabei muß ausgeschlossen werden, daß zufällige und/oder systema­tische Fehleinstellungen an mindestens einem Satelliten zu einer fehlerhaften Navigation durch einen zivilen Nutzer führen. Solche systematischen Fehleinstellungen, die sich nicht auf militärische Anwendungen des Betreibers auswir­ken, sind beispielsweise aus militärischer Sicht nötigt, um einen militärischen Gegner zumindest kurzzeitig zu ir­ritieren. Dabei würden dann zwangsläufig auch zivile Nut­zer irritiert. Solche systematischen Fehler sind bei­spielsweise mehr oder weniger geringfügig fehlerhaft ein­gestellte Ephemeriden-Daten und/oder (Zeit-)Kennungen der Bordzeit eines Satelliten bezüglich der Systemzeit, die einem zivilen Nutzer an sich nicht zugänglich sind.The invention is based on the knowledge that the Satelliten navigation system GPS-NAVSTAR mainly for military applications is designed and therefore currently inOrder of the United States Department of Defenseis driven. However, they are expressly civilian applications allowed. In such applications, however, some musthigh accuracy and high reliability achievedbe, for example, with a GPS navigationAirplane approaching landing with poor optical visibilityconditions. This high accuracy as well as reliableare present in the GPS systembut for civilian users through deliberate manipulationtion of the data so far reduced that civilian users forhigh accuracy and reliability requirementsMust take additional measures, such as the so-calledapply the DGPS method. In particular, it mustbe excluded that accidental and / or systemaincorrect settings on at least one satelliteincorrect navigation by a civilian userto lead. Such systematic misalignments that aredoes not affect the operator's military applicationsfrom a military point of view,to ir at least temporarily to a military enemyrite. This would inevitably also result in a civilian groovezer irritated. Such systematic errors are infor example, more or less slightly incorrectprovided ephemeris data and / or (time) identifiers of theOnboard time of a satellite with respect to the system time thatare not accessible to a civilian user.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels für die Nutzung von GPS-NAVSTAR näher erläutert.The invention is illustrated below using an example ofexplains how to use GPS-NAVSTAR.

Bei diesem Beispiel wird angenommen, daß ein Nutzer für seine Positionsbestimmung ein Koordinatensystem entspre­chend WGS 72 ("Word Geodetic System 1972") zugrunde legt.In this example it is assumed that a user forhis position determination corresponds to a coordinate systembased on WGS 72 ("Word Geodetic System 1972"). 

Für eine räumlich dreidimensionale Positionsbestimmung ei­nes Nutzers (Nutzerempfängers) mittels GPS-NAVSTAR werden also mindestens vier GPS-Satelliten benötigt, nämlich drei Satelliten zur Positionsbestimmung mittels der Einwegent­fernungsmessung und ein Satellit zur Ermittlung eines Be­zugs zur Systemzeit. Bei GPS NAVSTAR sind derzeit ungefähr vierundzwanzig arbeitsfähige Satelliten auf Erdumlauf­bahnen so eingesetzt, daß auch durch einen möglichen Aus­fall von einem Satelliten immer gewährleistet ist, daß mindestens fünf Satelliten für eine Positionsbestimmung verwendet werden können. Fällt beispielsweise während ei­ner Positionsbestimmung einer der vier Satelliten aus, so ist im Empfangsbereich eines Nutzerempfängers immer minde­stens ein weiterer Satellit vorhanden, mit welchem die Po­sitionsbestimmung fortgesetzt werden kann.For a three-dimensional position determination eiof the user (user receiver) using GPS-NAVSTARSo at least four GPS satellites are needed, namely threePositioning satellites using the disposable devicedistance measurement and a satellite to determine a loadingtrain at system time. GPS NAVSTAR are currently approximatetwenty four working orbiting satelliteslanes used so that also by a possible outcase of a satellite it is always guaranteed thatat least five satellites for positioningcan be used. For example, falls during eggner determination of one of the four satellites, sois always at least in the reception area of a user receiverAt least one other satellite is available, with which the Poposition determination can be continued.

Im folgenden ist der Buchstabe i, mit i = 1, 2, 3 . . . bis ungefähr 24, die kennzeichnende Nummer eines Satelliten im GPS-NAVSTAR-System. Die Ephemeriden-Daten des Satelliten i liefern in Verbindung mit den allgemein bekannten (Kepler­schen) Formeln für die Satellitenbahn zu jedem Zeitpunkt TP die Position des Satelliten i bezüglich der GPS-System­zeit, die auch P-Zeit genannt wird. Daher wird im folgen­den der Buchstabe P verwendet, um auf einen Bezug zu der P-Zeit hinzuweisen.Below is the letter i, with i = 1, 2, 3. . . toabout 24, the unique number of a satellite in theGPS NAVSTAR system. The ephemeris data of the satellite ideliver in connection with the generally known (Keplerformula for the satellite orbit at any timeTP the position of the satellite i with respect to the GPS systemtime, which is also called P-time. Therefore in the followingwhich the letter P uses to refer to thePoint out P time.

