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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Ausrichten einer Richtfunkantenne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein entsprechendes Verfahren zum Ausrichten einer Richtfunkantenne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.
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Bei Richtfunkantennen besteht grundsätzlich das Problem, zwei Richtfunkantennen mit gerichteten Sende- und/oder Empfangseigenschaften möglichst genau gegeneinander auszurichten. Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Methoden zum Ausrichten von Richtfunkantennen bekannt, die im Folgenden kurz dargestellt werden sollen:
Bei einer optischen Ausrichtung von zwei Richtfunkantennen erfolgt die Ausrichtung auf Sicht. Das optische Ausrichten von Richtfunkantennen wird z. B. angewendet, wenn die beiden Richtfunkantennen gut zu erkennen sind und die auszurichtende Antenne einen ausreichend großen Öffnungswinkel hat. Ein wesentlicher Nachteil der optischen Ausrichtung besteht jedoch darin, dass dieser Ansatz aufgrund von Ungenauigkeit nur bei vergleichsweise kurzen Distanzen zwischen den beiden Richtfunkantennen und bei ausreichend großen Öffnungswinkeln der Antennen verfolgt werden kann. Diese beiden Voraussetzungen sind indes selten vorzufinden.
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Eine andere Möglichkeit, zwei Richtfunkantennen gegeneinander auszurichten, sieht die Verwendung eines Kompasses vor. Die Verwendung eines Kompasses kommt beispielsweise in Frage, wenn die Gegenstelle, sprich die weitere Richtfunkantenne, die nicht ausgerichtet wird, nicht zu erkennen ist und die auszurichtende Antenne einen ausreichend großen Öffnungswinkel hat. Auch dieser Ansatz hat den Nachteil, dass er eine vergleichsweise große Ungenauigkeit birgt und nur bei ausreichend großem Öffnungswinkel der Richtfunkantennen eingesetzt werden kann.
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Gemäß einem dritten Ansatz erfolgt die Ausrichtung zweier Richtfunkantennen unter Verwendung eines Hilfszwischenpunktes. Dabei wird ein Hilfszwischenpunkt auf der Strecke zwischen den beiden Richtfunkantennen bestimmt. Die Lage eines solchen Punktes kann beispielsweise mittels GPS bestimmt werden. Sodann erfolgt eine optische Ausrichtung der beiden Antennen auf den Hilfszwischenpunkt. Nachteile dieser Methode sind die mit der optischen Ausrichtung einhergehenden Ungenauigkeiten sowie der erhöhte Aufwand, der mit dem Auf- und Abbau des Hilfszwischenpunktes einhergeht. Alternativ kann mit Hilfe einer Hilfsperson gearbeitet werden, die sich am Zwischenpunkt auf der Strecke zwischen den beiden Richtfunkantennen positioniert und beispielsweise ein Richtmittel bereithält. Jedoch ist dieser zusätzliche Personalaufwand selbstredend nachteilig.
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Ferner ist es möglich, zwei Richtfunkantennen durch Messen einer Stärke eines übertragenen Signals gegeneinander auszurichten. Jedoch erfordert diese Methode, dass überhaupt ein Signal übertragen wird und es müssen Messmittel bereitgestellt werden. Eine Signalübertragung zwischen den beiden Antennen ist in häufigen Fällen erst nach einer vorherigen ausreichend genauen Ausrichtung gemäß einem der vorstehenden Methoden möglich.
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Schließlich ist es möglich, dass die beiden gegeneinander auszurichtenden Richtfunkantennen gleichzeitig installiert werden und gleichzeitig gegeneinander ausgerichtet werden, beispielsweise durch Verwendung des oben dargestellten optischen Verfahrens oder mit Hilfe eines Kompass, eines Zwischenpunktes oder unter Verwendung einer Signalstärkenmessung. Diese Methode birgt jedoch den Nachteil, dass der personelle Aufwand recht hoch ist, da wenigstens zwei Facharbeiter gleichzeitig am Werke sein müssen und zudem ist eine Kommunikationsverbindung zwischen diesen Facharbeitern notwendig, damit die gegenseitige Ausrichtung koordiniert werden kann. Auch eine solche Kommunikationsverbindung ist in häufigen Fällen, beispielsweise bei mangelnder Netzabdeckung, nicht ohne weiteres möglich.
