ＡＤＳ−Ｂ送信の受信からの状態ベクトル、タイミングおよびナビゲーション品質値の決定
【課題】空中、海上または地上ベースのプラットフォームにおけるモバイルデバイスの位置決定方法の提供。
【解決手段】モバイルデバイスにおいて複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスから受信することであって、各メッセージは、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のＭＳＯ時刻のうちの１つで始まり、各メッセージを送信するモバイル基準デバイスに対する位置情報と、各メッセージの送信が開始されるＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含むことと、モバイルデバイスにおいて受信される各メッセージの受信の時間を決定することと、モバイルデバイスにおいて受信される各メッセージの送信の時間を決定するためにＭＳＯ値を用いることと、各メッセージの送信の時間および受信の時間と、モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいてモバイルデバイスの位置を多辺測量により決定することとを含む、モバイルデバイスの位置を決定する方法。
【解決手段】モバイルデバイスにおいて複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスから受信することであって、各メッセージは、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のＭＳＯ時刻のうちの１つで始まり、各メッセージを送信するモバイル基準デバイスに対する位置情報と、各メッセージの送信が開始されるＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含むことと、モバイルデバイスにおいて受信される各メッセージの受信の時間を決定することと、モバイルデバイスにおいて受信される各メッセージの送信の時間を決定するためにＭＳＯ値を用いることと、各メッセージの送信の時間および受信の時間と、モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいてモバイルデバイスの位置を多辺測量により決定することとを含む、モバイルデバイスの位置を決定する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（背景）
米国のＮＡＶＳＴＡＲ全地球測位システム（ＧＰＳ）、欧州のガリレオ測位システムおよびロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステムのような全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）は、受信器機器の地理的な位置を正確に決定するため、および信頼できる精密な基準に従うタイミングを確立するために、ますます頼られている。二次監視レーダー（ＳＳＲ）、ＶＨＦ全方向式レンジ（ＶＯＲ）および距離測定装置（ＤＭＥ）に頼るような従来アプローチは、役目を減らしているが、航空管制システムのある局面は、よりＧＰＳナビゲーションに頼るように発展している。例えば、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）の監視に備えた航空機は、その位置を決定するために主にＧＰＳ信号に頼り、次いで、自身の位置を他の航空機および地上ラジオ局に報告する。ＧＰＳシステムに頼る別の例は、金融産業にみられ、そこでは、機関が金融取引に要求される精密なタイミングを維持するためにＧＰＳシステムに頼っている。モバイル電話、ポータブルコンピュータおよびナビゲーションデバイスのような、ＧＰＳを備えた幅広い消費者製品がいたるところで見られるようになり、タイミングおよびナビゲーションのために、もっぱらＧＰＳシステム、またはそれに匹敵するＧＮＳＳ衛星ネットワークに頼るようになっている。
【０００２】
しかし、種々の理由により、ＧＰＳサービスは完全に信頼できるわけではない。障害物（例えば、山岳地帯および「都市峡谷」）によって囲まれた場所は、ＧＰＳ信号を断続的にしか受信しないか、または全く受信しないことがある。ＧＰＳ衛星機器は、停電、故障または損傷を潜在的に受けることがあり得、大気の状態は、信号受信に潜在的に影響し得る。航空機産業においては、ＡＤＳ−Ｂ監視システムは、精密、効率的および継続的なナビゲーションおよび監視をＧＰＳに頼っている。ＧＰＳまたは他の衛星システムへ頼ることは、十分なバックアップを有していないＧＮＳＳ受信器およびＡＤＳ−Ｂ監視システムに対して共通の方式の故障になり得る。地上ベースのレーダーシステムは、監視を提供し得るが、現状のままでは、航空機にナビゲーションは提供できない。ＶＯＲ／ＤＭＥのような他の航空位置導出デバイスは、信頼でき、効率的な航空機分離をサポートするために十分な精度およびカバレッジを有していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、幅広い地理的範囲にわたり精密なナビゲーションおよびタイミングを提供でき、エンドユーザーへのＧＰＳと継ぎ目ない、信頼できるＧＰＳに代わるものを有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（概要）
モバイルデバイスにおいて、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信することを含む空中、海上または地上ベースのプラットフォームにおけるデバイスのようなモバイルデバイスの位置を決定する技術が本明細書において記載される。放送されるメッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まる。メッセージの各々は、メッセージを送信するモバイル基準デバイスに対する位置情報とメッセージの送信が開始されるＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む。モバイルデバイスは、メッセージの各々の受信の時間を決定し、モバイルデバイスが各メッセージの伝搬時間を計算できるように、または同等にモバイル基準デイバスの各々の距離を計算できるように、メッセージの各々の送信の時
間を決定するために、受信されたＭＳＯ値を用いる。次いで、モバイルデバイスに対するナビゲーションソリューションを決定するために、モバイルデバイスによって、モバイル基準デバイスに対する位置情報および信号伝搬時間（または距離）を用いて、多辺測量が行われ得る。
【０００５】
一実装に従うと、メッセージは、空中の航空機または他のモバイルプラットフォームからの放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）である。メッセージは、送信航空機に対する位置情報（例えば、緯度、経度および高度）を含み、メッセージの送信が始まり、そこから、送信の時間が受信モバイルデバイスにおいて決定され得るＭＳＯを示すフィールドを含む。例えば、そのような時間スロットされたＡＤＳ−Ｂメッセージは、ユニバーサルアクセストランシーバー（ＵＡＴ）プロトコル内で採用される。
【０００６】
モバイルデバイスの位置を決定するための他のアプローチは、モバイルデバイスにおいて、複数のＡＤＳ−Ｂメッセージを複数の空中の航空機または他のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信することに関する。モバイルデバイスは、受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の受信の時間を決定し、ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間をＡＤＳ−Ｂメッセージの各々のフィールド、または後続のメッセージそれぞれのフィールド内に含まれる情報から決定する。（改変または再利用された１０９０ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ
Ｓｑｕｉｔｔｅｒのような）ＡＤＳ−Ｂメッセージは、送信航空機に対する位置情報を含み得、次いで、モバイルデバイスの位置は、多辺測量を介して、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間と送信航空機の位置とに基づき、決定され得る。
【０００７】
上述のメッセージは、モバイルまたは固定プラットフォームのローカルクロックを基準デバイスのタイミングに同期させるためにも用いられ得る。１つのアプローチに従うと、空中の航空機から送信されたＡＤＳ−Ｂメッセージは、ローカルクロックと共に配置されたＳＢＳ受信器において受信される。受信器は、ＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間を決定し、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報、または後続のメッセージに含まれる情報から決定される。次いで、ローカルクロックがＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間に基づき、送信航空機のタイミングに同期される。例えば、この技術は、ＧＰＳが一時的に利用不能な場合に、金融機関のクロックを正確な基準に同期させるために用いられ得る。
【０００８】
本発明の上述の特徴、さらなる特徴および利点は、以下の規定、記載、およびその特定の実施形態の説明的図を考慮すると明らかとなる。さまざまな図における類似の参照数字は、類似の構成要素を指定するために使用される。これらの記載は、発明の具体的詳細に踏み込むが、変形例が存在し得、変形例は、本明細書における記載に基づき、当業者に明らかであることを理解されたい。
【０００９】
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、
該方法は、
該モバイルデバイスにおいて、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信することであって、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む、ことと、
該モバイルデバイスにおいて受信されるメッセージの各々の受信の時間を決定することと、
該モバイルデバイスにおいて受信されるメッセージの各々の送信の時間を決定するために、該ＭＳＯ値を用いることと、
該メッセージの送信の時間および受信の時間と、該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルデバイスの位置を多辺測量により、決定することと
を含む、方法。
（項目２）
前記メッセージは、それぞれの空中の航空機から受信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３）
前記複数のメッセージの各々は、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージであり、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、該ＡＤＳ−Ｂメッセージを送信するＡＤＳ−Ｂを備えたモバイルプラットフォームに対する前記ＭＳＯ値ならびに緯度、経度および高度情報を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目４）
前記モバイルデバイスから、前記メッセージから決定された該モバイルデバイスの位置を放送することをさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目５）
前記送信の時間は、協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目６）
モバイルプラットフォーム上に配置されたプロセッサを含む装置であって、該プロセッサは、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信するように構成されており、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含み、該プロセッサは、
該モバイルプラットフォームにおいて受信される該メッセージの各々の送信の時間を決定することであって、該送信の時間は、該ＭＳＯ値から決定される、ことと、
該メッセージの各々の送信の時間および受信の時間と該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルプラットフォームの位置を多辺測量により、決定することと
を行うように構成されている、装置。
（項目７）
前記プロセッサは、空中の航空機から受信される複数のメッセージの各々の送信の時間を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれかに記載の装置。
（項目８）
前記プロセッサは、
放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）を備えた複数のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信された複数のＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を決定することであって、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの中に含まれる前記ＭＳＯ値から決定される、ことと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる位置情報に基づいて該モバイルプラットフォームの位置を決定することと
を行うように構成されている、上記項目のうちのいずれかに記載の装置。
（項目９）
前記プロセッサは、放送のために、前記モバイルデバイスの位置を送信器システムに供給するようにさらに構成されている、上記項目のうちのいずれかに記載の装置。
（項目１０）
前記プロセッサは、前記送信の時間を協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれかに記載の装置。
（項目１１）
ソフトウェアによって符号化される１つ以上のコンピュータ読み取り可能格納媒体であって、該１つ以上のコンピュータ読み取り可能格納媒体は、コンピュータ実行可能命令を含み、該コンピュータ実行可能命令は、該ソフトウェアが実行された場合に、
モバイルプラットフォームにおいて、複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信される複数のメッセージの各々の送信の時間を決定することであって、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つにおいて始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む、ことと
該メッセージの各々の送信の時間および受信の時間と該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルプラットフォームの位置を多辺測量により、決定することと
を行うように動作可能である、コンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１２）
前記送信の時間を決定するように動作可能である前記命令は、空中の航空機から受信されるメッセージの送信の時間を決定するように動作可能である命令を含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１３）
前記送信の時間を決定するように動作可能である前記命令は、複数の放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージの各々の送信の時間を決定するように動作可能である命令を含み、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＡＤＳ−Ｂを備えた複数のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信され、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの中に含まれる前記ＭＳＯ値から決定され、
前記モバイルプラットフォームの位置を決定するように動作可能な前記命令は、該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる位置情報に基づいて多辺測量を行うように動作可能である命令を含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１４）
放送のために、前記モバイルデバイスの位置を送信器システムに供給するように動作可能な命令をさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１５）
前記送信の時間を決定するように動作可能な前記命令は、該送信の時間を協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定するように動作可能である命令を含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１６）
モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、
該方法は、
該モバイルデバイスにおいて、複数の放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージを複数のモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのそれぞれから受信することと、
該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の受信の時間を決定することと、
該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を、該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々のフィールドまたはそれぞれの後続のメッセージのフィールド内に含まれる情報から決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間と、該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる前記モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルデバイスの位置を多辺測量により、決定することと
を含む、方法。
（項目１７）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、空中の航空機から送信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１８）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を前記それぞれの後続のメッセージを介して受信することをさらに含み、該それぞれの後続のメッセージは、それぞれのＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を含むように再構成されている航空機ＩＤおよびカテゴリー（ＡＣＩＤ）メッセージを含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１９）
前記モバイルデバイスから、前記ＡＤＳ−Ｂメッセージから決定される該モバイルデバイスの位置を放送することをさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２０）
前記モバイルデバイスにおいて受信される前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間は、無作為化されている、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２１）
ローカルクロックをモバイル基準デバイスのタイミングに同期させる方法であって、
該方法は、
放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージを、該ローカルクロックと共に配置されたＡＤＳ−Ｂ受信器において受信することであって、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、該モバイル基準デバイスから送信される、ことと、
該ＡＤＳ−Ｂ受信器において受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間を決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を、該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報または後続のメッセージに含まれる情報から決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間に基づいて該ローカルクロックをモバイル基準デバイスのタイミングに同期させることと
を含む、方法。