In kartesischen Koordinaten (X-, Y-, Z-Koordinaten) des WGS 72 ist die Position (Xi, Yi, Zi) des Satelliten i zum Zeitpunkt TP darstellbar durch die Formeln:In Cartesian coordinates (X, Y, Z coordinates) of theWGS 72 is the position (Xi, Yi, Zi) of the satellite i toTime TP can be represented by the formulas:

Xi (TP = (Hi(TP)) · sin (βi(TP)) · cos (Γi(TP)) (1.1)Xi (TP = (Hi (TP)) sin (βi (TP)) cos (Γi (TP)) (1.1)

Yi (TP = (Hi(TP)) · sin (βi(TP)) · sin (Γi(TP)) (1.2)Yi (TP = (Hi (TP)) sin (βi (TP)) sin (Γi (TP)) (1.2)

Zi (TP = (Hi(TP)) · cos (βi(TP)) (1.3)Zi (TP = (Hi (TP)) cos (βi (TP)) (1.3)

Dabei bedeuten (für den Satelliten i im WGS 72 zum Zeit­punkt TP)Mean (for satellite i in WGS 72 at the momentpoint TP)

Hi(TP) = Abstand vom Mittelpunkt des WGS 72-Erdellipsoids,
βi(TP) = nördliche geographische Breite,
Γi(TP) = östliche geographische Länge.Hi (TP) = distance from the center of the WGS 72 earth ellipsoid,
βi (TP) = northern latitude,
Γi (TP) = east longitude.

Es wird nun angenommen, daß die an Bord des Satelliten i vorhandene Borduhr, welche eine Bi-Zeit liefert, bezüglich der P-Zeit um den Betrag DTBi (Gangabweichung) vorgeht, so daß der Zeitpunkt TP darstellbar ist gemäß der FormelIt is now assumed that the iexisting clock, which delivers a bi-time, regardingthe P-time proceeds by the amount DTBi (rate deviation), see abovethat the time TP can be represented according to the formula

TP = TBi - DTBi (1.4),TP = TBi - DTBi (1.4),

wobei TBi einen vorgebbaren Zeitpunkt in der Bi-Zeit be­deutet.where TBi be a predeterminable time in the bi-timepoints.

An einen Nutzer N, der im WGS 72 die Koordinaten XN, YN, ZN besitzt, werden von dem Satelliten i dessen Ephemeri­den-Daten und dessen Gangabweichungen DTBi mitgeteilt so­wie eine mittlere Signalgeschwindigkeit Cmi, in welcher der Zustand der Erdatmosphäre berücksichtigt ist. Diese Angaben des Satelliten i werden dem Nutzer N übermittelt mittels einer 50 Hz-Modulation eines dem Satelliten i zu­geordneten PRN-Codes ("Pseudo Random Noise"), der in Form des sogenannten C/A-PRN-Codes auch zivilen Nutzern des GPS-Systems zugänglich ist. Durch Demodulation in einem Nutzerempfänger sind daraus die aktuellen Koordinaten Xi(TP), Yi(TP), Zi(TP) des Satelliten i zu dem Zeitpunkt TP bestimmbar, beispielsweise auch zu dem Zeitpunkt TP = TSPi, wobei TSPi einen (Sende-)Zeitpunkt, bezüglich der P-Zeit, bezeichnet, zu welchem von dem Satelliten i eine charakteristische Stelle, die als Zeitmarke bezeichnet wird, in dem kontinuierlichen C/A-PRN-Code-Strom ausge­sandt wird. Es gilt die FormelTo a user N who has the coordinates XN, YN,ZN owns, are from the satellite i its ephemeristhe data and its path deviations DTBi communicated solike an average signal speed Cmi in whichthe state of the earth's atmosphere is taken into account. ThisInformation from satellite i is transmitted to user N.by means of a 50 Hz modulation of the satellite iordered PRN codes ("Pseudo Random Noise"), which are in the formof the so-called C / A PRN code also for civilian users of theGPS system is accessible. By demodulation in oneThe user coordinates are the current coordinatesXi (TP), Yi (TP), Zi (TP) of the satellite i at the timeTP can be determined, for example also at the time TP =TSPi, where TSPi is a (transmission) time with respect to the P-time, denotes at which one of the satellites icharacteristic place called a timestampis output in the continuous C / A PRN code streamis sent. The formula applies

TSPi = TSBi - DTBi (1.5),TSPi = TSBi - DTBi (1.5),

wobei TSBi den (Sende-)Zeitpunkt der Zeitmarke bezüglich der Bi-Zeit (Satelliten-Zeit) bedeutet.where TSBi refers to the (send) time of the time stampwhich means bi-time (satellite time).

Ein Nutzerempfänger enthält eine Nutzeruhr, z. B. eine Quarzuhr mit zumindest guter Kurzzeitstabilität, welche zunächst nicht mit der Systemzeit (P-Zeit) gekoppelt ist. Es wird nun angenommen, daß die Nutzeruhr vorgeht um den zunächst unbekannten Betrag DTN bezüglich der P-Zeit. Die von dem Satelliten i zum Zeitpunkt TSBi (Satelliten-Zeit) ausgesandte Zeitmarke des C/A-PRN-Codes wird von dem Nut­zerempfänger zu dem Zeitpunkt TENi (Nutzer-Zeit) empfan­gen. Daraus läßt sich die gesuchte Laufzeit DTLi der Zeit­marke von dem Satelliten i zu dem Nutzerempfänger ermit­teln gemäß der FormelA user receiver contains a user watch, e.g. LegsQuartz watch with at least good short-term stability, whichis initially not linked to the system time (P time).It is now assumed that the user clock is moving around theinitially unknown amount DTN with respect to the P time. Thefrom satellite i at time TSBi (satellite time)The timestamp of the C / A PRN code is sent out by the grooveReceivers received at the time TENi (user time)The runtime DTLi of time sought can be derived from thistag from the satellite i to the user receiveraccording to the formula

DTLi = (TENi - DTN) - (TSBi - DTBi) (1.6),DTLi = (TENi - DTN) - (TSBi - DTBi) (1.6),

wobei lediglich der Betrag DTN unbekannt ist.only the amount DTN is unknown.