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In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 10 2007 049 595 A1 ein Verfahren zum Ausrichten einer Richtfunkantenne eines Satellitenfunk-Kommunikationsterminals. Dabei misst ein zur Kommunikation mit einem gewünschten Kommunikationssatelliten vorgesehenes, bodenseitiges Satellitenfunk-Kommunikationsterminal eine empfangene Interferenz, welche sendeseitig von zwei beidseitig zum gewünschten Satelliten liegenden Nachbarsatteliten erzeugt wird. Diese anhand von bekannten unveränderlichen Trägersignalen, insbesondere sogenannten Beaconsignalen, empfangene Interferenz bildet dann die Grundlage für die Schätzung der Interferenz, welche im Sendebetrieb des Kommunikationsterminals bei den Nachbarsatteliten erzeugt wird. Durch Einstellung der Richtfunkantenne des Kommunikationsterminals auf eine bei Minimierung der empfangenen Interferenzen bestehende Richtung wird auch die im Sendebetrieb durch das Kommunikationsterminal bei den beiden Nachbarsatelliten erzeugte Interferenz minimiert. Wenn die Nachbarsatelliteninterferenzen unter einen definierten Pegel gedämpft werden, ist der Sendebetrieb des Kommunikationsterminals zulässig. Der aus dieser Schrift bekannte Ansatz basiert folglich ebenfalls auf der Messung eines Signals. Zudem kann die genaue Ausrichtung des Satellitenfunk-Kommunikationsterminals auf das Signal des Hauptsatelliten nur unter Beachtung zweier weiterer Signale erfolgen, die von zwei benachbarten Satelliten erzeugt werden. Eine gegenseitige Ausrichtung des Satellitenfunk-Kommunikationsterminals auf das Signal des Hauptsatelliten ohne Beachtung dieser beiden Signale ist nicht möglich.
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Aus der
US 4 820 041 ist ein Positionsermittlungssystem bekannt, das für Landvermessungstätigkeiten eingesetzt werden kann. Bei dem System sind zwei sogenannte Referenzstationen vorgesehen und eine tragbare Messstation, die an verschiedenen Positionen positioniert werden kann. Die beiden Referenzstationen werden voneinander getrennt platziert, um ein bestimmtes Gebiet vermessen zu können. Die Referenzstationen weisen jeweils einen Lasertransmitter und einen Funksignaltransmitter auf, wobei der jeweilige Lasertransmitter einen in der Horizontalen rotierenden Laserstrahl emittier. Trifft der Laserstrahl der ersten Referenzstation auf die zweite Referenzstation, so triggert dies das Aussenden eines Funksignals durch die zweite Referenzstation.
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Die
EP 2 634 860 A1 beschreibt eine sogenannte Richtfunkstabilisierung für drahtlose Funkverbindungen im Millimeterwellen- und Terahertzfrequenz-Bereich. Die
DE 691 31 837 T2 offenbart eine räumliche Positionierungsvorrichtung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System sowie ein Verfahren zum Ausrichten einer Richtfunkantenne auf eine weitere Richtfunkantenne vorzuschlagen, das einfach, zuverlässig und kostengünstig umgesetzt werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein System zum Ausrichten einer Richtfunkantenne mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das System zum Ausrichten einer Richtfunkantenne auf eine weitere Richtfunkantenne gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Positioniermittel auf, welches an einem vom Ort der auszurichtenden Richtfunkantenne und vom Ort der weiteren Richtfunkantenne verschiedenen Ort positioniert ist, wobei der Ort des Positioniermittels vom Ort der auszurichtenden Richtfunkantenne aus einsehbar ist.
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Bei dem Positioniermittel kann es sich um irgendein optisch erkennbares Zeichen handeln, wie beispielsweise eine Landmarke, ein Baum, bestimmte Teile eines Gebäudes, wie eine Hausecke, einen Fluchtstab, eine Nivellierlatte oder dergleichen.