（項目２２）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、空中の航空機から受信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２３）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、メッセージ開始適用（ＭＳＯ）値を含むＡＤＳ−Ｂメッセージであり、該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、該ＭＳＯ値から決定される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２４）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、１０９０ＥＳプロトコル下で送信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２５）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、後続のメッセージにおいて受信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
【００１０】
（摘要）
モバイルデバイスの位置を決定する技術は、メッセージをそれぞれのモバイル基準デバイスから受信することを含む。放送されるメッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数の所定のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まる。メッセージの各々は、メッセージの送信が開始されたＭＳＯ時刻を識別するＭＳＯ値を含む。ＭＳＯ値は、モバイルデバイスにおいて受信されたメッセージの各々の送信の時間を決定するために用いられる。モバイルデバイスの位置は、多辺測量によって決定される。別のアプローチに従うと、モバイルデバイスは、ＡＤＳ−Ｂメッセージのセットをモバイル基準デバイスのそれぞれのセットから受信する。ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々
の送信の時間は、ＡＤＳ−Ｂメッセージ自体、または後続のメッセージにおいて供給され、モバイルデバイスの位置を決定するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、監視および放送サービス（ＳＢＳ）システムの最上位レベルのブロック図であり、ＳＢＳシステムは、ＳＢＳシステムがインターフェース接続するシステムとの関連で示される。
【図２】図２は、ＳＢＳ地上ラジオ局とＡＤＳ−Ｂを備えた航空機との間のデータフローを概念的に例示する図である。
【図３】図３は、位置決定をサポートするための、複数の放送航空機からの空対空のクロスリンクメッセージの受信航空機による受信を概念的に例示する図である。
【図４】図４は、ＳＢＳ測位システムのブロック図であり、ＳＢＳ測位システムは、位置を決定するために、ＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器システムおよびＧＰＳ受信器／ナビゲーションシステムに結合される。
【図５】図５は、モバイルデバイスによって、その位置を複数のモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスから受信されるメッセージから決定するために行われる動作の機能的なフローチャートである。
【図６】図６は、１秒ＵＴＣ時間フレームの関連内のＡＤＳ−Ｂメッセージに対するメッセージ開始適用を示す図である。
【図７】図７は、１０９０ＥＳプロトコル内の１秒ＵＴＣ時間フレームの区分を示す図である。
【図８】図８は、送信の時間を伝達する航空機ＩＤおよびカテゴリー（ＡＣＩＤ）メッセージの再利用を示す図である。
【図９】図９は、１０９０ＥＳプロトコル下でＡＤＳ−Ｂメッセージを用いて、位置決定を実装するためのメッセージのシーケンスを示すタイミング図である。
【図１０】図１０は、モバイルデバイスによって、その位置をモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスによって放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージから決定するために行われる動作を要約する機能的なフローチャートである。
【図１１】図１１は、受信器デバイスによって、ローカルクロックをモバイル基準デバイスとして機能するモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスに同期させるために行われる動作を要約する機能的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（詳細な説明）
受信器において位置およびタイミングを決定する技術が本明細書において記載される。受信器は、１つ以上のモバイルソース送信器から放送信号を受信する。モバイルソース送信器は、自身の位置およびタイミングを信頼性を有して知っている。１つのアプローチに従うと、従来から航空機産業をサポートしている既存および僅かに改変された放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）送信が空中、海上および地上ベースのプラットフォームにナビゲーションおよびタイミングソリューションを提供するために採用され得る。
【００１３】
監視および放送サービス（Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ａｎｄ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）（ＳＢＳ）システムは、航空管制およびナビゲーションをサポートし、種々のサービスをＡＤＳ−Ｂを備えた航空機に提供するように設計されている。Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｉｒｓｐａｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ＮＡＳ）には、２つの適用可能なＡＤＳ−Ｂリンク技術が存在する。Ｍｏｄｅ−Ｓ技術の拡張である１０９０ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ
Ｓｑｕｉｔｔｅｒ（１０９０ＥＳ）と、より新しい技術であるＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ（ＵＡＴ）とである。１０９０ＥＳ技術では、１０９０ＥＳ航空電子機器が１０９０ＭＨｚでメッセージを周期的に放送する。メッセージは、その識別（２４ビットアドレス）、目標状態ベクトル（位置、速度）および他の航空機の
状態情報を提供する。ＵＡＴ技術では、ＵＡＴ航空電子機器が９７８ＭＨｚで、その識別、目標状態ベクトルおよび他の状態情報を提供するメッセージを周期的に放送する。１０９０ＥＳは、主に高い高度の商業用航空機に適合され、世界規模で用いられているが、ＵＡＴは、商業用航空機よりも低い高度で飛ぶ傾向のある、ジェネラルアビエーション（ＧＡ）航空機向けに市場取引される。
【００１４】
図１は、ＳＢＳシステムを例示し、ＳＢＳシステムは、ＳＢＳシステムがインターフェース接続するシステムとの関連で例示されている。米国におけるＳＢＳシステムは、現在、約８００の地上ラジオ局を含んでおり、それらは、無線インターフェース（ワイヤレス）を介して、アップリンクとダウンリンクとの両方のカバレッジを、領空にいるＡＤＳ−Ｂを備えた全ての航空機に提供する。ＳＢＳ地上ラジオ局（本明細書においては、単に「地上局」とも呼ばれる）は、例えば、遠距離通信塔などに位置決めされ得る。数多くの中央および地方管制局が、ＡＤＳ−Ｂ目標報告を供給するＦＡＡサービス提供点（ＳＤＰ）からのＡＤＳ−Ｂ報告と、レーダーおよび他のセンサーからの目標データを供給するＦＡＡ ＳＤＰからのレーダー／センサー報告と、気象および航空データソースによって供給された気象／航空データと、ＦＡＡがサービスプロバイダーの状態をＳＢＳシステムを介して、独立して監視することを可能にする他のデータとの処理に責任を負う。ＳＢＳシステムは、全てのデータソース（目標、気象および航空）とデータ処理管制局とエンドユーザーとの間に接続性を提供する通信ネットワークをさらに含む。
【００１５】
図２は、ＳＢＳシステムにおいて放送されるメッセージのタイプの全体的な概観を提供する。ＡＤＳ−Ｂサービスは、監視情報を、航空管制のために、地上システムに提供するＡＤＳ−Ｂを備えた航空機から、航空機の状況認識における使用のために、同様のものを備えた航空機への送信を用いる。図２は、航空機によって放送されるＡＤＳ−Ｂメッセージが他の航空機（空対空のクロスリンク）およびＳＢＳ地上局（空対地上）によって受信されることを例示する。ＡＤＳ−Ｂ ＩＮを備えた航空機は、ＡＤＳ−Ｂ送信を、同じリンク技術を備えた他の航空機へ送信、および他の航空機から受信する能力を有している（つまり、ＵＡＴを備えた航空機は、互いに通信することができ、１０９０ＥＳを備えた航空機は、互いに通信することができる）。
【００１６】
従来から、航空機は、ＧＰＳ、または機内の内部ナビゲーションシステム（ＩＮＳ）のような他のソースを用いて、地球のＷｏｒｌｄ Ｇｅｏｄｅｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ（ＷＧＳ）８４モデル（例えば、緯度、経度および高度）との関連で自身の位置を決定する。航空機の状態ベクトルは、他の航空機および地上局への放送のためにＡＤＳ−Ｂメッセージに符号化される。１０９０ＥＳリンクの場合には、ＡＤＳ−Ｂ送信は、実際は、一連の別個のメッセージ（例えば、位置メッセージ、速度メッセージなど）である。ＵＡＴでは、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、要求された状態ベクトル情報を含む複数のフィールドを有している単一のパケットであり得る。
【００１７】
これらのＡＤＳ−Ｂメッセージは、ラジオ送信の範囲内の航空機に関する位置情報を航空機内のアプリケーションに提供する。該位置情報は、フライトクルーに、監視情報および監視ベースのガイダンスおよび警報を直接提供し得る航空機監視および分離保障アプリケーションをサポートする。ＳＢＳシステムの地上局は、また、航空機によって放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージを受信し、航空機位置情報を地上管制局へ中継する。地上管制局は、情報を処理し、妥当性チェックを行い、監視情報の低待ち時間フィードを、分離保障および他の航空管制サービスにおける使用に指定されたＦＡＡ ＳＤＰに提供する。より詳細に下に記載されるが、ビーコン様ＡＤＳ−Ｂメッセージも、地上ベースの障害物のような航空機以外のプラットフォームによって送信されることがあり得、航空機に警報する。
【００１８】
再び図２を参照すると、ＳＢＳシステムの地上局は、また、アップリンクメッセージを範囲内の航空機に放送する。再放送型自動従属監視（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ−Ｒｅｂｒｏａｄｃａｓｔ）（ＡＤＳ−Ｒ）は、本質的に、１つのリンク技術を用いる航空機によって、互換性を有さないリンク技術を用いる近くの航空機へ送信されたＡＤＳ−Ｂ情報の再送信または中継である。例えば、ＵＡＴおよび１０９０ＥＳリンクをそれぞれ用いる第一および第二の航空機が同じ周辺にある場合に、ＵＡＴ ＡＤＳ−Ｂメッセージを第一の航空機から受信するＳＢＳ地上局は、１０９０ＥＳ互換ＡＤＳ−Ｒメッセージで、そのメッセージの内容を再放送し得る。１０９０ＥＳ互換ＡＤＳ−Ｒメッセージが第二の航空機（その逆も同様）によって受信され得ることによって、航空機が互いの位置情報を受信することを可能にする。
【００１９】
ＡＤＳ−Ｂを備えた航空機にＡＤＳ−Ｂを備えていない航空機に対する監視情報を提供する放送型交通情報サービス（ＴＩＳ−Ｂ）メッセージを、地上局は、また、レーダー、ＡＳＤＥ−Ｘおよび多辺測量システム（ｍｕｌｔｉ−ｌａｔｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）のようなソースから送信する。
【００２０】
地上局は、航空機に地上ベースの障害物などを警報するように設計されているＡＤＳ−Ｂメッセージのタイプである「ビーコン」ＡＤＳ−Ｂメッセージを送信するようにも構成され得る。
【００２１】
ＵＡＴリンクを採用して、ＳＢＳ地上局によって航空機に放送される別のアップリンクメッセージは、放送型フライト情報サービス（ＦＩＳ−Ｂ）メッセージであり、これは、気象、航空データおよび飛行士への通知（ＮｏＴＡＭＳ）のような一般的な情報を伝達することによって、フライトに影響し得る地方天候および航空システム変更の情報を時宜よく提供するために用いられる。
【００２２】
ＵＡＴリンクプロトコル内では、隣り合う航空機間のコンテンションを回避するために、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、特定の航空機が、メッセージ開始適用（ＭＳＯ）と呼ばれる時間のある離散点で始まるメッセージを放送する、同期され、時間区分されたフレームワーク内で放送される。各ＡＤＳ−Ｂメッセージは、送信航空機の緯度、経度、高度、および送信の時間が決定され得るＭＳＯ値を含む。発明の一局面に従うと、空中の航空機のようなモバイルプラットフォームから送信されたＡＤＳ−Ｂメッセージは、ナビゲーションソリューションを航空機および他のモバイルプラットフォームに提供するために用いられ得る。図３に概念的に示されるように、ＡＤＳ−Ｂ送信器を備えた航空機または他のプラットフォームは、複数の航空機から受信される空対空のクロスリンクＡＤＳ−Ｂメッセージを採用する。ＵＡＴおよび１０９０ＥＳプロトコルが顕著に異なるので、航空機またはＡＤＳ−Ｂを備えた他のモバイルプラットフォームからのメッセージセットを既存のＡＤＳ−Ｂおよび僅かに改変されたＡＤＳ−Ｂを用いて、位置を決定するために、異なる実装が採用され得る。航空機ＳＢＳ測位システム（ＳＰＳ）可能航空電子機器は、これらのメッセージセットを受信し、多辺測量アルゴリズム（ＧＰＳと共に用いられるものに類似する）およびＫａｌｍａｎフィルタリングなどに基づき、状態ベクトルナビゲーションソリューションを形成する。ナビゲーションソリューションの精度値（例えば、ナビゲーション一体性カテゴリー（ＮＩＣ）、ナビゲーション精度カテゴリー（ＮＡＣ）およびソース一体性レベル（ＳＩＬ））も計算され得る。任意で、これらの精度値は、アップリンクされたメッセージから決定されたナビゲーションソリューションが、現在のＧＰＳナビゲーションソリューションよりも優れたまたは劣った正確性を有しているか否か、および、より優れた精密なナビゲーションソリューションが保持され得るかを決定するために用いられ得る。ＳＰＳ航空電子機器は、選択されたナビゲーションソリューションを、ＡＤＳ−Ｂメッセージを介して放送される航空機データバスにフィードバックする。ＡＤＳ−Ｂメッセージは、地上局および他の航空機によって受信され得ることによって、地上および空
中での監視を維持する。
【００２３】
図４は、自身の位置をＡＤＳ−Ｂを備えたモバイルデバイスのセット（例えば、空中の航空機）から受信された空対空のクロスリンクＡＤＳ−Ｂメッセージから自身の位置を決定する能力を有しているＳＢＳ測位システム（ＳＰＳ）４０２のブロック図である。ＳＢＳ測位システム４０２は、ＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器（トランシーバー）システム４０４およびＧＰＳ受信器／ナビゲーションシステム４０６に結合される。ＳＢＳ測位システム４０２は、図４において、プロセッサモジュール４０８によって表される処理能力を含む。プロセッサ４０８は、さまざまな動作およびタスクを行うプログラム命令（つまり、ソフトウェア）を実行する能力を有している。例えば、プロセッサ４０８は、ＡＢＳ−Ｂ送信器／受信器システム４０４およびＧＰＳ受信器／ナビゲーションシステム４０６から受信されたデータおよびコマンドを解釈することができ、計算を行うことができ、情報を格納させ得る。例えば、プロセッサ４０８は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラー、デジタルシグナルプロセッサなどである。
【００２４】
ＳＢＳ測位システム４１０の格納能力は、格納／メモリモジュール４１０によって表され、格納／メモリモジュール４１０は、ＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器システム４０４およびＧＰＳ受信器システム４０６によって供給されたメッセージおよびメッセージ情報に関する情報ならびに計算の結果および他のデータまたは情報を格納し得る。格納／メモリモジュール４１０は、動作を行うためにプロセッサ４０８によって実行されるプログラム命令（つまり、ソフトウェア）も格納し得る。したがって、本明細書において記載される動作および方法は、ＳＢＳ測位システム４０２内に設けられた単数または複数のプロセッサ上のコンピュータ読み取り可能媒体（つまり、ソフトウェア）に格納された命令を実行することによって行われ得る。本明細書において用いられる場合、「コンピュータ読み取り可能媒体」という用語は、「非一時的」または有形媒体（例えば、メモリまたは格納デバイス）を指す。格納／メモリモジュール４１０は、非一時的なプロセッサ読み取り可能またはコンピュータ読み取り可能メモリである。非一時的なプロセッサ読み取り可能またはコンピュータ読み取り可能メモリは、プロセッサ４０８によって実行された場合に、プロセッサ４０８に本明細書において記載される機能を行わせる命令を格納するか、または命令によって符号化される。図４は、格納／メモリモジュール４１０に格納されたソフトウェアを実行するデータプロセッサ４０８を含む処理環境を示すが、代替の処理環境は、固定されたハードウェア論理を通して、論理の機能を行うように構成されている特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のような固定されたデータ処理素子である。さらに別の可能なデータ処理環境は、１つ以上のフィールドプログラマブル論理デバイス、ファームウェア、もしくは固定された処理素子、ファームウェアおよび／またはプログラマブル論理デバイスの組み合わせを含むものである。
【００２５】
図４において、ＳＢＳ測位システム４０２がＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器システム４０４とは別個のシステムとして概念的に示されている。任意で、ＳＢＳ測位システム４０２によって表される能力は、例えば、ソフトウェアアップグレードまたはアプリケーションとして、ＡＤＳ−Ｂ ＩＮ航空電子機器（つまり、図４におけるＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器システム４０４）に一体化され得る。
【００２６】
図５において示されるフローチャートは、例えば、ＵＡＴプロトコルの時分割多重化スキームのメッセージを用いて、航空機または別のモバイルプラットフォームまたはデバイスの位置を決定するために採用される技術を要約する。ここで、ＡＤＳ−Ｂを備えた航空機のようなモバイル基準デバイスのセットから受信されたメッセージは、信頼できる送信器の位置情報およびＭＳＯ値を含む。
【００２７】
動作５００において、モバイルデバイスは、複数のメッセージを複数のモバイル基準デ
バイスのそれぞれから受信する。本明細書において用いられた場合は、モバイルデバイスは、位置メッセージを送信または受信する能力を有している任意のデバイスをであり、空中の航空電子機器システム、海上のナビゲーションシステム、地上の乗り物に搭載されたナビゲーションシステム、およびハンドヘルドまたは身体搭載デバイスのようなポータブルナビゲーションデバイスを含む。メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有しているあるＭＳＯ時刻で始まり、放送される。メッセージの各々は、放送基準デバイスに関する位置情報も含む。
【００２８】
例えば、一般の航空電子機器航空機を目標にしたＵＡＴプロトコルで、ＡＤＳ−Ｂメッセージが航空機から放送され、航空機の現在の位置のような情報を伝達する。送信航空機のセットからの既存のＡＤＳ−Ｂメッセージを処理することによって、受信航空機または他のＵＡＴを備えたプラットフォームは、自身のナビゲーションソリューション（位置）を決定し得る。図４に示される例において、オンボードＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４は、ＡＤＳ−Ｂメッセージを受信し、位置決定処理のために、そのＡＤＳ−ＢメッセージをＳＢＳ測位システム４０２に供給する。
【００２９】
ＵＡＴを備えた航空機によって受信されるＡＤＳ−Ｂメッセージは、特定の規則によって送信される。各航空機は、メッセージ開始適用（ＭＳＯ）と呼ばれる、周期的なある離散的な瞬間で、一定程度正確に始まるＡＤＳ−Ｂメッセージを送信するために要求される。特に、航空機は、協定世界時（ＵＴＣ）に同期され、１秒時間フレームに従い、信号通知が計画される。図６において示されるように、１秒ＵＴＣ時間フレームのＵＡＴ時間分割は、送信が許可されない６ｍｓ保護帯域で始まり、１７６ｍｓ地上アップリンク区分が続く。次いで、１２ｍｓ保護帯域は、地上アップリンク区分を８００ｍｓＡＤＳ−Ｂ時間区分から分離させ、１秒ＵＴＣフレームの終わりに、最後の６ｍｓ保護帯域が続く。ＦＩＳ−Ｂメッセージは、アップリンク時間区分中にＳＢＳ地上局によって送信されるが、ＡＤＳ−Ｂ時間区分は、ＴＩＳ−ＢおよびＡＤＳ−ＲをアップリンクするＳＢＳ地上局と、ＡＤＳ−Ｂメッセージを他の航空機およびＳＢＳ地上局に放送する航空機によって用いられる。地理的な領域送信内のＡＤＳ−Ｂを備えた航空機は、８００ｍｓＡＤＳ−Ｂ区分内の異なるＭＳＯで無作為に始まる。しかし、ＭＳＯは、ＵＴＣ秒内に固定され、送信される「長い」ＵＡＴメッセージ内で符号化されるので、送信の時間は受信の際に、符号化されたＭＳＯ値から絶対的に決定され得る。