Dem Nutzerempfänger (Nutzer) stehen bei vier beobachteten Satelliten (i = 1 bis 4) also vier Gleichungen mit vier Unbekannten zur Verfügung, aus denen die Position des Nut­zers ermittelt werden kann. In kartesischen Koordinaten des WGS 72 sind das die GleichungenThe user receiver (user) stands at four observedSatellites (i = 1 to 4) are four equations with fourUnknowns are available, from which the position of the groovecan be determined. In Cartesian coordinatesof the WGS 72 these are the equations

(XN - Xi)² + (YN - Yi)² + (ZN - Zi)² = (DTMi - DTN)² · Cmi² (1.7)(XN - Xi) ² + (YN - Yi) ² + (ZN - Zi) ² = (DTMi - DTN) ² · Cmi² (1.7)

mitWith

DTMi = TENi - TSBi + DTBi und i = 1 bis 4 (1.8)DTMi = TENi - TSBi + DTBi and i = 1 to 4 (1.8)

Wenn nun ein Satellit aber nicht total ausfällt, sondern aufgrund äußerer Ereignisse seine Bahn ändert oder auf­grund eines inneren Teilausfalls eine unrichtige Verschie­bung der Bordzeit (Bi-Zeit) gegenüber der GPS-NAVSTAR-Sy­stemzeit (P-Zeit) mitteilt, dann vergeht eine lange Zeit­spanne, bis von der GPS-NAVSTAR-Zentrale dem Fehler er­kannt und über benachbarte Satelliten oder über das GPS-Informationszentrum (GPSIC) mitgeteilt wird, daß dieser Satellit zur Nutzung gesperrt wurde. Während dieser Zeit­spanne werden die Nutzer, welche momentan die Signale des fehlerhaften Satelliten zur Positionsbestimmung einsetzen, mit nicht eingrenzbaren Fehlern bei der eigenen Positions­bestimmung konfrontiert.But if a satellite doesn't fail completely, it doeschanges its orbit due to external eventsan incorrect shift due to an internal partial failurePractice the on-board time (bi-time) compared to the GPS-NAVSTAR-Sytime (P time) then a long time passesspan until the error is received from the GPS-NAVSTAR centerand via neighboring satellites or via the GPSInformation Center (GPSIC) is notified that thisSatellite has been blocked for use. During that timespan will be the users who are currently receiving the signals from theuse faulty satellites to determine position,with non-delimitable errors in your own positiondetermination faced.

Außerdem können die USA als Betreiber prinzipiell nicht daran gehindert werden, die Satelliten in militärischen oder zivilen Konfliktfällen anzuweisen, ihre C/A-Codes zu ändern, um so das System unbenutzbar zu machen. Für den zivilen Nutzer entspricht dieser Fall einem Totalzusammen­bruch des GPS-Systems. Es sind keine Korrekturen der ge­messenen Positionsangaben des Nutzers mittels des GPS-Sy­stems möglich.In addition, the United States in principle cannotbe prevented from using the satellites in militaryor to instruct civil conflict cases to submit their C / A codeschange to make the system unusable. For thecivilian users, this case corresponds to a totalbroken GPS system. There are no corrections to the gemeasured position information of the user using the GPS-Sypossible.

Weiterhin kann der Betreiber bei unverändertem C/A-PRN-Code seine Mitteilungen, z. B.: Ephemeriden-Daten, an die Nutzer derart absichtlich ändern, daß ein möglicher Geg­ ner, welcher das GPS-System für feindliche Operationen ge­gen den Betreiber nutzt, zumindest kurzzeitig irregeleitet wird. Dasselbe erfolgt bei einem zivilen Nutzer, z. B. wäh­rend eines eingangs erwähnten Landeanfluges eines Flug­zeugs. Wird eine solche Irreführung nicht rechtzeitig er­kannt, so kann daraus unter Umständen ein katastrophaler Schaden entstehen. Solche irreführenden Änderungen, die auch als systematische Fehler bezeichnet werden können, sind möglich anFurthermore, the operator can change the C / A-PRN-Code his messages, e.g. For example: ephemeris dates to whichDeliberately change users so that a possible counter ner who ge the GPS system for enemy operationsagainst the operator, at least briefly misguidedbecomes. The same is done for a civilian user, e.g. B. selectrend of a flight approach landing mentioned abovestuff. If such misleading is not done in time, heknows, it can be a catastrophic oneDamage. Such misleading changes thatcan also be called systematic errors,are possible on

• - den von der Zentrale ermittelten Ephemeriden-Daten für jeden Satelliten i sowie- The ephemeris data for theevery satellite i as well
• - den Zeitverschiebungen der Borduhr jedes einzelnen Sa­telliten gegenüber der (zentralen) Systemzeit, d. h. den Zeitverschiebungen der Zeitmarken in den gesendeten Si­gnalen.- The time shifts in the clock of each individual Saturdaytellites versus the (central) system time, d. H. theTime shifts of the time stamps in the sent Signalen.

