NO329061B1 - Radiopeiling - Google Patents

Abstract

oppfinnelsen vedrører et system for sporing av kostbare gjenstander slik som biler, båter eller enheter for verditransport. Gjenstanden utstyres med en mobil enhet. Den mobile enheten omfatter en sender og en mottager. Systemet benytter en sporingsanordning for å finne den mobile enheten, og derved gjenstanden. Sporingsanordningen omfatter en Doppler-mottager for kortholds retningssporing, og en smalbånds transceiver for lengre hold. Transceiveren sender et aktiveringssignal til den mobile enheten, og mottar et identifikasjonssignal fra den mobile enheten. Transceiveren er innrettet til å indikere retningen til den mobile enheten.

Description

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører et system og en fremgangsmåte for sporing av objekter med midler som opererer med radiofrekvente bølger.

Teknisk bakgrunn

Det er i dag tilgjengelig et antall systemer for sporing av objekter. Aktuelle objekter kan være pengevesker eller andre beholdere for transport av verdifulle gjenstander, bankautomater, lastebiler, biler, motorsykler, båter, postpakker, personlige datamaskiner eller til og med personer, kjæledyr eller andre dyr. Alle systemer inkluderer en liten mobil enhet som skal bæres av objektet, og sporingsutstyr for å spore posisjonen til den mobile enhet.

ETS ("Electronic Tracking Systems") markedsfører et system som bruker en kombi-nert GSM-UHF løsning. En mobil enhet med en GSM innretning og en UHF sender festes til objektet. A grov indikasjon av posisjonen til objektet kan tilveiebringes fra GSM-nettet. For å oppnå en mer presis posisjon, blir UHF-senderen aktivert via GSM-nettet. Et mobilt peilesystem brukes deretter til å lokalisere objektet.

"Following Tracking Service" er et lignende system basert på små mobile enheter som hver inkluderer en GSM-innretning og en GPS-mottager. Posisjonen til et objekt som bærer den mobile enhet oppnås fra GPS-mottageren og kommuniseres til en sentral enhet via GSM-nettet.

Slike systemer har et antall svake punkter primært knyttet til GSM-systemet. Dek-ningen til et GSM-system er meget ujevn, med mange "skyggesoner" og "hvite flekker" i utkantene uten dekning. GSM-systemer er lett å jamme. Jammesendere er faktisk kommersielt tilgjengelig for bruk i kirker, restauranter, bibliotek osv., hvor det er upassende å motta telefonanrop. Kriminelle har oppdaget at slike jammere er hendige for blokkering av signaler fra sporingsenheter, og jammere er nå et standard redskap i verktøykassen til en moderne tyv eller raner. Jammeren vil hindre basestasjonen fra å oppdage eksistensen av GSM-innretningen i sin celle, og enheten vil derfor effektivt forsvinne av syne.

En GPS-mottager vil lett miste sporet av satellitten hvis den bæres inne i en bygning, eller skjules i en metallbeholder.

Amerikansk patentsøknad US 2001/0011954 viser et system for å lokalisere objekter utstyrt med transpondere i en bygning, slik som et kjøpesenter. Lokaliseringen er hovedsakelig basert på avføling av nærhet til et mottagerpunkt, idet det er ut-plassert et nett av mottagere i lokalet. Det er ikke nevnt noe konkret om hvordan peilingen foregår.

US-patent 4 041 496 beskriver standard teknikk for Doppler-peiling.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et system for sporing av objekter som praktisk talt er immunt mot jammere.

En annen hensikt er å tilveiebringe et system hvor objektet kan spores fra stor avstand.

Hensiktene ovenfor oppnås i et system ifølge krav 1 samt en sporingsanordning ifølge krav 4. Fordelaktige utførelsesformer fremgår av de tilhørende uselvstendige patentkrav.

Kortfattet beskrivelse av tegningene

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i detalj med henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 er et skjematisk diagram som vider hovedkomponentene i en mobil enhet benyttet i det inventive system, Fig. 2 viser det korresponderende retningspeiler-utstyr benyttet for å spore den mobile enhet i Fig. 1, Fig. 3 illustrerer hvordan retningspeiler-utstyret opereres i langdistansemodus.

Detaljert beskrivelse

Systemet består av en mobil enhet 1 ment å bæres av det aktuelle objekt, Fig. 1. Det kan for eksempel skjules i en bil, eller plasseres i en koffert for verdisaker. Selv om bilens karosseri vil ha en skjermende effekt på signalene som sendes til og fra den mobile enhet, vil tilstrekkelig energi slippe gjennom til å la enheten spores. Enheten 1 omfatter en sender 2 og en mottaker 3 som opererer i VHF-båndet. Senderen og mottakeren er koblet til en antenne 4. Operasjonen av senderen og mottakeren styres av en styringsenhet 5. Normalt er den mobile enhet i tomgangstil-stand men den venter på et aktiveringssignal. Når aktiveringssignalet blir mottatt, bringes senderen 2 i drift for å sende et identifikasjonssignal.

Den korresponderende sporinginnretning 21 er illustrert i Fig. 2. Sporingsinnretningen 21 kan være installert i et kjøretøy, for eksempel en bil eller et fly, eller den kan være en liten portabel innretning som kan bæres av personell. Innretningen omfatter en transceiver 24, en Doppler-mottaker 22, en GPS mottaker 23, en antennesvitsj 25 og fire antenner 26a-d. Sporingsinnretningen 21 er koblet til et datasystem (ikke vist) via et datagrensesnitt 27. Datasystemet kan være en eks-tern personlig datamaskin eller et internt dedikert prosessorsystem. Datasystemet er innrettet til å styre driften av sporingsinnretningen, og kan omfatte en database over mobile enheter og deres identifikasjonskoder.