【００３０】
８００ｍｓＡＤＳ−Ｂ区分は、３２００個のＭＳＯ時刻瞬間に分割される。各々は、２５０μｓの間隔を有している。各ＭＳＯは、「長い」ＵＡＴメッセージで符号化される（１２ビットＭＳＯの６つのＬＳＢがメッセージで符号化され、６つのＭＳＢは、受信サブシステムによって、概算的に決定され得る）。各ＭＳＯは、１秒ＵＴＣ時間フレーム（つまり、ＵＴＣエポック）の始まりに対する特定のタイミングを示す。例えば、「２３７６」のＭＳＯは、フレームの始まりに対応するＵＴＣ０秒時間エポック（この例は、フレームにおける第一のＭＳＯ値が「０」を付されると想定する）後の６００ｍｓにおける（２３７６×０．２５ｍｓ＋６ｍｓ（最初の保護帯域））ＭＳＯに対応する。
【００３１】
ＲＴＣＡ ＤＯ−２８２Ｂセクション２．２．４において特定されるように、ＵＡＴ ＡＤＳ−Ｂメッセージは、種々の情報を含む。例えば、３つのフィールドは、それぞれ、送信航空機の緯度、経度および高度を含む。さらに、ＵＡＴプロトコル下では、各ＡＤＳ−Ｂメッセージは、そのメッセージに適用されるＭＳＯ値を含むフィールドを含む。ＵＴＣ期間からＵＴＣ期間までに、特定の航空機のＭＳＯ値が変わることに注意されたい。しかし、個別のＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、ＵＴＣ時間エポックに対して、ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれるＭＳＯ情報に基づき、決定され得る。
【００３２】
再び図５を参照すると、動作５１０において、メッセージの各々が受信された際に、モ
バイルデバイスは、メッセージの受信の時間を決定する。送信された信号の到着の時間を精密に決定する技術は周知であり、種々の技術のいずれかが、各信号の受信の時間を決定するモバイルデバイスによって採用され得る。図４に示される例において、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４は、範囲内の航空機から到着するＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間を決定し得る。
【００３３】
動作５２０において、モバイルデバイスにおいて受信されたメッセージの各々の送信の時間（ＴＯＴ）は、メッセージ自体内に含まれるＭＳＯ値から決定され得る。ＵＡＴプロトコルの下で放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージの場合は、ＵＴＣ時間フレームのＡＤＳ−Ｂ区分における各ＭＳＯ値の間隔は既知（つまり、２５０μｓ）である。したがって、ＵＴＣ時間フレームの始まりに対する送信の時間は、ＭＳＯ値をＭＳＯ間隔によって乗算し、先行する保護帯域を占めることによって決定され得る。再び図４を参照すると、ＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の際に、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４は、メッセージのフィールドに含まれるＭＳＯ値を識別し（例えば、図６に示された例においては、ＭＳＯ値＝２３７６）、ＭＳＯ値をさらなる処理のために、ＳＢＳ測位システム４０２に供給する。ＭＳＯ値は、連続的であり、各ＭＳＯは、既知の間隔を有しているので、２３７６のＭＳＯ値は、先に記載したように、時間フレームの開始の６００ｍｓ後に始まる。したがって、ＳＢＳ測位システム４０２は、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間をＡＤＳ−Ｂメッセージ含まれるＭＳＯ値から決定し得る。
【００３４】
動作５３０において、モバイルデバイスは、メッセージの送信の時間および受信の時間と、受信されたメッセージにおいて、モバイルデバイスに報告されるモバイル基準デバイスの位置とに基づいて自身の位置を多辺測量により決定する。図４に示される例において、放送航空機の位置は、ＡＤＳ−Ｂメッセージにおいて符号化された緯度、経度および高度情報を介してＡＤＳ−Ｂトランシーバー４０４に供給され、この情報は、ＳＢＳ測位システム４０２へ転送される。受信航空機の場合は、航空機は、その高度を大気圧を測定する機内機器から信頼性を有して、知ることができる。
【００３５】
モバイル基準デバイス（例えば、ＡＤＳ−Ｂを備えた送信航空機）およびモバイルデバイス（例えば、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４およびＳＢＳ測位システム４０２）は、ＵＴＣ時間に同期されているので、メッセージ（例えば、ＡＤＳ−Ｂメッセージ）のフライトの時間は、送信の時間と受信の時間との間の差異として決定され得る。次いで、各モバイル基準デバイスから受信モバイルデバイスまでの距離が、メッセージ信号のフライトの時間を光の速さによって乗算することによって決定され得る。送信の時間は、クロスリンクメッセージに含まれるＭＳＯ値からのみによって、確実に決定され得ることに注意されたい。したがって、受信デバイスが、任意のメッセージおける送信情報の時間を実際に受信せずに、送信の時間を決定することを可能にするＵＡＴ放送プロトコルの時間区分された性質を技術は利用する。むしろ、標準的なＵＡＴ ＡＤＳ−Ｂメッセージに既に提供されているＭＳＯ値は、受信器が送信の時間を精密に決定することを可能にするのに十分である。
【００３６】
ＳＢＳ測位システム４０２は、多辺測量を用いて、ナビゲーションソリューション（つまり、プラットフォームの位置）を決定するために、受信された位置情報と、送信および受信の時間から決定された各送信航空機へのフライト（無線での信号伝搬）の距離または時間とを用いる。一般的には、少なくとも３つまたは４つの送信モバイルデバイスからの放送信号の受信が最初の位置ソリューションを発展させるために、１秒時間フレームにおいて要求される。
【００３７】
受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの各セットから瞬間位置測定を計算することに加えて、ＳＢＳ測位システム４０２は、Ｋａｌｍａｎフィルタリングまたは他のフィルタリング
または追跡アルゴリズムを用いて、ＧＰＳ受信器システムに類似する態様で、状態ベクトルナビゲーションソリューションを形成することによって、時間にわたり、位置を追跡し得る。前記のナビゲーションソリューションの品質／精度値（ＮＩＣ、ＮＡＣおよびＳＩＬ）もＲＴＣＡ規格毎に計算され得る。
【００３８】
ＳＢＳ測位システム４０２は、また、ＧＰＳ受信器システム４０６から、状態ベクトルの形態でナビゲーションソリューションを精度値と共に受信する。ＧＰＳデータが一時的に利用不能になった場合は、ＳＢＳ測位システム４０２がＧＰＳナビゲーションソリューションをＡＤＳ−Ｂナビゲーションソリューションで代用し得、それによって、ナビゲーションデータの信頼できるバックアップソースをＡＤＳ−Ｂシステム内に提供する。
【００３９】
任意で、品質値を用いて、ＳＢＳ測位システム４０２は、ＡＤＳ−Ｂメッセージから決定されたナビゲーションソリューションの精度を現在のＧＰＳナビゲーションソリューションの精度に比較し得、２つのナビゲーションソリューションのうちのより正確な方を放送のために選択し得る。次いで、ＳＰＳ測位システム４０２は、選択されたナビゲーションソリューションを、ＡＤＳ−Ｂメッセージを介して放送されるＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４への航空機データバスにフィードバックする。ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＳＢＳ地上局および他の航空機によって受信され得、地上および空中での監視を維持する。
【００４０】
したがって、一実装に従うと、ＳＢＳ測位システム４０２は、時間エポックに対するＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間（ＴＯＴ）（例えば、１秒ＵＴＣ時間インターバルの始まりから経過した時間）を決定するために、受信されたＡＤＳ−ＢメッセージのＭＳＯ値を用い得る。システムは、ＡＤＳ−Ｂを備えた送信モバイルプラットフォームから、受信の時間とＴＯＴとの間の経過した時間に基づき、その距離を決定し得る。各送信ＡＤＳ−Ｂモバイルプラットフォームの場所は既知なので、受信器は、その位置を多辺測量を介して、モバイルプラットフォームのセットから送られたＡＤＳ−Ｂメッセージから利用可能な情報を用いて、決定し得る。したがって、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＵＡＴ受信器を備えたモバイルプラットフォーム（航空機、船舶、地上など）において受信され得ると想定し、モバイルプラットフォームは、ＡＤＳ−Ｂを備えた一群の送信モバイルプラットフォーム（例えば、航空機）から受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージに存在するＭＳＯ値および緯度、経度および高度情報を用いることによって、その位置を決定し得る。ＵＡＴソリューションは、モバイルデバイスの位置を決定するために、ＡＤＳ−Ｂ送信機器に対して変更を要求せず、既存のメッセージから利用可能な情報を利用する。
【００４１】
先述の実装は、ＵＡＴ航空電子機器を備えた航空機に関連して記載されたが、位置決定技術は、ＡＤＳ−Ｂメッセージを受信するために備えられた任意のモバイルデバイスと共に用いられ得、船舶、地上の乗り物ならびにハンドヘルドまたは身体搭載デバイスを含むことが認識される。さらに、記載された実装は、ＵＡＴプロトコル内のソリューションを含むが、送信の時間を伝達するためにＭＳＯ値を用いるという概念は、任意の時間スロットまたは時間区分されたプロトコルで採用され得、それによって、他の信号通知プロトコル内の類似するソリューションをサポートする。
【００４２】
１０９０ＥＳプロトコルは、ある観点では、ＵＡＴプロトコルと著しく異なる。１０９０ＥＳは、識別可能なＭＳＯを有する時間スロットシステムに基づかず、その結果、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、送信時間を精密に示すいずれの情報も含まない。したがって、別の信号通知機構が、１０９０ＥＳプロトコルを用いて、航空機または他のプラットフォームと通信する空中の航空機からの空対空のクロスリンクメッセージに頼る位置決定スキームをサポートするように適合されなければならない。
【００４３】
ＵＴＣ同期１０９０ＥＳ送信器に対して、１秒ＵＴＣ時間フレームが２００ｍｓｅｃインターバルに分割され、図７に示されるように、２００ｍｓ毎に識別可能な時間エポックが生じる。これらのエポックは、代替的に「奇数」および「偶数」指定が割り当てられる。これらのエポックの各々は、ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報に対して適用可能な時間として機能し得る。例えば、メッセージを準備している従来のＵＴＣ結合１０９０ＥＳ航空機は、メッセージを時宜よい態様で送信器に搬送するために、さまざまなメッセージ占有活動を１００ｍｓ時間期間内に行うことを要求される。メッセージで送信される航空機位置情報が時間の識別可能な点に関連付けられ得るように、航空機の航空電子機器は、最も近い２００ｍｓｅｃエポックに自身のナビゲーションソリューション（例えば、緯度、経度）を推定し、位置情報に対して有意な適用可能な時間を提供する。
【００４４】
ＡＤＳ−Ｂメッセージを受信する航空機または地上局は、適用可能な時間を最も近い２００ｍｓｅｃエポックとして、ＡＤＳ−Ｂメッセージが受信された時間に基づき識別し得る。ＡＤＳ−Ｂメッセージのフライトの時間が２００ｍｓ未満であり、適用可能な時間として用いられたエポックは、「奇数」または「偶数」エポックであったかを示すビットをＡＤＳ−Ｂメッセージが含む場合には、正しいエポックに関して受信器に曖昧さは存在しない。その結果、受信器エンドにおいて、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、送信器に関して優れた位置精度を提供する。なぜなら、メッセージは、送信器位置と、その位置が適用可能な瞬間との両方を特定するからである。
【００４５】
しかし、受信の時間は、受信器がＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報に関連付けられた適用可能な時間を決定することを可能にするが、受信器がＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を決定することを可能にはしない。１０９０ＥＳプロトコルは、頻繁な信号コンテンションを回避し、放送デバイス間の衝突を減少させるために、メッセージの送信時間を無作為化することを含み、それによって、送信の時間が顕著に不確かになる。結果として、１０９０ＥＳプロトコルでは、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、レンジング、位置決定または時間同期をサポートするために十分な精度をもって、受信器において知られ得ない。この送信アプローチは、送信の時間を受信デバイスに報告する際の難問を示す。受信デバイスは、フライトの時間／距離を計算し、受信されたメッセージからナビゲーションソリューションを発展させるために送信の時間を要求する。したがって、標準的なビーコンＡＤＳ−Ｂメッセージスキームに対するいくつかの改変が位置決定をサポートするために要求される。
【００４６】
ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を１０９０ＥＳプロトコルの受信航空電子機器に伝達する１つの選択肢は、送信の時間を追従メッセージのＡＤＳ−Ｂメッセージ自体に符号化することである。このことは、既存の１０９０ＥＳスキームに対して実質的に透明な数多くの方法によって達成され得る。送信の時間をＡＤＳ−Ｂメッセージ自体に符号化するアプローチは、送信の時間はメッセージが生成されたときに既知であることを想定する。これは、現在の１０９０ＥＳプロトコルでは一般的に真実ではない。別の選択肢は、送信器サブシステム（この場合は、送信モバイルプラットフォーム）から位置メッセージの送信の時間を決定することであり、次いで、送信の時間を受信航空電子機器に、後続のメッセージで供給することである。そのようなスキームは、１０９０ＥＳでのＡＤＳ−Ｂの一式のメッセージ内では特定のタイプのメッセージである航空機ＩＤおよびカテゴリー（ＡＣＩＤ）メッセージを用いることによって、実装され得る。
【００４７】
航空機間の空対空のクロスリンク通信において意図された態様で用いられた場合は、ＡＣＩＤメッセージが航空機間の分離を維持するために採用される。位置決定のために、受信エンドにおいて用いられるＡＤＳ−Ｂメッセージに関連して、ＡＣＩＤメッセージは、先行するＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を伝達するために再利用され得る。図８において示され、ＲＴＣＡ ＤＯ−２６０Ｂセクション２．２．３．２．５において特定され
るように、ＡＣＩＤメッセージの「ＭＥ」ペイロードフィールドは、タイプコードおよびサブタイプコードから成るエミッターカテゴリーを含む。タイプコードとサブタイプコードとは、一緒に、メッセージを送るエミッターのタイプ（例えば、大きな航空機、小さい航空機、ビーコンなど）を識別する。この場合は、これらのフィールドは、エミッターが位置決定の使用のためのＡＤＳ−Ｂメッセージ（つまり、ＡＤＳ−Ｂ位置メッセージ）を送っていることを示すために満たされる。タイプおよびサブタイプフィールドの後は、ＡＣＩＤメッセージ構造は、４８ビットを含む。より一般的な空対空に関連すると、これらのビットは、ＡＳＣＩＩ様フォーマットで符号化された８つの文字を伝達するために用いられる。航空機は、通常は、フライトＩＤ（例えば、「Ｕｎｉｔｅｄ Ａｉｒｌｉｎｅｓ
１５３１」）をここで挿入する。フライトＩＤは、分離および動作のために用いられ得る。
【００４８】
ＡＤＳ−Ｂメッセージが位置決定をサポートする場合には、ＡＣＩＤメッセージにフライトＩＤが存在する必要はない。フライトＩＤは比較的固定しているので、ＡＤＳ−Ｂ航空電子機器は、送信の時間を通信するために、このフィールドを断続的に用い得る。特に、ＡＣＩＤメッセージの残りの４８ビット（８文字）は、先に放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を、１０９０ＥＳプロトコルの規則に違反することなく、伝達するために用いられ得る。精密なレンジングをサポートするために、送信の時間は、１０ｎｓ下の分解能に既知である必要がある。限定された数の文字をＡＣＩＤメッセージに想定すると、送信の時間の分解能が大きくなると、文字によって表され得る時間インターバルは短くなる。先に記載されたＵＡＴ時間スロットソリューションに比較可能であるために、約１ｎｓの分解能が要求される。
【００４９】
ＡＣＩＤメッセージの文字によって伝達され得る時間インターバルは限定されているので、符号化された送信の時間は、現在の１秒ＵＴＣフレームの始まりに対して特定され得る。例えば、２４２．４３５１７８ｍｓの送信の時間は、先行するＡＤＳ−Ｂタイミングメッセージが、現在のＵＴＣフレームの始まりの２４２．４３５１７８ｍｓ後に送信されたことを意味する。１つの選択肢に従うと、ＡＣＩＤメッセージの８文字フィールドの最初の２文字は、ミリセコンドの送信の時間を示し得、次の３文字は、マイクロセコンドの送信の時間を示し得、最後の３文字は、ナノセコンドの送信の時間を示し得る。
【００５０】
別のアプローチに従うと、最初の文字は、ＡＣＩＤメッセージがタイミングメッセージであり、通常のフライトＩＤではないことと、残りのビットは、１６進法で送信の時間を符号化するために用いられていることとを示すマーカーとして機能する特別な文字（例えば、コロンまたはセミコロン文字）で満たされ得る。概して、これは４８ビットのより効率的な使用であり、２５６ｍｓまで１ｎｓ（７文字×１６）の正確性によって符号化されることを可能にする。このことは、ＵＡＴアプローチに比較可能な精度でレンジングおよび位置決定をサポートするのに十分である。結果として、ＡＤＳ−Ｂタイミングメッセージは、図７に示されるように、その送信の時間が１ｎｓの正確性を有して、ＡＣＩＤメッセージに符号化されるために、１秒ＵＴＣ時間フレームの始まりの最初の２５６ｍｓ内に送信モバイルプラットフォームから送信されるべきである。あるいは、４ｎｓ解像能が許容可能である場合は、１秒がＡＣＩＤメッセージにおいて表され得、それによって、ＡＤＳ−Ｂタイミングメッセージが１秒ＵＴＣフレームの開始に対して送信される場合の制約を取り除く。
【００５１】
１０９０ＥＳソリューションを既存のＡＤＳ−Ｂ航空機の航空電子機器によって機械化するために、数多くの選択肢が利用可能である。図９において示されるように、１つのアプローチに従うと、３つのメッセージのシーケンスは、モバイルプラットフォームを１秒ＵＴＣフレーム内に送信することによって、放送され得る。３つのメッセージのシーケンスは、最初のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージと、最初のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージの送信の時
間を含むＡＣＩＤメッセージと、ＳＢＳ測位システムによって受信される報告を生成する受信航空機の航空電子機器を起動させる第二のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージとである。先に記載したが、曖昧さを避けるために、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＵＴＣ時間フレーム内における適用可能な時間として偶数または奇数エポックを示すパリティービットを含む。第一のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージは、「偶数」パリティーメッセージとして特定され、第二のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージ（シーケンス中の第三のメッセージ）は、「奇数」パリティーメッセージとして特定される。
【００５２】