Derartige zufällige und/oder systematische Fehler werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erkannt und korrigiert, daß in einem besonders interessierenden Ge­biet, z. B. in der Umgebung eines Großflughafens oder sogar innerhalb eines ganzen Landes, z. B. Deutschland, eine von der GPS-NAVSTAR-(Betreiber-)Zentrale vollständig unabhän­gige Kontrollzentrale eingerichtet wird. Diese ist mit mindestens fünf Kontroll-Empfangsstationen, vorzugsweise ortsfesten Bodenstationen, gekoppelt. Zu jeder Kontroll-Empfangsstation ist deren dreidimensionale Position be­kannt, z. B. aus geodätischen Messungen mittels Laser-Meß­geräten. Jede Kontroll-Empfangsstation ist zum Empfang der gesendeten Signale von allen GPS-Satelliten ausgerüstet. Die Kontrollzentrale und alle mit dieser gekoppelten Kon­trollempfangsstationen sind zeitlich synchronisiert, d. h. es ist überall eine gemeinsame Kontrollzeit, die auch K- Zeit genannt wird, vorhanden. Diese besitzt einen zunächst unbekannten zeitlichen Vorlauf DTK bezüglich der P-Zeit. Mit einer solchen Anordnung werden zeitlich fortlaufend Korrekturwerte, die auch den Wert Null einschließen, er­mittelt und den Nutzern mitgeteilt, z. B. über eine Funk­strecke zwischen der Kontrollstation und dem Nutzer.Such random and / or systematic errors will berecognized in the method according to the invention andcorrected that in a particularly interesting Geoffers, e.g. B. in the vicinity of a major airport or evenwithin an entire country, e.g. B. Germany, one ofthe GPS-NAVSTAR (operator) center completely independentcontrol center is established. This is withat least five control receiving stations, preferablystationary ground stations, coupled. At every controlThe receiving station is its three-dimensional positionknows, e.g. B. from geodetic measurements by laser measurementdevices. Each control receiving station is to receive thesent signals from all GPS satellites.The control center and all associated with this Kontroll receiving stations are synchronized in time, i. H.everywhere there is a common control time, which also K- Time is called, available. This has one at firstunknown time lead DTK regarding the P-time.With such an arrangement, time will be consecutiveCorrection values, which also include the value zero, heaverages and communicated to users, e.g. B. via a radiostretch between the control station and the user.

Für die erwähnte Zeitmarke, die zu dem (Sende-)Zeitpunkt TSPi (P-Zeit) von dem Satelliten i gesendet wird, liegt der zugehörige (Sende-)Zeitpunkt TSKi in der Kontrollzeit (K-Zeit) beiFor the mentioned timestamp at the (send) timeTSPi (P-time) from the satellite i is locatedthe associated (send) time TSKi in the control time(K time) at

TSKi = TSBi - DTBi + DTK (1.9).TSKi = TSBi - DTBi + DTK (1.9).

Im kartesischen Koordinatensystem des WGS 72 besitzt eine Kontroll-Empfangsstation j einen Standort mit den Koordi­naten XKj, YKj, ZKj. Die Kontroll-Empfangsstation j emp­fängt eine zum Zeitpunkt TSPi (P-Zeit) von dem Satelliten i gesendete Zeitmarke zu dem Zeitpunkt TEKÿ (K-Zeit), wo­bei der Buchstabe E für "Empfang" steht. In der P-Zeit ist dies der Zeitpunkt TEPÿ gemäß der FormelIn the Cartesian coordinate system of the WGS 72 has oneControl receiving station j a location with the Koordinaten XKj, YKj, ZKj. The control receiving station j empcatches one at time TSPi (P time) from the satellitei sent time stamp at the time TEKÿ (K time) wherewhere the letter E stands for "reception". In the P time isthis is the time TEPÿ according to the formula

TEPÿ = TEKÿ - DTK (1.10).TEPÿ = TEKÿ - DTK (1.10).

Die Laufzeit DTLÿ eines Signals, z. B. des Zeitmarken-Si­gnals, von dem Satelliten i zu der Kontroll-Empfangssta­tion j ergibt sich dann gemäß der FormelThe transit time DTLÿ of a signal, for. B. the time stamp Signals, from the satellite i to the control receiving stationtion j then results according to the formula

DTLÿ = TEPÿ - TSPi (1.11).DTLÿ = TEPÿ - TSPi (1.11).

Daraus ergibt sich, entsprechend Formel (1.6) die FormelThis results in the formula according to formula (1.6)

DTLÿ = (TEKÿ - DTK) - (TSBi - DTBi) (1.12).DTLÿ = (TEKÿ - DTK) - (TSBi - DTBi) (1.12).