Når det er ønskelig å spore posisjonen av en mobil enhet 1, la oss si hvis en bil med mobil enhet installert blir rapportert stjålet, vil transceiveren 24 bli operert av styringsenheten 28 til å sende et aktiveringssignal til den mobile enhet 1. Transceiveren kan sende med høy effekt for å sikre aktivering av den mobile enhet selv i nærvær av jammende sendere. Den mobile enhet 1 svarer ved å sende et signal, enten kontinuerlig eller intermittent.

Det primære sporingssystem er basert på Doppler-mottakeren 22, som er koblet til fire antenner 26a-d. Antennene er arrangert i et kvadratisk mønster. Doppler-mottakeren 22 er koblet til antennene via antennesvitsj 25. Nevnte antennesvitsj 25 kan alternativ koble antennene til transceiver 24. Doppler-retningspeiler-systemer er vel kjent, og vil ikke bli beskrevet i ytterligere detalj her.

Et Doppler-system er effektivt for å finne retningen til en målkilde med stor nøyak-tighet. Imidlertid er slike systemer avhengig av signaler med relativt stor signal-styrke. Det ble observert under sporing med Doppler-systemet at signalet fra den mobile enhet kunne høres på lang avstand før Doppler-systemet ble operabelt. Sporingsinnretningen ble derfor supplert med et langdistanse sporingssystem, som er illustrert i fig. 3.

I dette system vil transceiveren bli koblet til de fire antenner i par. I figuren er antennene 26a og 26b koblet til transceiveren, med et resulterende nyreformet an-tennediagram 29. Antennesvitsjen 25 vil svitsje antennene ut og inn av kretsen, og effektiv få antennen til å skanne fire forskjellige retninger i rekkefølge. Slik vil systemet innledningsvis gi en meget grov indikasjon av retningen til emitterkilden. Når en emitterkilde blir detektert, vil operatøren stoppe skanningen og rette antennen (eller kjøretøyet) mot målet slik at det mottatte signal faller i nullen i antennedia-grammet 29. Operatøren kan da fortsette mot målet, og til slutt vil Doppler-systemet ta over som den primære retningsindikator. Systemet kan benytte to eller flere antenner; retningsoppløsningen forbedres med et økende antall antennepar, men også med en tilsvarende økning i maskinvarekostnader.

Det inventive sporingssystem kan operere i ethvert kommersielt tilgjengelig fre-kvensbånd, for eksempel i båndet 170-174 MHz. Dette bånd er segmentert i et antall kanaler, hver 12,5 kHz bred. Bærebølgen fra den mobile enhet 1 plasseres nær sentrum av en kanal. Bærebølgen kan drive litt, og transceiveren er derfor innrettet til kontinuerlig å skanne kanalen for signaler. Transceiveren bruker en smal båndbredde av 3 til 0,25 kHz, med et ytterligere DSP-filter for å oppdage signaler be-gravet i støy.

Ved å operere systemet som et system med smal båndbredde vil følsomheten til systemet øke sterkt. Det er mulig å høre og sikte mot signaler ned mot -153 dBm. Det er også mulig å høre signaler fra den mobile enhet 1 gjennom signalene til jammende sendere.

Claims (6)

1. System for sporing av et objekt, idet objektet er utstyrt med en mobil enhet (1), nevnte mobile enhet (1) inkluderer en senderenhet (2) og en mottager (3), karakterisert ved at systemet videre omfatter en sporingsanordning (21) med en Doppler-mottaker (22) for kortholds retningspeiling og en smalbånds transceiver (24) for retningspeiling på langt hold, idet nevnte transceiver er innrettet til å sende et aktiveringssignal til den mobile enheten (1) og motta et identifiseringssignal fra den mobile enheten (1).

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at transceiveren (24) er innrettet til å tilknyttes fire antenner (26a-d) anordnet i et kvadratisk mønster, og at transceiveren tilknyttes antennene i rekkefølge slik at fire forskjellige retninger blir skannet fortløpende.

3. System ifølge krav 1, karakterisert ved at transceiveren er tilknyttet to antenner som er koblet slik at det oppnås et nyreformet retningsdiagram med et null, idet at det peiles mot nullet i retningsdiagrammet.

4. Sporingsanordning (21) for sporing av et objekt, idet objektet er utstyrt med en mobil enhet (1), nevnte mobile enhet (1) inkluderer en senderenhet (2) og en mottager (3), karakterisert ved at sporingsanordningen (21) omfatter en Doppler-mottaker (22) for kortholds retningspeiling og en smalbånds transceiver (24) for retningspeiling på langt hold, idet nevnte transceiver er innrettet til å sende et aktiveringssignal til den mobile enheten (1) og motta et identifiseringssignal fra den mobile enheten (1).

5. Sporingsanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at transceiveren (24) er innrettet til å tilknyttes fire antenner (26a-d) anordnet i et kvadratisk mønster, og at transceiveren tilknyttes antennene i rekkefølge slik at fire forskjellige retninger blir skannet fortløpende.

6. Sporingsanordning ifølge krav 5, karakterisert ved at transceiveren er tilknyttet to antenner som er koblet slik at det oppnås et nyreformet retningsdiagram med et null, idet at det peiles mot nullet i retningsdiagrammet.