現在の航空電子機器は、ＡＤＳ−Ｂ位置メッセージの受信に応答して、出力報告を生成する。このスキームにおいて、最初のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージは、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーに報告を生成させ、その報告は、ＳＢＳ測位システムに供給される。後続のＡＣＩＤメッセージは、最初のＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間（ＴＯＴ）をＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステムに供給するが、トランシーバーシステムに報告は生成させない。第二のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージは、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステムに第二の報告を生成させる。この第二の報告は、ＡＣＩＤメッセージで受信されたＴＯＴによって占有される。ＡＣＩＤメッセージからのエミッターカテゴリー情報は、また、第二の報告に挿入され、ＳＢＳ測位システムが第二の報告を第一の報告に関連付けることを可能にする（つまり、報告は、同じ航空機からのものであると識別可能である）。それによって、最初のＡＳＤ−Ｂメッセージの、必要なＴＯＴをＳＢＳ測位システムに提供する。実際には、このスキームは、ＳＢＳトランシーバーシステムが、必要なタイミング情報を２つ報告シーケンスにおけるＳＢＳ測位システムに、既存のＡＤＳ−Ｂ航空電子機器に対して透明であり、既存の航空電子機器に対して、いずれのハードウェアまたはソフトウェア改変を要求しない態様で送ることを可能にする。もちろん、任意の種々の他の機構が用いられ得、将来の航空電子機器は、ＡＤＳ−Ｂ位置メッセージに対する報告スキームを単純化するために実装され得る。
【００５３】
１０９０ＥＳプロトコル内の別の選択肢に従うと、ＡＤＳ−Ｂメッセージ内の１つ以上のフィールドは、上に記載されたＵＡＴアプローチに類似する態様で、スロットＩＤまたはＭＳＯ値を符号化するために用いられ得る。例えば、ＡＤＳ−Ｂメッセージ内のフィールドは、ＭＳＯ値を符号化するために用いられ得る。しかし、ＭＳＯ値が受信デバイスに対して有用であるためには、送信の時間がＭＳＯ値から導出可能でなければならず、送信の時間が、一定程度の正確性をもって、特定の時間に生じることを要求する。したがって、この選択肢は、１０９０ＥＳプロトコル内の少なくともあるメッセージが送信の時間の無作為化をすることなしに送信されることを要求し、これは、１０９０ＥＳ機器におけるハードウェアまたはファームウェア変更を要求し得る。
【００５４】
図１０は、モバイルデバイスの位置を、航空機のようなモバイルプラットフォームから放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージから決定することに関する動作を要約する。動作１０００において、モバイルデバイスは、複数のＡＤＳ−Ｂメッセージを複数のモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのそれぞれから受信する。モバイルデバイスは、受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の受信の時間を動作１０１０において決定する。動作１０２０において、モバイルデバイスは、ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々のフィールドまたはそれぞれの後続のメッセージのフィールド内に含まれる情報（例えば、ＵＴＣエポックに対する送信の時間が、後続のＡＣＩＤメッセージに符号化される）から、受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を決定する。モバイルデバイスは、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間ならびにモバイルデバイスにおいて受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれるモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスに対する位置情報に基づいてその位置を動作１０３０において、多辺測量をにより決定する。特に、ＳＢＳ測位システムは、ナビゲーションソリューションを決定するＵＡＴプロトコルに関する例において、上に記載されたのと本質的に同じ機構を採用し得、次いで、ＧＰＳナビゲーションソリューションに対
するバックアップとしてナビゲーション用い得るか、または精度値の比較に基づき、２つのナビゲーションソリューションのうちのより正確を用い得る。
【００５５】
ＧＰＳ信号と同様に、本明細書において記載される位置決定をサポートするＡＤＳ−Ｂを備えたモバイルプラットフォームによって放送された信号は、受信器クロックのタイミングを基準デバイスのタイミングに同期させるためにも用いられ得る。この目的のために、受信デバイスは、モバイルデバイス（例えば、空中、海上または地上ベースのプラットフォーム）または固定設置（例えば、建造物に搭載された受信器）のどちらかであり得る。時間同期のためには、受信器は、単一のＡＤＳ−Ｂ放送ソースのみからタイミングメッセージを要求する。なぜなら、多辺測量は必要ないからである。例えば、送信情報の時間を伝達するために、ＭＳＯ値を採用するＵＡＴプロトコル実装において、単一の航空機からのＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＵＡＴ受信器のクロックを航空機のクロックに同期させるために用いられ得る。同様に、１０９０ＥＳプロトコル下では、ＡＤＳ−Ｂメッセージシーケンスの受信は、時間同期を可能にする１つの航空機からのみ要求される。
【００５６】
図１１のフローチャートは、ローカルクロックを同期させる動作を要約する。動作１１００において、ローカルクロックと共に配置されるＡＤＳ−Ｂ受信器が、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスから送信されたＡＤＳ−Ｂメッセージを受信する。ＡＤＳ−Ｂ受信器において受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間は、動作１１１０において決定され、動作１１２０において、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間が、ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報または後続のメッセージに含まれる情報から（例えば、先に記載したメッセージに符号化されたＭＳＯ値または送信の時間を用いて）決定される。動作１１３０において、ローカルクロックは、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間または受信の時間に基づき、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのタイミングに同期される。より具体的には、ローカルクロックのタイミング（例えば、時刻の値）とモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのクロックのタイミングとの間のタイミングエラーは、放送ＡＤＳ−Ｂメッセージのフライトの時間および任意の既知または推定された処理遅延を含むタイミングオフセットを決定することによって計算され得る。タイミングエラーは、このタイミングオフセットと、ローカルと基準クロックとの実際の時間差との間の差異から計算され得る。タイミングエラーが決定されると、ローカルクロックのタイミングは、タイミングエラーによって調節され得、その結果、ローカルクロックのタイミングは、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのタイミングと同じになる。
【００５７】
この時間同期機構は、ＧＰＳが一時的または断続的に時間同期のために利用不能である場合に、特に有用であり得る。ＧＰＳなしでは、一般的なクロックは、約１時間以内に同期から外れる。これは、非常に高精密なセシウムクロックによって回避され得る。しかし、そのようなクロックの普及している使用は、費用が非常に高い（例えば、セシウムクロックサーバーは、現在、約３０，０００ＵＳドルのコストがかかる）。記載された時間同期スキームは、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイス（例えば、航空機）が、受信器と互換性を有しているＡＤＳ−Ｂをコストの一部（例えば、ＵＡＴ受信器システムは、現在、約５，０００ＵＳドルである）でプラットフォームに備えることによって、精密な時間基準を普及することを効率的に可能にする。
【００５８】
モバイルデバイスに加えて、種々の固定プラットフォームは、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスにより放送されたメッセージによって提供される時間同期能力から利益を得ることができる。例えば、金融機関（例えば、株式取引所、仲買業務所、銀行など）を収容する建造物は、ローカルタイミング基準が金融取引のスタンピングまたはタギングの精密な時間のために、ＵＴＣ時間との同期を維持することを可能にする少なくとも１つのモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスからメッセージを受信する能力を有するＵＡＴ受信器を備え得る。これは、ＧＰＳに対するバックアップまたは一次基準ソースのどちらかとして用いら
れ得る。セルラー式電話塔もＵＴＣ時間同期を維持するために、ＡＤＳ−Ｂ放送信号を一次または二次基準ソースとして用い得る。
【００５９】
本明細書において記載された技術は、受信器が陸上の地上局からの信号にアクセスを有していない場合に、特に有益であり得る。例えば、海上関連では、海における船舶は、地上局から位置決定信号を受信する能力を有していない場合があるが、それでも、範囲内の頭上の航空機から信号を受信することができる。したがって、ＧＰＳに対する効果的な補償またはバックアップが、地上ベースの信号が利用可能でない幅広い範囲にわたり提供され得る。
【００６０】
先述の明細書において、発明の実施形態が、その特定の例示的実施形態を参照して記載された。さまざまな改変が、以下の請求項に記載される発明のより広い精神および範囲を逸脱することなしに、それらの実施形態に対してなされ得ることが明らかである。特定の用語が本明細書において採用されたが、それらは、一般的および説明的な意味でのみ用いられ、限定の目的ではない。
【背景技術】
【０００１】
（背景）
米国のＮＡＶＳＴＡＲ全地球測位システム（ＧＰＳ）、欧州のガリレオ測位システムおよびロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステムのような全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）は、受信器機器の地理的な位置を正確に決定するため、および信頼できる精密な基準に従うタイミングを確立するために、ますます頼られている。二次監視レーダー（ＳＳＲ）、ＶＨＦ全方向式レンジ（ＶＯＲ）および距離測定装置（ＤＭＥ）に頼るような従来アプローチは、役目を減らしているが、航空管制システムのある局面は、よりＧＰＳナビゲーションに頼るように発展している。例えば、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）の監視に備えた航空機は、その位置を決定するために主にＧＰＳ信号に頼り、次いで、自身の位置を他の航空機および地上ラジオ局に報告する。ＧＰＳシステムに頼る別の例は、金融産業にみられ、そこでは、機関が金融取引に要求される精密なタイミングを維持するためにＧＰＳシステムに頼っている。モバイル電話、ポータブルコンピュータおよびナビゲーションデバイスのような、ＧＰＳを備えた幅広い消費者製品がいたるところで見られるようになり、タイミングおよびナビゲーションのために、もっぱらＧＰＳシステム、またはそれに匹敵するＧＮＳＳ衛星ネットワークに頼るようになっている。
【０００２】
しかし、種々の理由により、ＧＰＳサービスは完全に信頼できるわけではない。障害物（例えば、山岳地帯および「都市峡谷」）によって囲まれた場所は、ＧＰＳ信号を断続的にしか受信しないか、または全く受信しないことがある。ＧＰＳ衛星機器は、停電、故障または損傷を潜在的に受けることがあり得、大気の状態は、信号受信に潜在的に影響し得る。航空機産業においては、ＡＤＳ−Ｂ監視システムは、精密、効率的および継続的なナビゲーションおよび監視をＧＰＳに頼っている。ＧＰＳまたは他の衛星システムへ頼ることは、十分なバックアップを有していないＧＮＳＳ受信器およびＡＤＳ−Ｂ監視システムに対して共通の方式の故障になり得る。地上ベースのレーダーシステムは、監視を提供し得るが、現状のままでは、航空機にナビゲーションは提供できない。ＶＯＲ／ＤＭＥのような他の航空位置導出デバイスは、信頼でき、効率的な航空機分離をサポートするために十分な精度およびカバレッジを有していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、幅広い地理的範囲にわたり精密なナビゲーションおよびタイミングを提供でき、エンドユーザーへのＧＰＳと継ぎ目ない、信頼できるＧＰＳに代わるものを有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（概要）
モバイルデバイスにおいて、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信することを含む空中、海上または地上ベースのプラットフォームにおけるデバイスのようなモバイルデバイスの位置を決定する技術が本明細書において記載される。放送されるメッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まる。メッセージの各々は、メッセージを送信するモバイル基準デバイスに対する位置情報とメッセージの送信が開始されるＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む。モバイルデバイスは、メッセージの各々の受信の時間を決定し、モバイルデバイスが各メッセージの伝搬時間を計算できるように、または同等にモバイル基準デイバスの各々の距離を計算できるように、メッセージの各々の送信の時
間を決定するために、受信されたＭＳＯ値を用いる。次いで、モバイルデバイスに対するナビゲーションソリューションを決定するために、モバイルデバイスによって、モバイル基準デバイスに対する位置情報および信号伝搬時間（または距離）を用いて、多辺測量が行われ得る。
【０００５】
一実装に従うと、メッセージは、空中の航空機または他のモバイルプラットフォームからの放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）である。メッセージは、送信航空機に対する位置情報（例えば、緯度、経度および高度）を含み、メッセージの送信が始まり、そこから、送信の時間が受信モバイルデバイスにおいて決定され得るＭＳＯを示すフィールドを含む。例えば、そのような時間スロットされたＡＤＳ−Ｂメッセージは、ユニバーサルアクセストランシーバー（ＵＡＴ）プロトコル内で採用される。
【０００６】
モバイルデバイスの位置を決定するための他のアプローチは、モバイルデバイスにおいて、複数のＡＤＳ−Ｂメッセージを複数の空中の航空機または他のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信することに関する。モバイルデバイスは、受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の受信の時間を決定し、ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間をＡＤＳ−Ｂメッセージの各々のフィールド、または後続のメッセージそれぞれのフィールド内に含まれる情報から決定する。（改変または再利用された１０９０ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ
Ｓｑｕｉｔｔｅｒのような）ＡＤＳ−Ｂメッセージは、送信航空機に対する位置情報を含み得、次いで、モバイルデバイスの位置は、多辺測量を介して、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間と送信航空機の位置とに基づき、決定され得る。
【０００７】
上述のメッセージは、モバイルまたは固定プラットフォームのローカルクロックを基準デバイスのタイミングに同期させるためにも用いられ得る。１つのアプローチに従うと、空中の航空機から送信されたＡＤＳ−Ｂメッセージは、ローカルクロックと共に配置されたＳＢＳ受信器において受信される。受信器は、ＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間を決定し、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報、または後続のメッセージに含まれる情報から決定される。次いで、ローカルクロックがＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間に基づき、送信航空機のタイミングに同期される。例えば、この技術は、ＧＰＳが一時的に利用不能な場合に、金融機関のクロックを正確な基準に同期させるために用いられ得る。
【０００８】
本発明の上述の特徴、さらなる特徴および利点は、以下の規定、記載、およびその特定の実施形態の説明的図を考慮すると明らかとなる。さまざまな図における類似の参照数字は、類似の構成要素を指定するために使用される。これらの記載は、発明の具体的詳細に踏み込むが、変形例が存在し得、変形例は、本明細書における記載に基づき、当業者に明らかであることを理解されたい。
【０００９】
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、
該方法は、
該モバイルデバイスにおいて、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信することであって、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む、ことと、
該モバイルデバイスにおいて受信されるメッセージの各々の受信の時間を決定することと、
該モバイルデバイスにおいて受信されるメッセージの各々の送信の時間を決定するために、該ＭＳＯ値を用いることと、
該メッセージの送信の時間および受信の時間と、該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルデバイスの位置を多辺測量により、決定することと
を含む、方法。
（項目２）
前記メッセージは、それぞれの空中の航空機から受信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３）
前記複数のメッセージの各々は、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージであり、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、該ＡＤＳ−Ｂメッセージを送信するＡＤＳ−Ｂを備えたモバイルプラットフォームに対する前記ＭＳＯ値ならびに緯度、経度および高度情報を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目４）
前記モバイルデバイスから、前記メッセージから決定された該モバイルデバイスの位置を放送することをさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目５）
前記送信の時間は、協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目６）
モバイルプラットフォーム上に配置されたプロセッサを含む装置であって、該プロセッサは、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信するように構成されており、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含み、該プロセッサは、
該モバイルプラットフォームにおいて受信される該メッセージの各々の送信の時間を決定することであって、該送信の時間は、該ＭＳＯ値から決定される、ことと、
該メッセージの各々の送信の時間および受信の時間と該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルプラットフォームの位置を多辺測量により、決定することと
を行うように構成されている、装置。
（項目７）
前記プロセッサは、空中の航空機から受信される複数のメッセージの各々の送信の時間を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれかに記載の装置。
（項目８）
前記プロセッサは、
放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）を備えた複数のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信された複数のＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を決定することであって、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの中に含まれる前記ＭＳＯ値から決定される、ことと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる位置情報に基づいて該モバイルプラットフォームの位置を決定することと
を行うように構成されている、上記項目のうちのいずれかに記載の装置。
（項目９）
前記プロセッサは、放送のために、前記モバイルデバイスの位置を送信器システムに供給するようにさらに構成されている、上記項目のうちのいずれかに記載の装置。