In dieser Formel (1.12) ist der Vorlauf DTK zunächst unbe­kannt. Die Größe (TEKÿ - TSBi) wird gemessen (Einweglauf­zeitmessung), und der Wert DTBi wird von dem Satelliten i gesendet.In this formula (1.12), the lead DTK is initially unusedknows. The size (TEKÿ - TSBi) is measured (one-way runtime measurement), and the value DTBi is obtained from the satellite isent.

Fehlerhaft können sein sowohl die Mitteilung des Satelli­ten über seine Ephemeriden-Daten als auch seine Mittei­lung der Gangabweichung der Satelliten-Borduhr gegenüber der GPS-Systemzeit (P-Zeit), d. h. über die zeitliche Ver­schiebung DTBi der im Sendesignal des Satelliten i enthal­tenen Zeitmarke gegenüber der P-Zeit. Im Falle eines unge­planten (zufälligen) Fehlers ist im allgemeinen lediglich ein einziger Satellit von dem Fehler betroffen. Wird dage­gen manipuliert, d. h. absichtliche (systematische) Fehler erzeugt, so können von einer solchen Manipulation mehrere Satelliten betroffen sein, z. B. diejenigen, die in einem vorgebbaren Zeitraum in einem vorgebbaren Gebiet zu einer fehlerhaften Navigation führen sollen.Both the communication from Satelli can be incorrectabout his ephemeris dates as well as his messagescompared to the rate deviation of the satellite clockthe GPS system time (P time), d. H. about the temporal vershift DTBi contained in the transmission signal of satellite itime mark compared to the P time. In the case of an unungPlanned (random) error is generally justa single satellite affected by the bug. Will be theregen manipulated, d. H. deliberate (systematic) mistakesgenerated, several of such manipulationsSatellites may be affected, e.g. B. those in onepredeterminable period of time in a predeterminable areashould lead to faulty navigation.

Ein Nutzer, der mit einer derartigen möglichen Manipula­tion rechnet, muß dann für seine Positionsbestimmung statt der korrekten (fehlerfreien) vier Datensätze der FormA user with such a possible manipulationtion calculates, must then take place for its positionthe correct (error-free) four records of the form

Xi(TSPi), Yi(TSPi), Zi(TSPi) sowie TSPiXi (TSPi), Yi (TSPi), Zi (TSPi) and TSPi

die fehlerbehafteten vier Datensätze der Formthe flawed four records of the form

Xim(TSPim), Yim(TSPim), Zim(TSPim) sowie TSPimXim (TSPim), Yim (TSPim), Zim (TSPim) and TSPim

auswerten, wobei der Buchstabe m für "mitgeteilt und mög­licherweise fehlerhaft und/oder manipuliert" steht.evaluate, the letter m for "communicated and possibleerroneously erroneous and / or manipulated ".

Für eine fehlerbehaftete Gangabweichung DTBim in einem Sa­telliten i gilt die FormelFor a faulty gear deviation DTBim in a Satelliten i applies the formula

DTBi = DTBim - DDTi (2.1)DTBi = DTBim - DDTi (2.1)

mitWith

DTBi = tatsächliche Gangabweichung
DDTi = manipulierter Zusatzwert für die Gangabweichung.DTBi = actual gear deviation
DDTi = manipulated additional value for the gait deviation.

Wenn der Satellit i eine Gangabweichung DTBim sendet, die um den manipulierten Zusatzwert DDTi größer ist als die tatsächliche Gangabweichung DTBi der eigenen Borduhr von der P-Zeit, dann ermittelt sich die Laufzeit DTLÿ des Si­gnals (Zeitmarke) von dem Satelliten i zu der Kontroll-Empfangsstation j mittels der Formeln (1.12) und (2.1) zuIf the satellite i sends a gear deviation DTBim thatby the manipulated additional value DDTi is greater than thatactual clock deviation DTBi of own clock fromthe P-time, then the runtime DTLÿ of the Si is determinedgnals (time stamp) from the satellite i to the controlReceiving station j using formulas (1.12) and (2.1)

DTLÿ = (TEKÿ - DTK) - (TSBi - DTBim + DDTi) (3.1);DTLÿ = (TEKÿ - DTK) - (TSBi - DTBim + DDTi) (3.1);

daraus folgtit follows

DTLÿ = TEKÿ - TSBi + DTBim - DTK - DDTi (3.2).DTLÿ = TEKÿ - TSBi + DTBim - DTK - DDTi (3.2).

Ist CRi die tatsächliche mittlere Signalgeschwindigkeit für ein von dem Satelliten i zu den Kontroll-Empfangssta­tionen übertragenes Signal (z. B. der Zeitmarke), dann er­mittelt sich die Entfernung Rÿ(TSPi) des Satelliten i zu der Kontroll-Empfangsstation j gemäß der FormelCRi is the actual mean signal speedfor one from the satellite i to the control receiving stationtion transmitted signal (e.g. the time stamp), then itthe distance Rÿ (TSPi) of the satellite i is averagedthe control receiving station j according to the formula

Rÿ(TSPi) = DTLÿ · CRi.Rÿ (TSPi) = DTLÿ · CRi.

Mittels des Satzes des Pythagoras ergibt sich nun folgen­der Satz an AusgangsgleichungenBy means of the Pythagorean Theorem followsthe set of initial equations

(XKj - Xi(TSPi))² + (YKj - Yi(TSPi))² + (ZKj - Zi(TSPi)) 2 - DTLÿ · CRi)² = 0 (3.3).(XKj - Xi (TSPi)) ² + (YKj - Yi (TSPi)) ² +(ZKj - Zi (TSPi)) 2 - DTLÿ · CRi) ² = 0 (3.3).