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Das erfindungsgemäße System umfasst ein Berechnungsmittel, das ausgebildet ist, einen Ausrichtungsfehler der auszurichtenden Richtfunkantenne zu bestimmen, wobei der Ausrichtungsfehler einen Winkel angibt, der zwischen einer ersten virtuellen Gerade, welche den Ort der auszurichtenden Antenne und den Ort der weiteren Richtfunkantenne beinhaltet, und einer zweiten virtuellen Gerade, welche den Ort der auszurichtenden Richtfunkantenne und den Ort des Positioniermittels beinhaltet.
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Das Berechnungsmittel kann beispielsweise als Logikbaustein implementiert sein. Es kann sich bei dem Berechnungsmittel also um einen üblichen Prozessor handeln, der ausgebildet ist, bestimmte Rechenoperationen durchzuführen und entsprechende Berechnungsergebnisse bereitzustellen, beispielsweise in Gestalt eines oder mehrerer ergebnisindikativer Signale, wobei bevorzugt wenigstens ein Berechnungsergebnis den Ausrichtungsfehler angibt.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass die auszurichtende Richtfunkantenne zunächst auf ein Positioniermittel ausgerichtet wird, das sich nicht auf der Strecke zwischen der auszurichtenden Richtfunkantenne und der weiteren Richtfunkantenne befindet, sondern einen Abstand dazu aufweist, und sich bevorzugt näher an der auszurichtenden Richtfunkantenne befindet als die weitere Richtfunkantenne. Die auszurichtende Richtfunkantenne kann dann zunächst auf das Positioniermittel ausgerichtet werden, wobei in diesem Fall die auszurichtende Richtfunkantenne gerichtete Signale entlang der zweiten virtuellen Geraden empfangen und/oder senden würde. In diesem Fall gibt der Ausrichtungsfehler also genau jenen Winkel an, um den die auszurichtende Richtfunkantenne verstellt werden müsste, um auf die weitere Richtfunkantenne ausgerichtet zu werden. Zur Berechnung dieses Ausrichtungsfehlers ist besagtes Berechnungsmittel vorgesehen. Das Berechnungsmittel kann beispielsweise am Positioniermittel angeordnet sein oder aber an der auszurichtenden Richtfunkantenne.
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Das Berechnungsmittel bestimmt jenen Winkel, mit welchem die tatsächliche Ausrichtung der auszurichtenden Richtfunkantenne von der gewünschten Ausrichtung auf die weitere Richtfunkantenne abweicht. Bevorzugt ist an der auszurichtenden Richtfunkantenne eine Skala angebracht, anhand der die auszurichtende Richtfunkantenne um den bestimmten, für den Ausrichtungsfehler indikativen Winkel verstellt werden kann, so dass die auszurichtende Richtfunkantenne auf die weitere Richtfunkantenne ausgerichtet ist.
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Ein Vorteil besteht insbesondere darin, dass sich die auszurichtende Richtfunkantenne mithilfe des Berechnungsmittels einfacher und/oder exakter ausrichten lässt.
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Nachfolgend werden weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems zum Ausrichten der Richtfunkantenne auf eine weitere Richtfunkantenne beschrieben. Die zusätzlichen Merkmale dieser Ausführungsformen können zur Bildung weiterer Ausführungsbeispiele miteinander und/oder mit dem oben bereits genannten optionalen Merkmalen kombiniert werden, sofern sie nicht ausdrücklich als alternativ zueinander beschrieben sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist an der auszurichtenden Richtfunkantenne ein Richtungsgeber angeordnet, der ausgebildet ist, eine aktuelle Ausrichtung der auszurichtenden Richtfunkantenne anzugeben. Mithilfe des Richtungsgebers kann die auszurichtende Richtfunkantenne also zunächst auf das Positioniermittel ausgerichtet werden.
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Der Richtungsgeber kann in verschiedenen Weisen implementiert sein. Beispielsweise umfasst der Richtungsgeber eine Kameraeinheit, mit der die auszurichtende Richtfunkantenne entweder automatisch oder manuell auf das Positioniermittel ausgerichtet werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Richtungsgeber eine Lasereinheit, wie einen Laserpointer, umfassen, mit dem ebenfalls wahlweise automatisch oder manuell die auszurichtende Richtfunkantenne zunächst auf das Positioniermittel ausgerichtet werden kann. Der Richtungsgeber ist also bevorzugt ausgebildet, ein elektrisches Signal bereitzustellen, das indikativ für die aktuelle Ausrichtung der auszurichtenden Richtfunkantenne ist. Das elektrische Signal zeigt beispielsweise an, beispielsweise durch die Signalstärke, in welche Richtung die auszurichtende Richtfunkantenne zu verstellen ist, damit eine Ausrichtung auf das Positioniermittel erfolgt.