（項目１０）
前記プロセッサは、前記送信の時間を協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれかに記載の装置。
（項目１１）
ソフトウェアによって符号化される１つ以上のコンピュータ読み取り可能格納媒体であって、該１つ以上のコンピュータ読み取り可能格納媒体は、コンピュータ実行可能命令を含み、該コンピュータ実行可能命令は、該ソフトウェアが実行された場合に、
モバイルプラットフォームにおいて、複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信される複数のメッセージの各々の送信の時間を決定することであって、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つにおいて始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む、ことと
該メッセージの各々の送信の時間および受信の時間と該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルプラットフォームの位置を多辺測量により、決定することと
を行うように動作可能である、コンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１２）
前記送信の時間を決定するように動作可能である前記命令は、空中の航空機から受信されるメッセージの送信の時間を決定するように動作可能である命令を含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１３）
前記送信の時間を決定するように動作可能である前記命令は、複数の放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージの各々の送信の時間を決定するように動作可能である命令を含み、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＡＤＳ−Ｂを備えた複数のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信され、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの中に含まれる前記ＭＳＯ値から決定され、
前記モバイルプラットフォームの位置を決定するように動作可能な前記命令は、該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる位置情報に基づいて多辺測量を行うように動作可能である命令を含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１４）
放送のために、前記モバイルデバイスの位置を送信器システムに供給するように動作可能な命令をさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１５）
前記送信の時間を決定するように動作可能な前記命令は、該送信の時間を協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定するように動作可能である命令を含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
（項目１６）
モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、
該方法は、
該モバイルデバイスにおいて、複数の放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージを複数のモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのそれぞれから受信することと、
該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の受信の時間を決定することと、
該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を、該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々のフィールドまたはそれぞれの後続のメッセージのフィールド内に含まれる情報から決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間と、該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる前記モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルデバイスの位置を多辺測量により、決定することと
を含む、方法。
（項目１７）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、空中の航空機から送信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１８）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を前記それぞれの後続のメッセージを介して受信することをさらに含み、該それぞれの後続のメッセージは、それぞれのＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を含むように再構成されている航空機ＩＤおよびカテゴリー（ＡＣＩＤ）メッセージを含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１９）
前記モバイルデバイスから、前記ＡＤＳ−Ｂメッセージから決定される該モバイルデバイスの位置を放送することをさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２０）
前記モバイルデバイスにおいて受信される前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間は、無作為化されている、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２１）
ローカルクロックをモバイル基準デバイスのタイミングに同期させる方法であって、
該方法は、
放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージを、該ローカルクロックと共に配置されたＡＤＳ−Ｂ受信器において受信することであって、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、該モバイル基準デバイスから送信される、ことと、
該ＡＤＳ−Ｂ受信器において受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間を決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を、該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報または後続のメッセージに含まれる情報から決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間に基づいて該ローカルクロックをモバイル基準デバイスのタイミングに同期させることと
を含む、方法。
（項目２２）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、空中の航空機から受信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２３）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、メッセージ開始適用（ＭＳＯ）値を含むＡＤＳ−Ｂメッセージであり、該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、該ＭＳＯ値から決定される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２４）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、１０９０ＥＳプロトコル下で送信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２５）
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、後続のメッセージにおいて受信される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
【００１０】
（摘要）
モバイルデバイスの位置を決定する技術は、メッセージをそれぞれのモバイル基準デバイスから受信することを含む。放送されるメッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数の所定のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まる。メッセージの各々は、メッセージの送信が開始されたＭＳＯ時刻を識別するＭＳＯ値を含む。ＭＳＯ値は、モバイルデバイスにおいて受信されたメッセージの各々の送信の時間を決定するために用いられる。モバイルデバイスの位置は、多辺測量によって決定される。別のアプローチに従うと、モバイルデバイスは、ＡＤＳ−Ｂメッセージのセットをモバイル基準デバイスのそれぞれのセットから受信する。ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々
の送信の時間は、ＡＤＳ−Ｂメッセージ自体、または後続のメッセージにおいて供給され、モバイルデバイスの位置を決定するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、監視および放送サービス（ＳＢＳ）システムの最上位レベルのブロック図であり、ＳＢＳシステムは、ＳＢＳシステムがインターフェース接続するシステムとの関連で示される。
【図２】図２は、ＳＢＳ地上ラジオ局とＡＤＳ−Ｂを備えた航空機との間のデータフローを概念的に例示する図である。
【図３】図３は、位置決定をサポートするための、複数の放送航空機からの空対空のクロスリンクメッセージの受信航空機による受信を概念的に例示する図である。
【図４】図４は、ＳＢＳ測位システムのブロック図であり、ＳＢＳ測位システムは、位置を決定するために、ＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器システムおよびＧＰＳ受信器／ナビゲーションシステムに結合される。
【図５】図５は、モバイルデバイスによって、その位置を複数のモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスから受信されるメッセージから決定するために行われる動作の機能的なフローチャートである。
【図６】図６は、１秒ＵＴＣ時間フレームの関連内のＡＤＳ−Ｂメッセージに対するメッセージ開始適用を示す図である。
【図７】図７は、１０９０ＥＳプロトコル内の１秒ＵＴＣ時間フレームの区分を示す図である。
【図８】図８は、送信の時間を伝達する航空機ＩＤおよびカテゴリー（ＡＣＩＤ）メッセージの再利用を示す図である。
【図９】図９は、１０９０ＥＳプロトコル下でＡＤＳ−Ｂメッセージを用いて、位置決定を実装するためのメッセージのシーケンスを示すタイミング図である。
【図１０】図１０は、モバイルデバイスによって、その位置をモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスによって放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージから決定するために行われる動作を要約する機能的なフローチャートである。
【図１１】図１１は、受信器デバイスによって、ローカルクロックをモバイル基準デバイスとして機能するモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスに同期させるために行われる動作を要約する機能的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（詳細な説明）
受信器において位置およびタイミングを決定する技術が本明細書において記載される。受信器は、１つ以上のモバイルソース送信器から放送信号を受信する。モバイルソース送信器は、自身の位置およびタイミングを信頼性を有して知っている。１つのアプローチに従うと、従来から航空機産業をサポートしている既存および僅かに改変された放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）送信が空中、海上および地上ベースのプラットフォームにナビゲーションおよびタイミングソリューションを提供するために採用され得る。
【００１３】
監視および放送サービス（Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ａｎｄ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）（ＳＢＳ）システムは、航空管制およびナビゲーションをサポートし、種々のサービスをＡＤＳ−Ｂを備えた航空機に提供するように設計されている。Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｉｒｓｐａｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ＮＡＳ）には、２つの適用可能なＡＤＳ−Ｂリンク技術が存在する。Ｍｏｄｅ−Ｓ技術の拡張である１０９０ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ
Ｓｑｕｉｔｔｅｒ（１０９０ＥＳ）と、より新しい技術であるＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ（ＵＡＴ）とである。１０９０ＥＳ技術では、１０９０ＥＳ航空電子機器が１０９０ＭＨｚでメッセージを周期的に放送する。メッセージは、その識別（２４ビットアドレス）、目標状態ベクトル（位置、速度）および他の航空機の
状態情報を提供する。ＵＡＴ技術では、ＵＡＴ航空電子機器が９７８ＭＨｚで、その識別、目標状態ベクトルおよび他の状態情報を提供するメッセージを周期的に放送する。１０９０ＥＳは、主に高い高度の商業用航空機に適合され、世界規模で用いられているが、ＵＡＴは、商業用航空機よりも低い高度で飛ぶ傾向のある、ジェネラルアビエーション（ＧＡ）航空機向けに市場取引される。
【００１４】
図１は、ＳＢＳシステムを例示し、ＳＢＳシステムは、ＳＢＳシステムがインターフェース接続するシステムとの関連で例示されている。米国におけるＳＢＳシステムは、現在、約８００の地上ラジオ局を含んでおり、それらは、無線インターフェース（ワイヤレス）を介して、アップリンクとダウンリンクとの両方のカバレッジを、領空にいるＡＤＳ−Ｂを備えた全ての航空機に提供する。ＳＢＳ地上ラジオ局（本明細書においては、単に「地上局」とも呼ばれる）は、例えば、遠距離通信塔などに位置決めされ得る。数多くの中央および地方管制局が、ＡＤＳ−Ｂ目標報告を供給するＦＡＡサービス提供点（ＳＤＰ）からのＡＤＳ−Ｂ報告と、レーダーおよび他のセンサーからの目標データを供給するＦＡＡ ＳＤＰからのレーダー／センサー報告と、気象および航空データソースによって供給された気象／航空データと、ＦＡＡがサービスプロバイダーの状態をＳＢＳシステムを介して、独立して監視することを可能にする他のデータとの処理に責任を負う。ＳＢＳシステムは、全てのデータソース（目標、気象および航空）とデータ処理管制局とエンドユーザーとの間に接続性を提供する通信ネットワークをさらに含む。
【００１５】
図２は、ＳＢＳシステムにおいて放送されるメッセージのタイプの全体的な概観を提供する。ＡＤＳ−Ｂサービスは、監視情報を、航空管制のために、地上システムに提供するＡＤＳ−Ｂを備えた航空機から、航空機の状況認識における使用のために、同様のものを備えた航空機への送信を用いる。図２は、航空機によって放送されるＡＤＳ−Ｂメッセージが他の航空機（空対空のクロスリンク）およびＳＢＳ地上局（空対地上）によって受信されることを例示する。ＡＤＳ−Ｂ ＩＮを備えた航空機は、ＡＤＳ−Ｂ送信を、同じリンク技術を備えた他の航空機へ送信、および他の航空機から受信する能力を有している（つまり、ＵＡＴを備えた航空機は、互いに通信することができ、１０９０ＥＳを備えた航空機は、互いに通信することができる）。
【００１６】
従来から、航空機は、ＧＰＳ、または機内の内部ナビゲーションシステム（ＩＮＳ）のような他のソースを用いて、地球のＷｏｒｌｄ Ｇｅｏｄｅｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ（ＷＧＳ）８４モデル（例えば、緯度、経度および高度）との関連で自身の位置を決定する。航空機の状態ベクトルは、他の航空機および地上局への放送のためにＡＤＳ−Ｂメッセージに符号化される。１０９０ＥＳリンクの場合には、ＡＤＳ−Ｂ送信は、実際は、一連の別個のメッセージ（例えば、位置メッセージ、速度メッセージなど）である。ＵＡＴでは、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、要求された状態ベクトル情報を含む複数のフィールドを有している単一のパケットであり得る。
【００１７】
これらのＡＤＳ−Ｂメッセージは、ラジオ送信の範囲内の航空機に関する位置情報を航空機内のアプリケーションに提供する。該位置情報は、フライトクルーに、監視情報および監視ベースのガイダンスおよび警報を直接提供し得る航空機監視および分離保障アプリケーションをサポートする。ＳＢＳシステムの地上局は、また、航空機によって放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージを受信し、航空機位置情報を地上管制局へ中継する。地上管制局は、情報を処理し、妥当性チェックを行い、監視情報の低待ち時間フィードを、分離保障および他の航空管制サービスにおける使用に指定されたＦＡＡ ＳＤＰに提供する。より詳細に下に記載されるが、ビーコン様ＡＤＳ−Ｂメッセージも、地上ベースの障害物のような航空機以外のプラットフォームによって送信されることがあり得、航空機に警報する。
【００１８】
再び図２を参照すると、ＳＢＳシステムの地上局は、また、アップリンクメッセージを範囲内の航空機に放送する。再放送型自動従属監視（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ−Ｒｅｂｒｏａｄｃａｓｔ）（ＡＤＳ−Ｒ）は、本質的に、１つのリンク技術を用いる航空機によって、互換性を有さないリンク技術を用いる近くの航空機へ送信されたＡＤＳ−Ｂ情報の再送信または中継である。例えば、ＵＡＴおよび１０９０ＥＳリンクをそれぞれ用いる第一および第二の航空機が同じ周辺にある場合に、ＵＡＴ ＡＤＳ−Ｂメッセージを第一の航空機から受信するＳＢＳ地上局は、１０９０ＥＳ互換ＡＤＳ−Ｒメッセージで、そのメッセージの内容を再放送し得る。１０９０ＥＳ互換ＡＤＳ−Ｒメッセージが第二の航空機（その逆も同様）によって受信され得ることによって、航空機が互いの位置情報を受信することを可能にする。
【００１９】
ＡＤＳ−Ｂを備えた航空機にＡＤＳ−Ｂを備えていない航空機に対する監視情報を提供する放送型交通情報サービス（ＴＩＳ−Ｂ）メッセージを、地上局は、また、レーダー、ＡＳＤＥ−Ｘおよび多辺測量システム（ｍｕｌｔｉ−ｌａｔｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）のようなソースから送信する。
【００２０】
地上局は、航空機に地上ベースの障害物などを警報するように設計されているＡＤＳ−Ｂメッセージのタイプである「ビーコン」ＡＤＳ−Ｂメッセージを送信するようにも構成され得る。
【００２１】
ＵＡＴリンクを採用して、ＳＢＳ地上局によって航空機に放送される別のアップリンクメッセージは、放送型フライト情報サービス（ＦＩＳ−Ｂ）メッセージであり、これは、気象、航空データおよび飛行士への通知（ＮｏＴＡＭＳ）のような一般的な情報を伝達することによって、フライトに影響し得る地方天候および航空システム変更の情報を時宜よく提供するために用いられる。
【００２２】
ＵＡＴリンクプロトコル内では、隣り合う航空機間のコンテンションを回避するために、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、特定の航空機が、メッセージ開始適用（ＭＳＯ）と呼ばれる時間のある離散点で始まるメッセージを放送する、同期され、時間区分されたフレームワーク内で放送される。各ＡＤＳ−Ｂメッセージは、送信航空機の緯度、経度、高度、および送信の時間が決定され得るＭＳＯ値を含む。発明の一局面に従うと、空中の航空機のようなモバイルプラットフォームから送信されたＡＤＳ−Ｂメッセージは、ナビゲーションソリューションを航空機および他のモバイルプラットフォームに提供するために用いられ得る。図３に概念的に示されるように、ＡＤＳ−Ｂ送信器を備えた航空機または他のプラットフォームは、複数の航空機から受信される空対空のクロスリンクＡＤＳ−Ｂメッセージを採用する。ＵＡＴおよび１０９０ＥＳプロトコルが顕著に異なるので、航空機またはＡＤＳ−Ｂを備えた他のモバイルプラットフォームからのメッセージセットを既存のＡＤＳ−Ｂおよび僅かに改変されたＡＤＳ−Ｂを用いて、位置を決定するために、異なる実装が採用され得る。航空機ＳＢＳ測位システム（ＳＰＳ）可能航空電子機器は、これらのメッセージセットを受信し、多辺測量アルゴリズム（ＧＰＳと共に用いられるものに類似する）およびＫａｌｍａｎフィルタリングなどに基づき、状態ベクトルナビゲーションソリューションを形成する。ナビゲーションソリューションの精度値（例えば、ナビゲーション一体性カテゴリー（ＮＩＣ）、ナビゲーション精度カテゴリー（ＮＡＣ）およびソース一体性レベル（ＳＩＬ））も計算され得る。任意で、これらの精度値は、アップリンクされたメッセージから決定されたナビゲーションソリューションが、現在のＧＰＳナビゲーションソリューションよりも優れたまたは劣った正確性を有しているか否か、および、より優れた精密なナビゲーションソリューションが保持され得るかを決定するために用いられ得る。ＳＰＳ航空電子機器は、選択されたナビゲーションソリューションを、ＡＤＳ−Ｂメッセージを介して放送される航空機データバスにフィードバックする。ＡＤＳ−Ｂメッセージは、地上局および他の航空機によって受信され得ることによって、地上および空