Setzt man zur Vereinfachung der SchreibweisePut one to simplify the spelling

Xi = Xi(TSPi)
Yi = Yi(TSPi)
Zi = Zi(TSPi),Xi = Xi (TSPi)
Yi = Yi (TSPi)
Zi = Zi (TSPi),

und setzt man Gleichung (3.2) in Gleichung (3.3) ein, so ergibt sich die Formeland putting equation (3.2) in equation (3.3), seethe formula results

(XKj - Xi)² + (YKj - Yi)² + (ZKj - Zi)² - (TEKÿ - TSBi + DTBim - DTK - DDTi)² · CRi² = 0 (3.4).(XKj - Xi) ² + (YKj - Yi) ² + (ZKj - Zi) ² -(TEKÿ - TSBi + DTBim - DTK - DDTi) ² · CRi² = 0 (3.4).

Mit den AbkürzungenWith the abbreviations

DTRÿ = TEKÿ - TSBi + DTBim (3.5)DTRÿ = TEKÿ - TSBi + DTBim (3.5)

für die registrierte Zeitdifferenz undfor the registered time difference and

DTVi = DTK + DDTi (3.6)DTVi = DTK + DDTi (3.6)

für die Summe der Verschiebungen erhält man schließlich die Formelfor the sum of the shiftsyou finally get the formula

(XKj - Xi)² + (YKj - Yi)² + (ZKj - Zi)² - (DTRÿ - DTVi)² · CRi² = 0 (3.7).(XKj - Xi) ² + (YKj - Yi) ² + (ZKj - Zi) ² -(DTRÿ - DTVi) ² · CRi² = 0 (3.7).

In dieser Formel sind Xi, Yi, Zi, DTVi und CRi unbekannt, also fünf Größen.In this formula, Xi, Yi, Zi, DTVi and CRi are unknown,so five sizes. 

Diese werden bestimmt durch die gleichzeitige Beobachtung des Satelliten i von fünf Kontroll-Empfangsstationen j, mit j = 1 bis 5. In der zugehörigen Kontrollzentrale sind daher für jeden Satelliten i fünf Gleichungen auswertbar gemäß den FormelnThese are determined by the simultaneous observationof the satellite i from five control receiving stations j,with j = 1 to 5. In the associated control centertherefore five equations can be evaluated for each satellite iaccording to the formulas

(XK1 - Xi)² + (YK1 - Yi)² + (ZK1 - Zi)² - (DTRi1 - DTVi)² · CRi² = 0(XK1 - Xi) ² + (YK1 - Yi) ² + (ZK1 - Zi) ² -(DTRi1 - DTVi) ² · CRi² = 0

(XK2 - Xi)² + (YK2 - Yi)² + (ZK2 - Zi)² - (DTRi2 - DTVi)² · CRi² = 0(XK2 - Xi) ² + (YK2 - Yi) ² + (ZK2 - Zi) ² -(DTRi2 - DTVi) ² · CRi² = 0

(XK3 - Xi)² + (YK3 - Yi)² + (ZK3 - Zi)² - (DTRi3 - DTVi)² · CRi² = 0(XK3 - Xi) ² + (YK3 - Yi) ² + (ZK3 - Zi) ² -(DTRi3 - DTVi) ² · CRi² = 0

(XK4 - Xi)² + (YK4 - Yi)² + (ZK4 - Zi)² - (DTRi4 - DTVi)² · CRi² = 0(XK4 - Xi) ² + (YK4 - Yi) ² + (ZK4 - Zi) ² -(DTRi4 - DTVi) ² · CRi² = 0

(XK5 - Xi)² + (YK5 - Yi)² + (ZK5 - Zi)² - (DTRi5 - DTVi)² · CRi² = 0 (3.8)(XK5 - Xi) ² + (YK5 - Yi) ² + (ZK5 - Zi) ² -(DTRi5 - DTVi) ² · CRi² = 0 (3.8)

Eine Auswertung dieses Gleichungssystems zur Bestimmung der fünf unbekannten Größen ist möglich, z. B. mittels be­kannter Rechnungen mit Determinanten oder dem Datenverar­beitungsprogramm MAPLE V (der University of Waterloo, USA). Als Ergebnis ergeben sich die gesuchten Größen Xi, Li, Zi, DTVi und CRi.An evaluation of this system of equations for determinationof the five unknown sizes is possible, e.g. B. by means of beknown calculations with determinants or data processingMAPLE V (the University of Waterloo,USA). As a result, the sizes Xi,Li, Zi, DTVi and CRi.

CRi ist die momentane mittlere Signalgeschwindigkeit vom i-ten Satelliten zu den Kontrollstationen und kann fortan als besserer Wert anstelle der Vakuumlichtgeschwindigkeit weiterverwendet werden.CRi is the current average signal speed fromi-th satellite to the control stations and can from now onas a better value instead of the vacuum speed of lightcontinue to be used. 