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Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist die auszurichtende Richtfunkantenne also ausgebildet, sich unter Verwendung des von dem Richtungsgeber bereitgestellten Signals automatisch auf das Positioniermittel auszurichten.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, für den Richtungsgeber ein rein manuelles Mittel vorzusehen, wie beispielsweise eine längere Schnur oder einen Stab, die/der zwischen der auszurichtenden Antenne und dem Positioniermittel verläuft und somit als Orientierung für die manuelle Ausrichtung der auszurichtenden Richtfunkantenne auf das Positioniermittel dienen kann. Dem Fachmann ist eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Implementierung eines Richtungsgebers bekannt, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Richtungsgeber beschränkt. Insbesondere ist es auch möglich, dass das Positioniermittel in Abhängigkeit der von dem Richtungsgeber angezeigten aktuellen Ausrichtung der auszurichtenden Richtfunkantenne positioniert wird, so dass die auszurichtende Richtfunkantenne auf das Positioniermittel ausgerichtet ist.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Systems zum Ausrichten der Richtfunkantenne ist das Berechnungsmittel operativ an den Richtungsgeber gekoppelt, und ferner ausgebildet, den Ausrichtungsfehler zu bestimmen, wenn der Richtungsgeber dem Berechnungsmittel anzeigt, beispielsweise über ein entsprechendes Anzeigesignal, dass die auszurichtende Richtfunkantenne auf das Positioniermittel ausgerichtet ist. Bevorzugt erfolgt erst dann die Bestimmung des Ausrichtungsfehlers, da dann der Ausrichtungsfehler exakt den Winkel angibt, um den die auszurichtende Richtfunkantenne zu verstellen ist, damit sie auf die weitere Richtfunkantenne ausgerichtet wird.
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Die operative Kopplung des Richtungsgebers an das Berechnungsmittel kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein. Es kommt grundsätzlich eine Vielzahl von Möglichkeiten in Betracht. Beispielsweise kann der Richtungsgeber über eine Leitung an das Berechnungsmittel gekoppelt sein. Ferner ist eine opto-elektronische Übertragung eines entsprechenden Anzeigesignals möglich. Alternativ kann dem Berechnungsmittel auch manuell angezeigt werden, dass die auszurichtende Richtfunkantenne auf das Positioniermittel ausgerichtet ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Berechnungsmittel ausgebildet, den Ausrichtungsfehler unter Verwendung wenigstens eines des Folgenden zu bestimmen:
- – erste Ortsdaten, die indikativ für den Ort der auszurichtenden Richtfunkantenne sind;
- – zweite Ortsdaten, die indikativ für den Ort der weiteren Richtfunkantenne sind; und/oder
- – dritte Ortsdaten, die indikativ für den Ort des Positioniermittels sind.
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Bevorzugt ist das Berechnungsmittel ausgebildet, sowohl die ersten, zweiten als auch die dritten Ortsdaten zu verwenden, um den Ausrichtungsfehler zu bestimmen.
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Derartige Ortsdaten können beispielsweise GPS-Koordinaten umfassen, aus denen wenigstens Breitengradinformationen und Längengradinformationen hervorgehen. Bevorzugt bestimmt das Berechnungsmittel den Ausrichtungsfehler unter Verwendung der ersten Ortsdaten, der zweiten Ortsdaten und der dritten Ortsdaten und bevorzugt erst dann, wenn die auszurichtende Richtfunkantenne tatsächlich auf das Positioniermittel ausgerichtet ist. Für diese Zwecke sind die beiden Richtfunkantennen und das Positioniermittel beispielsweise jeweils mit einem GPS-Sendeempfänger ausgestattet und jeweils ausgebildet, zur Bestimmung ihrer jeweiligen Position GPS-Signale zu empfangen und diese als jeweilige Ortsdaten an das Berechnungsmittel zu übermitteln, optional nach vorheriger Bearbeitung der empfangenen GPS-Signale.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Berechnungsmittel ausgebildet, den Ausrichtungsfehler zu bestimmen unter weiterer Berücksichtigung eines Öffnungswinkels der auszurichtenden Richtfunkantenne und/oder eines Öffnungswinkels der weiteren Richtfunkantenne. Dadurch kann der Ausrichtungsfehler genauer bestimmt werden und somit die auszurichtende Richtfunkantenne genauer auf die weitere Richtfunkantenne ausgerichtet werden.