中での監視を維持する。
【００２３】
図４は、自身の位置をＡＤＳ−Ｂを備えたモバイルデバイスのセット（例えば、空中の航空機）から受信された空対空のクロスリンクＡＤＳ−Ｂメッセージから自身の位置を決定する能力を有しているＳＢＳ測位システム（ＳＰＳ）４０２のブロック図である。ＳＢＳ測位システム４０２は、ＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器（トランシーバー）システム４０４およびＧＰＳ受信器／ナビゲーションシステム４０６に結合される。ＳＢＳ測位システム４０２は、図４において、プロセッサモジュール４０８によって表される処理能力を含む。プロセッサ４０８は、さまざまな動作およびタスクを行うプログラム命令（つまり、ソフトウェア）を実行する能力を有している。例えば、プロセッサ４０８は、ＡＢＳ−Ｂ送信器／受信器システム４０４およびＧＰＳ受信器／ナビゲーションシステム４０６から受信されたデータおよびコマンドを解釈することができ、計算を行うことができ、情報を格納させ得る。例えば、プロセッサ４０８は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラー、デジタルシグナルプロセッサなどである。
【００２４】
ＳＢＳ測位システム４１０の格納能力は、格納／メモリモジュール４１０によって表され、格納／メモリモジュール４１０は、ＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器システム４０４およびＧＰＳ受信器システム４０６によって供給されたメッセージおよびメッセージ情報に関する情報ならびに計算の結果および他のデータまたは情報を格納し得る。格納／メモリモジュール４１０は、動作を行うためにプロセッサ４０８によって実行されるプログラム命令（つまり、ソフトウェア）も格納し得る。したがって、本明細書において記載される動作および方法は、ＳＢＳ測位システム４０２内に設けられた単数または複数のプロセッサ上のコンピュータ読み取り可能媒体（つまり、ソフトウェア）に格納された命令を実行することによって行われ得る。本明細書において用いられる場合、「コンピュータ読み取り可能媒体」という用語は、「非一時的」または有形媒体（例えば、メモリまたは格納デバイス）を指す。格納／メモリモジュール４１０は、非一時的なプロセッサ読み取り可能またはコンピュータ読み取り可能メモリである。非一時的なプロセッサ読み取り可能またはコンピュータ読み取り可能メモリは、プロセッサ４０８によって実行された場合に、プロセッサ４０８に本明細書において記載される機能を行わせる命令を格納するか、または命令によって符号化される。図４は、格納／メモリモジュール４１０に格納されたソフトウェアを実行するデータプロセッサ４０８を含む処理環境を示すが、代替の処理環境は、固定されたハードウェア論理を通して、論理の機能を行うように構成されている特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のような固定されたデータ処理素子である。さらに別の可能なデータ処理環境は、１つ以上のフィールドプログラマブル論理デバイス、ファームウェア、もしくは固定された処理素子、ファームウェアおよび／またはプログラマブル論理デバイスの組み合わせを含むものである。
【００２５】
図４において、ＳＢＳ測位システム４０２がＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器システム４０４とは別個のシステムとして概念的に示されている。任意で、ＳＢＳ測位システム４０２によって表される能力は、例えば、ソフトウェアアップグレードまたはアプリケーションとして、ＡＤＳ−Ｂ ＩＮ航空電子機器（つまり、図４におけるＡＤＳ−Ｂ送信器／受信器システム４０４）に一体化され得る。
【００２６】
図５において示されるフローチャートは、例えば、ＵＡＴプロトコルの時分割多重化スキームのメッセージを用いて、航空機または別のモバイルプラットフォームまたはデバイスの位置を決定するために採用される技術を要約する。ここで、ＡＤＳ−Ｂを備えた航空機のようなモバイル基準デバイスのセットから受信されたメッセージは、信頼できる送信器の位置情報およびＭＳＯ値を含む。
【００２７】
動作５００において、モバイルデバイスは、複数のメッセージを複数のモバイル基準デ
バイスのそれぞれから受信する。本明細書において用いられた場合は、モバイルデバイスは、位置メッセージを送信または受信する能力を有している任意のデバイスをであり、空中の航空電子機器システム、海上のナビゲーションシステム、地上の乗り物に搭載されたナビゲーションシステム、およびハンドヘルドまたは身体搭載デバイスのようなポータブルナビゲーションデバイスを含む。メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有しているあるＭＳＯ時刻で始まり、放送される。メッセージの各々は、放送基準デバイスに関する位置情報も含む。
【００２８】
例えば、一般の航空電子機器航空機を目標にしたＵＡＴプロトコルで、ＡＤＳ−Ｂメッセージが航空機から放送され、航空機の現在の位置のような情報を伝達する。送信航空機のセットからの既存のＡＤＳ−Ｂメッセージを処理することによって、受信航空機または他のＵＡＴを備えたプラットフォームは、自身のナビゲーションソリューション（位置）を決定し得る。図４に示される例において、オンボードＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４は、ＡＤＳ−Ｂメッセージを受信し、位置決定処理のために、そのＡＤＳ−ＢメッセージをＳＢＳ測位システム４０２に供給する。
【００２９】
ＵＡＴを備えた航空機によって受信されるＡＤＳ−Ｂメッセージは、特定の規則によって送信される。各航空機は、メッセージ開始適用（ＭＳＯ）と呼ばれる、周期的なある離散的な瞬間で、一定程度正確に始まるＡＤＳ−Ｂメッセージを送信するために要求される。特に、航空機は、協定世界時（ＵＴＣ）に同期され、１秒時間フレームに従い、信号通知が計画される。図６において示されるように、１秒ＵＴＣ時間フレームのＵＡＴ時間分割は、送信が許可されない６ｍｓ保護帯域で始まり、１７６ｍｓ地上アップリンク区分が続く。次いで、１２ｍｓ保護帯域は、地上アップリンク区分を８００ｍｓＡＤＳ−Ｂ時間区分から分離させ、１秒ＵＴＣフレームの終わりに、最後の６ｍｓ保護帯域が続く。ＦＩＳ−Ｂメッセージは、アップリンク時間区分中にＳＢＳ地上局によって送信されるが、ＡＤＳ−Ｂ時間区分は、ＴＩＳ−ＢおよびＡＤＳ−ＲをアップリンクするＳＢＳ地上局と、ＡＤＳ−Ｂメッセージを他の航空機およびＳＢＳ地上局に放送する航空機によって用いられる。地理的な領域送信内のＡＤＳ−Ｂを備えた航空機は、８００ｍｓＡＤＳ−Ｂ区分内の異なるＭＳＯで無作為に始まる。しかし、ＭＳＯは、ＵＴＣ秒内に固定され、送信される「長い」ＵＡＴメッセージ内で符号化されるので、送信の時間は受信の際に、符号化されたＭＳＯ値から絶対的に決定され得る。
【００３０】
８００ｍｓＡＤＳ−Ｂ区分は、３２００個のＭＳＯ時刻瞬間に分割される。各々は、２５０μｓの間隔を有している。各ＭＳＯは、「長い」ＵＡＴメッセージで符号化される（１２ビットＭＳＯの６つのＬＳＢがメッセージで符号化され、６つのＭＳＢは、受信サブシステムによって、概算的に決定され得る）。各ＭＳＯは、１秒ＵＴＣ時間フレーム（つまり、ＵＴＣエポック）の始まりに対する特定のタイミングを示す。例えば、「２３７６」のＭＳＯは、フレームの始まりに対応するＵＴＣ０秒時間エポック（この例は、フレームにおける第一のＭＳＯ値が「０」を付されると想定する）後の６００ｍｓにおける（２３７６×０．２５ｍｓ＋６ｍｓ（最初の保護帯域））ＭＳＯに対応する。
【００３１】
ＲＴＣＡ ＤＯ−２８２Ｂセクション２．２．４において特定されるように、ＵＡＴ ＡＤＳ−Ｂメッセージは、種々の情報を含む。例えば、３つのフィールドは、それぞれ、送信航空機の緯度、経度および高度を含む。さらに、ＵＡＴプロトコル下では、各ＡＤＳ−Ｂメッセージは、そのメッセージに適用されるＭＳＯ値を含むフィールドを含む。ＵＴＣ期間からＵＴＣ期間までに、特定の航空機のＭＳＯ値が変わることに注意されたい。しかし、個別のＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、ＵＴＣ時間エポックに対して、ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれるＭＳＯ情報に基づき、決定され得る。
【００３２】
再び図５を参照すると、動作５１０において、メッセージの各々が受信された際に、モ
バイルデバイスは、メッセージの受信の時間を決定する。送信された信号の到着の時間を精密に決定する技術は周知であり、種々の技術のいずれかが、各信号の受信の時間を決定するモバイルデバイスによって採用され得る。図４に示される例において、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４は、範囲内の航空機から到着するＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間を決定し得る。
【００３３】
動作５２０において、モバイルデバイスにおいて受信されたメッセージの各々の送信の時間（ＴＯＴ）は、メッセージ自体内に含まれるＭＳＯ値から決定され得る。ＵＡＴプロトコルの下で放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージの場合は、ＵＴＣ時間フレームのＡＤＳ−Ｂ区分における各ＭＳＯ値の間隔は既知（つまり、２５０μｓ）である。したがって、ＵＴＣ時間フレームの始まりに対する送信の時間は、ＭＳＯ値をＭＳＯ間隔によって乗算し、先行する保護帯域を占めることによって決定され得る。再び図４を参照すると、ＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の際に、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４は、メッセージのフィールドに含まれるＭＳＯ値を識別し（例えば、図６に示された例においては、ＭＳＯ値＝２３７６）、ＭＳＯ値をさらなる処理のために、ＳＢＳ測位システム４０２に供給する。ＭＳＯ値は、連続的であり、各ＭＳＯは、既知の間隔を有しているので、２３７６のＭＳＯ値は、先に記載したように、時間フレームの開始の６００ｍｓ後に始まる。したがって、ＳＢＳ測位システム４０２は、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間をＡＤＳ−Ｂメッセージ含まれるＭＳＯ値から決定し得る。
【００３４】
動作５３０において、モバイルデバイスは、メッセージの送信の時間および受信の時間と、受信されたメッセージにおいて、モバイルデバイスに報告されるモバイル基準デバイスの位置とに基づいて自身の位置を多辺測量により決定する。図４に示される例において、放送航空機の位置は、ＡＤＳ−Ｂメッセージにおいて符号化された緯度、経度および高度情報を介してＡＤＳ−Ｂトランシーバー４０４に供給され、この情報は、ＳＢＳ測位システム４０２へ転送される。受信航空機の場合は、航空機は、その高度を大気圧を測定する機内機器から信頼性を有して、知ることができる。
【００３５】
モバイル基準デバイス（例えば、ＡＤＳ−Ｂを備えた送信航空機）およびモバイルデバイス（例えば、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４およびＳＢＳ測位システム４０２）は、ＵＴＣ時間に同期されているので、メッセージ（例えば、ＡＤＳ−Ｂメッセージ）のフライトの時間は、送信の時間と受信の時間との間の差異として決定され得る。次いで、各モバイル基準デバイスから受信モバイルデバイスまでの距離が、メッセージ信号のフライトの時間を光の速さによって乗算することによって決定され得る。送信の時間は、クロスリンクメッセージに含まれるＭＳＯ値からのみによって、確実に決定され得ることに注意されたい。したがって、受信デバイスが、任意のメッセージおける送信情報の時間を実際に受信せずに、送信の時間を決定することを可能にするＵＡＴ放送プロトコルの時間区分された性質を技術は利用する。むしろ、標準的なＵＡＴ ＡＤＳ−Ｂメッセージに既に提供されているＭＳＯ値は、受信器が送信の時間を精密に決定することを可能にするのに十分である。
【００３６】
ＳＢＳ測位システム４０２は、多辺測量を用いて、ナビゲーションソリューション（つまり、プラットフォームの位置）を決定するために、受信された位置情報と、送信および受信の時間から決定された各送信航空機へのフライト（無線での信号伝搬）の距離または時間とを用いる。一般的には、少なくとも３つまたは４つの送信モバイルデバイスからの放送信号の受信が最初の位置ソリューションを発展させるために、１秒時間フレームにおいて要求される。
【００３７】
受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの各セットから瞬間位置測定を計算することに加えて、ＳＢＳ測位システム４０２は、Ｋａｌｍａｎフィルタリングまたは他のフィルタリング
または追跡アルゴリズムを用いて、ＧＰＳ受信器システムに類似する態様で、状態ベクトルナビゲーションソリューションを形成することによって、時間にわたり、位置を追跡し得る。前記のナビゲーションソリューションの品質／精度値（ＮＩＣ、ＮＡＣおよびＳＩＬ）もＲＴＣＡ規格毎に計算され得る。
【００３８】
ＳＢＳ測位システム４０２は、また、ＧＰＳ受信器システム４０６から、状態ベクトルの形態でナビゲーションソリューションを精度値と共に受信する。ＧＰＳデータが一時的に利用不能になった場合は、ＳＢＳ測位システム４０２がＧＰＳナビゲーションソリューションをＡＤＳ−Ｂナビゲーションソリューションで代用し得、それによって、ナビゲーションデータの信頼できるバックアップソースをＡＤＳ−Ｂシステム内に提供する。
【００３９】
任意で、品質値を用いて、ＳＢＳ測位システム４０２は、ＡＤＳ−Ｂメッセージから決定されたナビゲーションソリューションの精度を現在のＧＰＳナビゲーションソリューションの精度に比較し得、２つのナビゲーションソリューションのうちのより正確な方を放送のために選択し得る。次いで、ＳＰＳ測位システム４０２は、選択されたナビゲーションソリューションを、ＡＤＳ−Ｂメッセージを介して放送されるＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステム４０４への航空機データバスにフィードバックする。ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＳＢＳ地上局および他の航空機によって受信され得、地上および空中での監視を維持する。
【００４０】
したがって、一実装に従うと、ＳＢＳ測位システム４０２は、時間エポックに対するＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間（ＴＯＴ）（例えば、１秒ＵＴＣ時間インターバルの始まりから経過した時間）を決定するために、受信されたＡＤＳ−ＢメッセージのＭＳＯ値を用い得る。システムは、ＡＤＳ−Ｂを備えた送信モバイルプラットフォームから、受信の時間とＴＯＴとの間の経過した時間に基づき、その距離を決定し得る。各送信ＡＤＳ−Ｂモバイルプラットフォームの場所は既知なので、受信器は、その位置を多辺測量を介して、モバイルプラットフォームのセットから送られたＡＤＳ−Ｂメッセージから利用可能な情報を用いて、決定し得る。したがって、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＵＡＴ受信器を備えたモバイルプラットフォーム（航空機、船舶、地上など）において受信され得ると想定し、モバイルプラットフォームは、ＡＤＳ−Ｂを備えた一群の送信モバイルプラットフォーム（例えば、航空機）から受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージに存在するＭＳＯ値および緯度、経度および高度情報を用いることによって、その位置を決定し得る。ＵＡＴソリューションは、モバイルデバイスの位置を決定するために、ＡＤＳ−Ｂ送信機器に対して変更を要求せず、既存のメッセージから利用可能な情報を利用する。
【００４１】
先述の実装は、ＵＡＴ航空電子機器を備えた航空機に関連して記載されたが、位置決定技術は、ＡＤＳ−Ｂメッセージを受信するために備えられた任意のモバイルデバイスと共に用いられ得、船舶、地上の乗り物ならびにハンドヘルドまたは身体搭載デバイスを含むことが認識される。さらに、記載された実装は、ＵＡＴプロトコル内のソリューションを含むが、送信の時間を伝達するためにＭＳＯ値を用いるという概念は、任意の時間スロットまたは時間区分されたプロトコルで採用され得、それによって、他の信号通知プロトコル内の類似するソリューションをサポートする。
【００４２】
１０９０ＥＳプロトコルは、ある観点では、ＵＡＴプロトコルと著しく異なる。１０９０ＥＳは、識別可能なＭＳＯを有する時間スロットシステムに基づかず、その結果、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、送信時間を精密に示すいずれの情報も含まない。したがって、別の信号通知機構が、１０９０ＥＳプロトコルを用いて、航空機または他のプラットフォームと通信する空中の航空機からの空対空のクロスリンクメッセージに頼る位置決定スキームをサポートするように適合されなければならない。
【００４３】
ＵＴＣ同期１０９０ＥＳ送信器に対して、１秒ＵＴＣ時間フレームが２００ｍｓｅｃインターバルに分割され、図７に示されるように、２００ｍｓ毎に識別可能な時間エポックが生じる。これらのエポックは、代替的に「奇数」および「偶数」指定が割り当てられる。これらのエポックの各々は、ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報に対して適用可能な時間として機能し得る。例えば、メッセージを準備している従来のＵＴＣ結合１０９０ＥＳ航空機は、メッセージを時宜よい態様で送信器に搬送するために、さまざまなメッセージ占有活動を１００ｍｓ時間期間内に行うことを要求される。メッセージで送信される航空機位置情報が時間の識別可能な点に関連付けられ得るように、航空機の航空電子機器は、最も近い２００ｍｓｅｃエポックに自身のナビゲーションソリューション（例えば、緯度、経度）を推定し、位置情報に対して有意な適用可能な時間を提供する。
【００４４】
ＡＤＳ−Ｂメッセージを受信する航空機または地上局は、適用可能な時間を最も近い２００ｍｓｅｃエポックとして、ＡＤＳ−Ｂメッセージが受信された時間に基づき識別し得る。ＡＤＳ−Ｂメッセージのフライトの時間が２００ｍｓ未満であり、適用可能な時間として用いられたエポックは、「奇数」または「偶数」エポックであったかを示すビットをＡＤＳ−Ｂメッセージが含む場合には、正しいエポックに関して受信器に曖昧さは存在しない。その結果、受信器エンドにおいて、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、送信器に関して優れた位置精度を提供する。なぜなら、メッセージは、送信器位置と、その位置が適用可能な瞬間との両方を特定するからである。
【００４５】
しかし、受信の時間は、受信器がＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報に関連付けられた適用可能な時間を決定することを可能にするが、受信器がＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を決定することを可能にはしない。１０９０ＥＳプロトコルは、頻繁な信号コンテンションを回避し、放送デバイス間の衝突を減少させるために、メッセージの送信時間を無作為化することを含み、それによって、送信の時間が顕著に不確かになる。結果として、１０９０ＥＳプロトコルでは、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、レンジング、位置決定または時間同期をサポートするために十分な精度をもって、受信器において知られ得ない。この送信アプローチは、送信の時間を受信デバイスに報告する際の難問を示す。受信デバイスは、フライトの時間／距離を計算し、受信されたメッセージからナビゲーションソリューションを発展させるために送信の時間を要求する。したがって、標準的なビーコンＡＤＳ−Ｂメッセージスキームに対するいくつかの改変が位置決定をサポートするために要求される。