Stimmen die ermittelten Koordinaten Xi, Yi und Zi mit den aus den mitgeteilten Ephemeridendaten errechneten Koordi­naten zum Zeitpunkt TSPi (das ist in der K-Zeit der Zeit­punkt TSKi) im Rahmen der Fehlergrenzen überein, wobei giltAgree the determined coordinates Xi, Yi and Zi with theKoordi calculated from the ephemeris data providednaten at time TSPi (this is in the K time of timepoint TSKi) within the error limits, wherebyapplies

TSKi = TEKÿ + DTVi - DTRÿ,TSKi = TEKÿ + DTVi - DTRÿ,

dann arbeitet der Satellit fehlerfrei.then the satellite works properly.

Gilt dies für alle beobachteten Satelliten, dann arbeitet das GPS-System fehlerfrei.If this applies to all observed satellites, then it worksthe GPS system is faultless.

Liegen bei einem Satelliten die ermittelten Koordinaten Xi, Yi und Zi mit den aus den mitgeteilten Ephemeridenda­ten errechneten Koordinaten zum Zeitpunkt TSPi außerhalb der Fehlergrenzen, dann arbeitet der Satellit nicht einwandfrei. Gilt dies für einen der beobachtbaren Satel­liten, so wird dieser von der Kontrollzentrale für die Nutzung gesperrt.If the coordinates are determined for a satelliteXi, Yi and Zi with the ephemeris from the communicatedcalculated coordinates at the time TSPi outsidethe error limits, then the satellite will not workperfect. This applies to one of the observable satellitesliten, this is from the control center for theUse blocked.

Sind zu viele Satelliten gesperrt, d. h. sind nicht mehr genügend fehlerfrei arbeitende Satelliten beobachtbar, dann werden für genügend viele Satelliten über je eine Be­obachtungsfolge die tatsächlichen Ephemeridendaten der Sa­telliten durch Ausgleichsrechnung nach Gauß (in Verbindung mit den allgemeinen Formeln für die Satellitenbahn) in der Kontrollzentrale ermittelt, falls nicht schon auf andere Weise die genauen Ephemeridendaten ermittelt wurden.Too many satellites are blocked. H. are not anymoreenough fault-free satellites can be observed,then, for a sufficient number of satellites, one Bethe actual ephemeris data of Satelliten by Gauß compensation calculation (in conjunctionwith the general formulas for the satellite orbit) in theControl center determined, if not already on othersHow the exact ephemeris data were determined. 

Für alle diese Satelliten wird durch Vergleich der mitge­teilten Ephemeridendaten mit den ermittelten geprüft, ob sie sich nur in der Bezugszeit (Systemzeit) unterscheiden.For all these satellites is compared by comparisonshared ephemeris data with the determined checked whetherthey only differ in the reference time (system time).

Ist dies der Fall, so wird die festgestellte Zeitdifferenz DDTi als Korrekturwert zum Vorlauf DTBim registriert und den Nutzern mitgeteilt; diese können den Satelliten mit dieser Korrektur weiter benutzen.If this is the case, the determined time differenceDDTi registered as correction value for the lead DTBim andcommunicated to users; these can use the satellitecontinue to use this correction.

Ist dies nicht der Fall, dann werden die mitgeteilten Ephemeridendaten gesperrt, und an deren Stelle werden die selbst ermittelten Ephemeridendaten (für die P-Zeit, das ist die K-Zeit minus DTVi) den Nutzern zur Weiterverwen­dung mitgeteilt.If this is not the case, then the communicatedEphemeris data is blocked, and theself-determined ephemeris data (for the P time, theis the K time minus DTVi) for further use by the userscommunicated.

Außerdem prüfen die Kontroll-Empfangsstationen wechsel­seitig, ob das DGPS-Verfahren durch die fehlerhaften Daten beeinträchtigt ist. Ist dies in erheblichem Maße der Fall, dann wird dies den Nutzern von DGPS mitgeteilt.The control receiving stations also check changessided whether the DGPS method due to the incorrect datais impaired. If this is the case to a significant extent,then this will be communicated to the users of DGPS.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Beispiel be­schränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwendbar, bei­spielsweise auf alle Satellitensysteme, beispielsweise das russische Satellitensystem GLONASS, bei denen eine Einweg­laufzeitmessung möglich ist. Weiterhin ist es möglich, sog. Pseudo-Satelliten zu kontrollieren. Das sind ortsfe­ste Sendestationen, die Satellitensignale aussenden.The invention is not based on the example describedlimited, but applicable to others, atfor example on all satellite systems, for example thatRussian satellite system GLONASS, in which a one-wayruntime measurement is possible. It is also possiblecontrol so-called pseudo-satellites. These are localstations that send satellite signals.

Außerdem sind andere Koordinatensysteme als das erwähnte WGS 72 verwendbar, beispielsweise das Koordinatensystem WGS 84 oder das sogenannte "Potsdam-System". Zwischen die­ sen Koordinatensystemen sind Umrechnungsformeln bekannt, beispielsweise die sogenannten Molodensky-Formeln.In addition, coordinate systems are different from the one mentionedWGS 72 can be used, for example the coordinate systemWGS 84 or the so-called "Potsdam system". Between the Conversion formulas are knownfor example the so-called Molodensky formulas.