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Das Positioniermittel ist bevorzugt in einem Mindestabstand zur auszurichtenden Richtfunkantenne angeordnet. Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen dem Positioniermittel und der auszurichtenden Richtfunkantenne mindestens einige Meter, wie 5 m, 25 m oder 50 m. Je nach Genauigkeit der ersten, zweiten und/oder dritten Ortsdaten kommen jedoch auch geringere oder höherer bevorzugte Mindestabstände in Betracht. Geben die Ortsdaten die Positionen der auszurichtenden Richtfunkantenne, der weiteren Richtfunkantenne und des Positioniermittels beispielsweise genau an, so kann ein geringerer Mindestabstand für die Bestimmung eines genauen Ausrichtungsfehlers ausreichend sein. Sind die Daten eher ungenau, so empfiehlt sich ein größerer Mindestabstand, um den Ausrichtungsfehler genauer bestimmen zu können. Nicht nur die Genauigkeit der Ortsdaten können Einfluss auf die Wahl des Mindestabstands haben, sondern auch eine akzeptierte Fehlertoleranz bei der Bestimmung des Ausrichtungsfehlers und/oder eine Signalempfängerqualität und/oder die Größe eine Öffnungswinkels einer der beiden Richtfunkantennen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein an der auszurichtenden Richtfunkantenne angeordnetes Stellglied vorgesehen, das ausgebildet ist, die auszurichtende Richtfunkantenne um den bestimmten Ausrichtungsfehler zu verstellen. Beispielsweise umfasst das Stellglied dazu eine elektro-mechanische Antriebseinheit, die operativ an das Berechnungsmittel gekoppelt ist und ausgebildet ist, Informationen, die indikativ für den Ausrichtungsfehler sind, zu empfangen. Bei der auszurichtenden Richtfunkantenne handelt es sich bevorzugt um eine vollautomatische Richtfunkantenne, die ausgebildet ist, sich unter Verwendung des Richtungsgebers zunächst auf das Positioniermittel auszurichten und in Abhängigkeit des von dem Berechnungsmittel bestimmten Ausrichtungsfehlers unter Einsatz des Stellgliedes gemäß dem bestimmten Ausrichtungsfehler zu verstellen und sich somit auf die weitere Richtfunkantenne auszurichten.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Ausrichten einer Richtfunkantenne gemäß dem unabhängigen Anspruch 11. Das erfindungsgemäße Verfahren des zweiten Aspektes der Erfindung teilt die oben genannten Vorteile des ersten Aspektes der Erfindung. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens entsprechen sinngemäß den oben genannten Ausführungsformen, insbesondere, wie sie in den abhängigen Ansprüchen angegeben sind.
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Grundsätzlich eignet sich das erfindungsgemäße System oder das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur zum Ausrichten von Richtfunkantennen im engeren Sinne, sondern auch von anderen voneinander entfernten Gegenständen. Unter dem Begriff der Richtfunkantennen sind vorliegend demnach Mittel zu verstehen, zwischen denen gerichtete optische, elektrische, opto-elektronische und/oder akustische Signale über eine Luftstrecke zu übertragen sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der 1 deutlich.
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1 zeigt in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes System 1 zum Ausrichten einer Richtfunkantenne a1 auf eine weitere Richtfunkantenne a2.