【００４６】
ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を１０９０ＥＳプロトコルの受信航空電子機器に伝達する１つの選択肢は、送信の時間を追従メッセージのＡＤＳ−Ｂメッセージ自体に符号化することである。このことは、既存の１０９０ＥＳスキームに対して実質的に透明な数多くの方法によって達成され得る。送信の時間をＡＤＳ−Ｂメッセージ自体に符号化するアプローチは、送信の時間はメッセージが生成されたときに既知であることを想定する。これは、現在の１０９０ＥＳプロトコルでは一般的に真実ではない。別の選択肢は、送信器サブシステム（この場合は、送信モバイルプラットフォーム）から位置メッセージの送信の時間を決定することであり、次いで、送信の時間を受信航空電子機器に、後続のメッセージで供給することである。そのようなスキームは、１０９０ＥＳでのＡＤＳ−Ｂの一式のメッセージ内では特定のタイプのメッセージである航空機ＩＤおよびカテゴリー（ＡＣＩＤ）メッセージを用いることによって、実装され得る。
【００４７】
航空機間の空対空のクロスリンク通信において意図された態様で用いられた場合は、ＡＣＩＤメッセージが航空機間の分離を維持するために採用される。位置決定のために、受信エンドにおいて用いられるＡＤＳ−Ｂメッセージに関連して、ＡＣＩＤメッセージは、先行するＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を伝達するために再利用され得る。図８において示され、ＲＴＣＡ ＤＯ−２６０Ｂセクション２．２．３．２．５において特定され
るように、ＡＣＩＤメッセージの「ＭＥ」ペイロードフィールドは、タイプコードおよびサブタイプコードから成るエミッターカテゴリーを含む。タイプコードとサブタイプコードとは、一緒に、メッセージを送るエミッターのタイプ（例えば、大きな航空機、小さい航空機、ビーコンなど）を識別する。この場合は、これらのフィールドは、エミッターが位置決定の使用のためのＡＤＳ−Ｂメッセージ（つまり、ＡＤＳ−Ｂ位置メッセージ）を送っていることを示すために満たされる。タイプおよびサブタイプフィールドの後は、ＡＣＩＤメッセージ構造は、４８ビットを含む。より一般的な空対空に関連すると、これらのビットは、ＡＳＣＩＩ様フォーマットで符号化された８つの文字を伝達するために用いられる。航空機は、通常は、フライトＩＤ（例えば、「Ｕｎｉｔｅｄ Ａｉｒｌｉｎｅｓ
１５３１」）をここで挿入する。フライトＩＤは、分離および動作のために用いられ得る。
【００４８】
ＡＤＳ−Ｂメッセージが位置決定をサポートする場合には、ＡＣＩＤメッセージにフライトＩＤが存在する必要はない。フライトＩＤは比較的固定しているので、ＡＤＳ−Ｂ航空電子機器は、送信の時間を通信するために、このフィールドを断続的に用い得る。特に、ＡＣＩＤメッセージの残りの４８ビット（８文字）は、先に放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を、１０９０ＥＳプロトコルの規則に違反することなく、伝達するために用いられ得る。精密なレンジングをサポートするために、送信の時間は、１０ｎｓ下の分解能に既知である必要がある。限定された数の文字をＡＣＩＤメッセージに想定すると、送信の時間の分解能が大きくなると、文字によって表され得る時間インターバルは短くなる。先に記載されたＵＡＴ時間スロットソリューションに比較可能であるために、約１ｎｓの分解能が要求される。
【００４９】
ＡＣＩＤメッセージの文字によって伝達され得る時間インターバルは限定されているので、符号化された送信の時間は、現在の１秒ＵＴＣフレームの始まりに対して特定され得る。例えば、２４２．４３５１７８ｍｓの送信の時間は、先行するＡＤＳ−Ｂタイミングメッセージが、現在のＵＴＣフレームの始まりの２４２．４３５１７８ｍｓ後に送信されたことを意味する。１つの選択肢に従うと、ＡＣＩＤメッセージの８文字フィールドの最初の２文字は、ミリセコンドの送信の時間を示し得、次の３文字は、マイクロセコンドの送信の時間を示し得、最後の３文字は、ナノセコンドの送信の時間を示し得る。
【００５０】
別のアプローチに従うと、最初の文字は、ＡＣＩＤメッセージがタイミングメッセージであり、通常のフライトＩＤではないことと、残りのビットは、１６進法で送信の時間を符号化するために用いられていることとを示すマーカーとして機能する特別な文字（例えば、コロンまたはセミコロン文字）で満たされ得る。概して、これは４８ビットのより効率的な使用であり、２５６ｍｓまで１ｎｓ（７文字×１６）の正確性によって符号化されることを可能にする。このことは、ＵＡＴアプローチに比較可能な精度でレンジングおよび位置決定をサポートするのに十分である。結果として、ＡＤＳ−Ｂタイミングメッセージは、図７に示されるように、その送信の時間が１ｎｓの正確性を有して、ＡＣＩＤメッセージに符号化されるために、１秒ＵＴＣ時間フレームの始まりの最初の２５６ｍｓ内に送信モバイルプラットフォームから送信されるべきである。あるいは、４ｎｓ解像能が許容可能である場合は、１秒がＡＣＩＤメッセージにおいて表され得、それによって、ＡＤＳ−Ｂタイミングメッセージが１秒ＵＴＣフレームの開始に対して送信される場合の制約を取り除く。
【００５１】
１０９０ＥＳソリューションを既存のＡＤＳ−Ｂ航空機の航空電子機器によって機械化するために、数多くの選択肢が利用可能である。図９において示されるように、１つのアプローチに従うと、３つのメッセージのシーケンスは、モバイルプラットフォームを１秒ＵＴＣフレーム内に送信することによって、放送され得る。３つのメッセージのシーケンスは、最初のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージと、最初のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージの送信の時
間を含むＡＣＩＤメッセージと、ＳＢＳ測位システムによって受信される報告を生成する受信航空機の航空電子機器を起動させる第二のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージとである。先に記載したが、曖昧さを避けるために、ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＵＴＣ時間フレーム内における適用可能な時間として偶数または奇数エポックを示すパリティービットを含む。第一のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージは、「偶数」パリティーメッセージとして特定され、第二のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージ（シーケンス中の第三のメッセージ）は、「奇数」パリティーメッセージとして特定される。
【００５２】
現在の航空電子機器は、ＡＤＳ−Ｂ位置メッセージの受信に応答して、出力報告を生成する。このスキームにおいて、最初のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージは、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーに報告を生成させ、その報告は、ＳＢＳ測位システムに供給される。後続のＡＣＩＤメッセージは、最初のＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間（ＴＯＴ）をＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステムに供給するが、トランシーバーシステムに報告は生成させない。第二のＡＤＳ−Ｂ位置メッセージは、ＡＤＳ−Ｂトランシーバーシステムに第二の報告を生成させる。この第二の報告は、ＡＣＩＤメッセージで受信されたＴＯＴによって占有される。ＡＣＩＤメッセージからのエミッターカテゴリー情報は、また、第二の報告に挿入され、ＳＢＳ測位システムが第二の報告を第一の報告に関連付けることを可能にする（つまり、報告は、同じ航空機からのものであると識別可能である）。それによって、最初のＡＳＤ−Ｂメッセージの、必要なＴＯＴをＳＢＳ測位システムに提供する。実際には、このスキームは、ＳＢＳトランシーバーシステムが、必要なタイミング情報を２つ報告シーケンスにおけるＳＢＳ測位システムに、既存のＡＤＳ−Ｂ航空電子機器に対して透明であり、既存の航空電子機器に対して、いずれのハードウェアまたはソフトウェア改変を要求しない態様で送ることを可能にする。もちろん、任意の種々の他の機構が用いられ得、将来の航空電子機器は、ＡＤＳ−Ｂ位置メッセージに対する報告スキームを単純化するために実装され得る。
【００５３】
１０９０ＥＳプロトコル内の別の選択肢に従うと、ＡＤＳ−Ｂメッセージ内の１つ以上のフィールドは、上に記載されたＵＡＴアプローチに類似する態様で、スロットＩＤまたはＭＳＯ値を符号化するために用いられ得る。例えば、ＡＤＳ−Ｂメッセージ内のフィールドは、ＭＳＯ値を符号化するために用いられ得る。しかし、ＭＳＯ値が受信デバイスに対して有用であるためには、送信の時間がＭＳＯ値から導出可能でなければならず、送信の時間が、一定程度の正確性をもって、特定の時間に生じることを要求する。したがって、この選択肢は、１０９０ＥＳプロトコル内の少なくともあるメッセージが送信の時間の無作為化をすることなしに送信されることを要求し、これは、１０９０ＥＳ機器におけるハードウェアまたはファームウェア変更を要求し得る。
【００５４】
図１０は、モバイルデバイスの位置を、航空機のようなモバイルプラットフォームから放送されたＡＤＳ−Ｂメッセージから決定することに関する動作を要約する。動作１０００において、モバイルデバイスは、複数のＡＤＳ−Ｂメッセージを複数のモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのそれぞれから受信する。モバイルデバイスは、受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の受信の時間を動作１０１０において決定する。動作１０２０において、モバイルデバイスは、ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々のフィールドまたはそれぞれの後続のメッセージのフィールド内に含まれる情報（例えば、ＵＴＣエポックに対する送信の時間が、後続のＡＣＩＤメッセージに符号化される）から、受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を決定する。モバイルデバイスは、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間ならびにモバイルデバイスにおいて受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれるモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスに対する位置情報に基づいてその位置を動作１０３０において、多辺測量をにより決定する。特に、ＳＢＳ測位システムは、ナビゲーションソリューションを決定するＵＡＴプロトコルに関する例において、上に記載されたのと本質的に同じ機構を採用し得、次いで、ＧＰＳナビゲーションソリューションに対
するバックアップとしてナビゲーション用い得るか、または精度値の比較に基づき、２つのナビゲーションソリューションのうちのより正確を用い得る。
【００５５】
ＧＰＳ信号と同様に、本明細書において記載される位置決定をサポートするＡＤＳ−Ｂを備えたモバイルプラットフォームによって放送された信号は、受信器クロックのタイミングを基準デバイスのタイミングに同期させるためにも用いられ得る。この目的のために、受信デバイスは、モバイルデバイス（例えば、空中、海上または地上ベースのプラットフォーム）または固定設置（例えば、建造物に搭載された受信器）のどちらかであり得る。時間同期のためには、受信器は、単一のＡＤＳ−Ｂ放送ソースのみからタイミングメッセージを要求する。なぜなら、多辺測量は必要ないからである。例えば、送信情報の時間を伝達するために、ＭＳＯ値を採用するＵＡＴプロトコル実装において、単一の航空機からのＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＵＡＴ受信器のクロックを航空機のクロックに同期させるために用いられ得る。同様に、１０９０ＥＳプロトコル下では、ＡＤＳ−Ｂメッセージシーケンスの受信は、時間同期を可能にする１つの航空機からのみ要求される。
【００５６】
図１１のフローチャートは、ローカルクロックを同期させる動作を要約する。動作１１００において、ローカルクロックと共に配置されるＡＤＳ−Ｂ受信器が、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスから送信されたＡＤＳ−Ｂメッセージを受信する。ＡＤＳ−Ｂ受信器において受信されたＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間は、動作１１１０において決定され、動作１１２０において、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間が、ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報または後続のメッセージに含まれる情報から（例えば、先に記載したメッセージに符号化されたＭＳＯ値または送信の時間を用いて）決定される。動作１１３０において、ローカルクロックは、ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間または受信の時間に基づき、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのタイミングに同期される。より具体的には、ローカルクロックのタイミング（例えば、時刻の値）とモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのクロックのタイミングとの間のタイミングエラーは、放送ＡＤＳ−Ｂメッセージのフライトの時間および任意の既知または推定された処理遅延を含むタイミングオフセットを決定することによって計算され得る。タイミングエラーは、このタイミングオフセットと、ローカルと基準クロックとの実際の時間差との間の差異から計算され得る。タイミングエラーが決定されると、ローカルクロックのタイミングは、タイミングエラーによって調節され得、その結果、ローカルクロックのタイミングは、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのタイミングと同じになる。
【００５７】
この時間同期機構は、ＧＰＳが一時的または断続的に時間同期のために利用不能である場合に、特に有用であり得る。ＧＰＳなしでは、一般的なクロックは、約１時間以内に同期から外れる。これは、非常に高精密なセシウムクロックによって回避され得る。しかし、そのようなクロックの普及している使用は、費用が非常に高い（例えば、セシウムクロックサーバーは、現在、約３０，０００ＵＳドルのコストがかかる）。記載された時間同期スキームは、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイス（例えば、航空機）が、受信器と互換性を有しているＡＤＳ−Ｂをコストの一部（例えば、ＵＡＴ受信器システムは、現在、約５，０００ＵＳドルである）でプラットフォームに備えることによって、精密な時間基準を普及することを効率的に可能にする。
【００５８】
モバイルデバイスに加えて、種々の固定プラットフォームは、モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスにより放送されたメッセージによって提供される時間同期能力から利益を得ることができる。例えば、金融機関（例えば、株式取引所、仲買業務所、銀行など）を収容する建造物は、ローカルタイミング基準が金融取引のスタンピングまたはタギングの精密な時間のために、ＵＴＣ時間との同期を維持することを可能にする少なくとも１つのモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスからメッセージを受信する能力を有するＵＡＴ受信器を備え得る。これは、ＧＰＳに対するバックアップまたは一次基準ソースのどちらかとして用いら
れ得る。セルラー式電話塔もＵＴＣ時間同期を維持するために、ＡＤＳ−Ｂ放送信号を一次または二次基準ソースとして用い得る。
【００５９】
本明細書において記載された技術は、受信器が陸上の地上局からの信号にアクセスを有していない場合に、特に有益であり得る。例えば、海上関連では、海における船舶は、地上局から位置決定信号を受信する能力を有していない場合があるが、それでも、範囲内の頭上の航空機から信号を受信することができる。したがって、ＧＰＳに対する効果的な補償またはバックアップが、地上ベースの信号が利用可能でない幅広い範囲にわたり提供され得る。
【００６０】
先述の明細書において、発明の実施形態が、その特定の例示的実施形態を参照して記載された。さまざまな改変が、以下の請求項に記載される発明のより広い精神および範囲を逸脱することなしに、それらの実施形態に対してなされ得ることが明らかである。特定の用語が本明細書において採用されたが、それらは、一般的および説明的な意味でのみ用いられ、限定の目的ではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、
該方法は、
該モバイルデバイスにおいて、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信することであって、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む、ことと、
該モバイルデバイスにおいて受信されるメッセージの各々の受信の時間を決定することと、
該モバイルデバイスにおいて受信されるメッセージの各々の送信の時間を決定するために、該ＭＳＯ値を用いることと、
該メッセージの送信の時間および受信の時間と、該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルデバイスの位置を多辺測量により、決定することと
を含む、方法。
【請求項２】
前記メッセージは、それぞれの空中の航空機から受信される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のメッセージの各々は、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージであり、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、該ＡＤＳ−Ｂメッセージを送信するＡＤＳ−Ｂを備えたモバイルプラットフォームに対する前記ＭＳＯ値ならびに緯度、経度および高度情報を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記モバイルデバイスから、前記メッセージから決定された該モバイルデバイスの位置を放送することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記送信の時間は、協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
モバイルプラットフォーム上に配置されたプロセッサを含む装置であって、該プロセッサは、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信するように構成されており、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含み、該プロセッサは、
該モバイルプラットフォームにおいて受信される該メッセージの各々の送信の時間を決定することであって、該送信の時間は、該ＭＳＯ値から決定される、ことと、
該メッセージの各々の送信の時間および受信の時間と該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルプラットフォームの位置を多辺測量により、決定することと
を行うように構成されている、装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、空中の航空機から受信される複数のメッセージの各々の送信の時間を決定するように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、
放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）を備えた複数のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信された複数のＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を決定することであっ
て、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの中に含まれる前記ＭＳＯ値から決定される、ことと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる位置情報に基づいて該モバイルプラットフォームの位置を決定することと