Weiterhin ist es möglich, bereits vorhandene GPS-Referenz­stationen, die für das DGPS-Verfahren verwendet werden, als Kontroll-Empfangsstationen zu verwenden. Denn diese GPS-Referenzstationen, die beispielsweise in der Umgebung von Großflughäfen vorhanden sind, besitzen bereits eine Anordnung zum Empfang und zur Auswertung von Satellitensi­gnalen.It is also possible to use an existing GPS referencestations used for the DGPS process,to be used as control receiving stations. Because thisGPS reference stations, for example in the areaof major airports already have oneArrangement for the reception and evaluation of satellite signalsgnalen.

Claims (8)

Translated fromGerman

1. Verfahren zur Erzeugung von Korrekturwerten für einen Nutzer eines Satelliten-Navigationssystems, wobei

• - eine Kontroll-Empfangsstation mit bekannter Position verwendet wird,
• - in der Kontroll-Empfangsstation zumindest Signale der­jenigen Satelliten empfangen werden, die auch von dem Nutzer verwendet werden,
• - in der Kontroll-Empfangsstation aus den empfangenen Si­gnalen und der bekannten Position ein Korrekturwert ge­bildet wird und
• - der Korrekturwert dem Nutzer übermittelt wird,dadurch gekennzeichnet,
• - daß mindestens fünf Kontroll-Empfangsstationen, die be­züglich der Zeit synchronisiert sind, verwendet werden,
• - daß in allen Kontroll-Empfangsstationen Signale von empfangbaren Satelliten empfangen und daraus anhand der bekannten Positionen der Kontroll-Empfangsstationen die Positionen dieser Satelliten ermittelt werden,
• - daß die ermittelten Positionen mit denjenigen Positio­nen, die von dem Satelliten angegeben werden, vergli­chen werden,
• - daß für den Vergleich ein Fehlerbereich festgelegt wird und
• - daß für Satelliten, deren mitgeteilte Position außer­halb des Fehlerbereiches liegt, eine Kennzeichnung vor­genommen wird, welche dem Nutzer übermittelt wird.

1. A method for generating correction values for a user of a satellite navigation system, wherein

• a control receiving station with a known position is used,
• at least signals from the satellites that are also used by the user are received in the control receiving station,
• - In the control receiving station from the received Si signals and the known position, a correction value is formed and
• the correction value is transmitted to the user,characterized in that
• that at least five control receiving stations, which are synchronized with respect to time, are used,
• that signals are received from receivable satellites in all control receiving stations and the positions of these satellites are determined from the known positions of the control receiving stations,
• - that the positions determined are compared with those positions which are indicated by the satellite,
• - That an error range is determined for the comparison and
• - That for satellites whose reported position is outside the error range, a label is made, which is transmitted to the user.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Navigation Satelliten des GPS-Systems verwendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in thatused for navigation satellites of the GPS systemwill.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die allen Kontroll-Empfangsstationen ge­meinsame Zeit (K-Zeit) an die Systemzeit (P-Zeit) der Sa­telliten gekoppelt wird.3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized geindicates that all control receiving stations gecommon time (K time) to the system time (P time) of Satelliten is coupled.4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß bei jedem empfangbaren Satelli­ten der gesendete zeitliche Versatz zwischen der Bordzeit (Bi-Zeit) des Satelliten und der Systemzeit (P-Zeit) ver­glichen wird mit dem entsprechenden gemessenen zeitlichen Versatz.4. The method according to any one of the preceding claimscharacterized in that with every receivable Satellithe time offset sent between the on-board time(Bi-time) of the satellite and the system time (P-time) verIt is compared with the corresponding measured timeOffset.5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß mittels der Kontroll-Empfangs­stationen aus den Signalen der Satelliten mögliche Fehler der für die Navigation des Nutzers relevanten Daten ermit­telt werden und daß dem Nutzer die Fehler übermittelt wer­den.5. The method according to any one of the preceding claimscharacterized in that by means of the control receptionpossible errors from the signals from the satellites the data relevant for the navigation of the userand that the errors are communicated to the userthe.6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß für einen Satelliten, der feh­lerhafte Daten aussendet, die entsprechenden Fehler dem Nutzer übermittelt werden und daß der Satellit unter Be­rücksichtigung der Fehler von dem Nutzer weiter verwendet wird.6. The method according to any one of the preceding claims, sincecharacterized in that for a satellite that missessends out learnable data, the corresponding errors to theUsers are transmitted and that the satellite under Beconsideration of the errors used by the userbecomes.7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß bei mehreren Satelliten, deren übermittelte Daten fehlerhaft sind, von den Kontroll-Emp­fangsstationen die zugehörigen fehlerfreien Daten ermit­telt werden und daß die fehlerfreien Daten und/oder darauf beruhende Korrekturwerte dem Nutzer übermittelt werden.7. The method according to any one of the preceding claimscharacterized in that with several satellites whosetransmitted data are incorrect, by the control empintercept stations the associated error-free dataand that the error-free data and / or on itbased correction values are transmitted to the user.8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß bei mindestens einem Satelliten, dessen gesendete Positionsdaten fehlerhaft sind, die feh­lerfreien Positionsdaten mittels einer Ausgleichsrechnung nach Gauß ermittelt werden.8. The method according to any one of the preceding claimscharacterized in that at least one satellite,whose sent position data are incorrect, the wrongler-free position data using a compensation calculationaccording to Gauss.