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Das System 1 umfasst die auszurichtende Richtfunkantenne a1 sowie die weitere Richtfunkantenne a2 und ein Positioniermittel P. Das Positioniermittel P ist an einem vom Ort der auszurichtende Richtfunkantenne a1 und vom Ort der weiteren Richtfunkantenne a2 verschiedenen Ort positioniert, wobei der Ort des Positioniermittels P vom Ort der auszurichtenden Richtfunkantenne a1 aus einsehbar ist. Die auszurichtende Richtfunkantenne a1 und die weitere Richtfunkantenne a2 liegen auf einer ersten virtuellen Geraden g1 und die auszurichtende Richtfunkantenne a1 und das Positioniermittel P liegen auf einer zweiten virtuellen Gerade g2. Das Positioniermittel P befindet sich bei dem gezeigten Beispiel nicht auf der ersten virtuellen Gerade g1, sondern ist von dieser beabstandet, beispielsweise, wie es in der 1 schematisch dargestellt ist. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass das Positioniermittel P von der ersten virtuellen Geraden g1 beabstandet ist; das Positioniermittel P kann sich auch auf der ersten virtuellen Geraden g1 befinden.
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Bei dem Positioniermittel P kann es sich um einen beliebigen optisch erkennbaren Gegenstand handeln, wie beispielsweise eine reale Landmarke, ein Fluchtstab, eine Hausecke, ein optisches Zeichen oder dergleichen.
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An der auszurichtenden Richtfunkantenne a1 ist ein Richtungsgeber R angeordnet, wie eine Kameraeinheit und/oder eine Lasereinheit, wobei der Richtungsgeber eine aktuelle Ausrichtung der auszurichtenden Richtfunkantenne a1 angibt. Unter Verwendung des Richtungsgebers R wird die auszurichtende Richtfunkantenne a1 zunächst auf das Positioniermittel P ausgerichtet. Dies kann entweder automatisch oder manuell erfolgen. Dabei ist unter einer Ausrichtung der auszurichtenden Richtfunkantenne a1 auf das Positioniermittel P zu verstehen, dass die auszurichtende Richtfunkantenne a1 (fiktive) Signale, die entlang der zweiten virtuellen Geraden g2 verlaufen, entsprechend der Richtcharakteristik der auszurichtenden Richtfunkantenne a1 optimal empfangen und/oder versenden würde.
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Nachdem die auszurichtende Richtfunkantenne a1 auf die das Positioniermittel P ausgerichtet ist, wird dieser Umstand an ein Berechnungsmittel L kommuniziert. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Richtungsgeber R ein entsprechendes Anzeigesignal an das Berechnungsmittel L übermittelt. Dazu ist der Richtungsgeber R operativ an das Berechnungsmittel L gekoppelt. Alternativ, beispielsweise dann, wenn es sich bei dem Richtungsgeber R um einen rein mechanischen Gegenstand handelt, kann dem Berechnungsmittel L manuell angezeigt werden, dass die die auszurichtende Richtfunkantenne a1 auf das Positioniermittel P ausgerichtet ist.
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Sofern feststeht, dass die auszurichtende Richtfunkantenne a1 auf das Positioniermittel P ausgerichtet ist, bestimmt das Berechnungsmittel L einen Ausrichtungsfehler, der einen Winkel α angibt, der zwischen der ersten virtuellen Geraden g1 und der zweiten virtuellen Geraden g2 liegt. Der Winkel α ist also ein Schnittwinkel zwischen den beiden Geraden g1 und g2.
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Das Berechnungsmittel L bestimmt diesen Ausrichtungsfehler, sprich den Winkel α, unter Verwendung erster Ortsdaten, die indikativ für den Ort der auszurichtenden Richtfunkantenne a1 sind, unter Verwendung zweiter Ortsdaten, die indikativ für den Ort der weiteren Richtfunkantenne a2 sind und unter Verwendung dritter Ortsdaten, die indikativ für den Ort der Positioniermittels P sind. Zum Erzeugen dieser Ortsdaten sind die auszurichtende Richtfunkantenne a1, die weitere Richtfunkantenne a2 sowie das Positioniermittel P beispielsweise jeweils mit einem entsprechenden (nicht dargestellten) GPS-Empfänger ausgestaltet und sind jeweils ausgebildet, für ihren Ort indikative GPS-Signale zu empfangen und diese als jeweilige Ortsdaten an das Berechnungsmittel L zu übermitteln. Ein jeweiliger Ort dieser drei Komponenten a1, a2 und P ist beispielsweise gekennzeichnet durch jeweilige Längengradinformationen und Breitengradinformationen.