を行うように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、放送のために、前記モバイルデバイスの位置を送信器システムに供給するようにさらに構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記送信の時間を協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定するように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
ソフトウェアによって符号化される１つ以上のコンピュータ読み取り可能格納媒体であって、該１つ以上のコンピュータ読み取り可能格納媒体は、コンピュータ実行可能命令を含み、該コンピュータ実行可能命令は、該ソフトウェアが実行された場合に、
モバイルプラットフォームにおいて、複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信される複数のメッセージの各々の送信の時間を決定することであって、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つにおいて始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む、ことと
該メッセージの各々の送信の時間および受信の時間と該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルプラットフォームの位置を多辺測量により、決定することと
を行うように動作可能である、コンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１２】
前記送信の時間を決定するように動作可能である前記命令は、空中の航空機から受信されるメッセージの送信の時間を決定するように動作可能である命令を含む、請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１３】
前記送信の時間を決定するように動作可能である前記命令は、複数の放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージの各々の送信の時間を決定するように動作可能である命令を含み、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＡＤＳ−Ｂを備えた複数のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信され、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの中に含まれる前記ＭＳＯ値から決定され、
前記モバイルプラットフォームの位置を決定するように動作可能な前記命令は、該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる位置情報に基づいて多辺測量を行うように動作可能である命令を含む、請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１４】
放送のために、前記モバイルデバイスの位置を送信器システムに供給するように動作可能な命令をさらに含む、請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１５】
前記送信の時間を決定するように動作可能な前記命令は、該送信の時間を協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定するように動作可能である命令を含む、請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１６】
モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、
該方法は、
該モバイルデバイスにおいて、複数の放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージを複数のモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのそれぞれから受信することと、
該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の受信の時間を決定することと、
該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を、該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々のフィールドまたはそれぞれの後続のメッセージのフィールド内に含まれる情報から決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間と、該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる前記モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルデバイスの位置を多辺測量により、決定することと
を含む、方法。
【請求項１７】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、空中の航空機から送信される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を前記それぞれの後続のメッセージを介して受信することをさらに含み、該それぞれの後続のメッセージは、それぞれのＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を含むように再構成されている航空機ＩＤおよびカテゴリー（ＡＣＩＤ）メッセージを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記モバイルデバイスから、前記ＡＤＳ−Ｂメッセージから決定される該モバイルデバイスの位置を放送することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記モバイルデバイスにおいて受信される前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間は、無作為化されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
ローカルクロックをモバイル基準デバイスのタイミングに同期させる方法であって、
該方法は、
放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージを、該ローカルクロックと共に配置されたＡＤＳ−Ｂ受信器において受信することであって、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、該モバイル基準デバイスから送信される、ことと、
該ＡＤＳ−Ｂ受信器において受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間を決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を、該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報または後続のメッセージに含まれる情報から決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間に基づいて該ローカルクロックをモバイル基準デバイスのタイミングに同期させることと
を含む、方法。
【請求項２２】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、空中の航空機から受信される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、メッセージ開始適用（ＭＳＯ）値を含むＡＤＳ−Ｂメッセージであり、該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、該ＭＳＯ値から決定される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、１０９０ＥＳプロトコル下で送信される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、後続のメッセージにおいて受信される、請求項２１に記載の方法。
【請求項１】
モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、
該方法は、
該モバイルデバイスにおいて、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信することであって、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む、ことと、
該モバイルデバイスにおいて受信されるメッセージの各々の受信の時間を決定することと、
該モバイルデバイスにおいて受信されるメッセージの各々の送信の時間を決定するために、該ＭＳＯ値を用いることと、
該メッセージの送信の時間および受信の時間と、該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルデバイスの位置を多辺測量により、決定することと
を含む、方法。
【請求項２】
前記メッセージは、それぞれの空中の航空機から受信される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のメッセージの各々は、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージであり、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、該ＡＤＳ−Ｂメッセージを送信するＡＤＳ−Ｂを備えたモバイルプラットフォームに対する前記ＭＳＯ値ならびに緯度、経度および高度情報を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記モバイルデバイスから、前記メッセージから決定された該モバイルデバイスの位置を放送することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記送信の時間は、協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
モバイルプラットフォーム上に配置されたプロセッサを含む装置であって、該プロセッサは、複数のメッセージを複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信するように構成されており、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つで始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含み、該プロセッサは、
該モバイルプラットフォームにおいて受信される該メッセージの各々の送信の時間を決定することであって、該送信の時間は、該ＭＳＯ値から決定される、ことと、
該メッセージの各々の送信の時間および受信の時間と該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルプラットフォームの位置を多辺測量により、決定することと
を行うように構成されている、装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、空中の航空機から受信される複数のメッセージの各々の送信の時間を決定するように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、
放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）を備えた複数のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信された複数のＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を決定することであっ
て、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの中に含まれる前記ＭＳＯ値から決定される、ことと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる位置情報に基づいて該モバイルプラットフォームの位置を決定することと
を行うように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、放送のために、前記モバイルデバイスの位置を送信器システムに供給するようにさらに構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記送信の時間を協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定するように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
ソフトウェアによって符号化される１つ以上のコンピュータ読み取り可能格納媒体であって、該１つ以上のコンピュータ読み取り可能格納媒体は、コンピュータ実行可能命令を含み、該コンピュータ実行可能命令は、該ソフトウェアが実行された場合に、
モバイルプラットフォームにおいて、複数のモバイル基準デバイスのそれぞれから受信される複数のメッセージの各々の送信の時間を決定することであって、放送される該メッセージの各々は、基準時間に対して既知のタイミングを有している複数のメッセージ開始適用（ＭＳＯ）時刻のうちの１つにおいて始まり、該メッセージの各々は、該メッセージを送信する該モバイル基準デバイスに対する位置情報と、該メッセージの送信が開始される該ＭＳＯ時刻を示すＭＳＯ値とを含む、ことと
該メッセージの各々の送信の時間および受信の時間と該モバイル基準デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルプラットフォームの位置を多辺測量により、決定することと
を行うように動作可能である、コンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１２】
前記送信の時間を決定するように動作可能である前記命令は、空中の航空機から受信されるメッセージの送信の時間を決定するように動作可能である命令を含む、請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１３】
前記送信の時間を決定するように動作可能である前記命令は、複数の放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージの各々の送信の時間を決定するように動作可能である命令を含み、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、ＡＤＳ−Ｂを備えた複数のモバイルプラットフォームのそれぞれから受信され、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、各ＡＤＳ−Ｂメッセージの中に含まれる前記ＭＳＯ値から決定され、
前記モバイルプラットフォームの位置を決定するように動作可能な前記命令は、該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる位置情報に基づいて多辺測量を行うように動作可能である命令を含む、請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１４】
放送のために、前記モバイルデバイスの位置を送信器システムに供給するように動作可能な命令をさらに含む、請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１５】
前記送信の時間を決定するように動作可能な前記命令は、該送信の時間を協定世界時（ＵＴＣ）エポックに対して決定するように動作可能である命令を含む、請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能格納媒体。
【請求項１６】
モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、
該方法は、
該モバイルデバイスにおいて、複数の放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージを複数のモバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスのそれぞれから受信することと、
該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の受信の時間を決定することと、
該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を、該ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々のフィールドまたはそれぞれの後続のメッセージのフィールド内に含まれる情報から決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間と、該モバイルデバイスにおいて受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる前記モバイルＡＤＳ−Ｂ放送デバイスに対する位置情報とに基づいて該モバイルデバイスの位置を多辺測量により、決定することと
を含む、方法。
【請求項１７】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、空中の航空機から送信される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間を前記それぞれの後続のメッセージを介して受信することをさらに含み、該それぞれの後続のメッセージは、それぞれのＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を含むように再構成されている航空機ＩＤおよびカテゴリー（ＡＣＩＤ）メッセージを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記モバイルデバイスから、前記ＡＤＳ−Ｂメッセージから決定される該モバイルデバイスの位置を放送することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記モバイルデバイスにおいて受信される前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの各々の送信の時間は、無作為化されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
ローカルクロックをモバイル基準デバイスのタイミングに同期させる方法であって、
該方法は、
放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）メッセージを、該ローカルクロックと共に配置されたＡＤＳ−Ｂ受信器において受信することであって、該ＡＤＳ−Ｂメッセージは、該モバイル基準デバイスから送信される、ことと、
該ＡＤＳ−Ｂ受信器において受信される該ＡＤＳ−Ｂメッセージの受信の時間を決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間を、該ＡＤＳ−Ｂメッセージに含まれる情報または後続のメッセージに含まれる情報から決定することと、
該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間および受信の時間に基づいて該ローカルクロックをモバイル基準デバイスのタイミングに同期させることと
を含む、方法。
【請求項２２】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、空中の航空機から受信される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、メッセージ開始適用（ＭＳＯ）値を含むＡＤＳ−Ｂメッセージであり、該ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、該ＭＳＯ値から決定される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージは、１０９０ＥＳプロトコル下で送信される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記ＡＤＳ−Ｂメッセージの送信の時間は、後続のメッセージにおいて受信される、請求項２１に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２２５９１５（Ｐ２０１２−２２５９１５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９２２７２（Ｐ２０１２−９２２７２）
【出願日】平成２４年４月１３日（２０１２．４．１３）
【出願人】（５１２０６７１５９）エクセリス インコーポレイテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月１３日（２０１２．４．１３）
【出願人】（５１２０６７１５９）エクセリス インコーポレイテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
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