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Beispielsweise erfolgt die Berechnung des Winkels α unter Verwendung der folgenden beiden Gleichungen (1) und (2)
wobei a die Distanz zwischen dem Positioniermittel P und der weiteren Richtfunkantenne a2 angibt, b die Distanz zwischen den Positioniermittel P und der auszurichtenden Richtfunkantenne a1 und c die Distanz zwischen den beiden Richtfunkantennen a1 und a2. Die Distanzen b und c werden beispielsweise mit einer jeweils angepassten Gleichung (2) berechnet.
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Die Variablen der Gleichung (2) sind wie folgt belegt:
- lat(P)
- geografische Breite des Orts des Positioniermittels P,
- lon(P)
- geografische Länge des Orts des Positioniermittels P
- lat(a2)
- geografische Breite des Ortes der weiteren Richtfunkantenne a2,
- lon(a2)
- geografische Länge des Orts der weiteren Richtfunkantenne a2
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Der Wert 111,3 in Gleichung (2) gibt den Abstand zwischen zwei Breitenkreisen in der Einheit [km], also in Kilometern, an. Der Abstand zwischen zwei Längenkreisen variiert je nach geografischer Breite.
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Ferner gibt der Wert 0,01745 in Gleichung (2) einen Grad in der Einheit [rad], also in Radian, an.
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Es ist möglich, dass das Berechnungsmittel L den Ausrichtungsfehler α zusätzlich unter Berücksichtigung eines Öffnungswinkels der auszurichtenden Richtfunkantenne a1 und/oder eines Öffnungswinkels der weiteren Richtfunkantenne a2 bestimmt, um so die Genauigkeit zu verbessern.
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Allgemein ist es bevorzugt, dass das Positioniermittel P in einem Mindestabstand zur auszurichtenden Richtfunkantenne a1 angeordnet ist. Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen dem Positioniermittel P und der auszurichtenden Richtfunkantenne a1, also die Länge der Strecke b, mindestens einige Meter, wie 5 m, 25 m oder 50 m. Je nach Genauigkeit der ersten, zweiten und/oder dritten Ortsdaten kommen jedoch auch geringere oder höherer bevorzugte Mindestabstände in Betracht. Geben die Ortsdaten die Positionen der auszurichtenden Richtfunkantenne a1, der weiteren Richtfunkantenne a2 und des Positioniermittels P beispielsweise genau an, so kann ein geringerer Mindestabstand für die Bestimmung eines genauen Ausrichtungsfehlers α ausreichend sein. Sind die Daten eher ungenau, so empfiehlt sich ein größerer Mindestabstand, um den Ausrichtungsfehler α genauer bestimmen zu können. Nicht nur die Genauigkeit der Ortsdaten können Einfluss auf die Wahl des Mindestabstands haben, sondern auch eine akzeptierte Fehlertoleranz bei der Bestimmung des Ausrichtungsfehlers α und/oder eine Signalempfängerqualität und/oder die Größe eine Öffnungswinkels einer der beiden Richtfunkantennen a1 und a2.
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Optional kann zusätzlich ein Stellglied S vorgesehen sein, das ausgebildet ist, die auszurichtende Richtfunkantenne a1 entlang einer Verstellrichtung V zu verstellen. Das Stellglied S ist dazu operativ an das Berechnungsmittel L gekoppelt und verstellt die auszurichtende Richtfunkantenne a1 entlang der Verstellrichtung V auf Empfang des bestimmten Ausrichtungsfehlers hin derart, dass die auszurichtende Richtfunkantenne a1 auf die weitere Richtfunkantenne a2 ausgerichtet ist, also Signale optimal empfangen und/oder senden kann, die entlang der ersten virtuellen Geraden g1 verlaufen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System zum Ausrichten einer Richtfunkantenne a1
- a1
- auszurichtende Richtfunkantenne
- a2
- weitere Richtfunkantenne
- P
- Positioniermittel
- R
- Richtungsgeber
- L
- Berechnungsmittel
- S
- Stellglied
- V
- Verstellrichtung
- g1
- erste virtuelle Gerade
- g2
- zweite virtuelle Gerade
- α
- Ausrichtungsfehler
