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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagebestimmung von Fahrzeugen
mit einer Mehrzahl von Sendern, die zum Aussenden von Signalen eingerichtet
und an einem Fahrzeug, dessen Lage bestimmt werden soll, angeordnet
sind.
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Zur
Vermeidung von Kollisionen zwischen zwei Fahrzeugen ist es wichtig,
dass neben bekannten technischen Hilfsmitteln der Fahrzeugführer
als Mensch in die Lage versetzt wird, die Lage eines anderen in
seiner Nähe befindlichen Fahrzeuges zu erkennen, um so
abschätzen zu können, ob sich das eigene Fahrzeug
mit dem anderen Fahrzeug auf Kollisionskurs befindet bzw. wer ausweichpflichtig
ist. Gerade bei Fahrzeugen, die aufgrund ihrer Entfernung nur sehr
vage wahrgenommen werden können, ist es oft schwierig,
ohne weitere technische Hilfsmittel festzustellen, in welcher Lage
sich das Fahrzeug im Raum befindet.
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Zur
Unterstützung der Lagebestimmung von Fahrzeugen durch den
Menschen verfügen Fahrzeuge, wie Flugzeuge oder Wasserfahrzeuge, über
am Rumpf angebrachte Lampen, die ein entsprechendes rotes, grünes
oder weißes Lichtsignal aussenden. Je nachdem welches Farbsignal
sichtbar ist, kann dann auf die Lage des Fahrzeuges im Raum geschlossen werden.
So wird bei Wasserfahrzeugen an der Steuerbordseite (rechts) ein
grünes Licht und an der Backbordseite (links) ein rotes
Licht geführt, so dass je nach erkennbarer Farbe festgestellt
werden kann, welche Seite des Wasserfahrzeuges dem Betrachter zugewandt
ist. Auf diese Weise kann dann auf die Fahrtrichtung geschlossen werden.
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Bei
Luftfahrzeugen muss jeder Luftfahrzeugführer den Luftraum
ebenfalls aktiv beobachten. Obwohl elektronische Verfahren zur frühzeitigen
Erkennung und Behandlung von Kollisionsrisiken zur Verfügung
stehen, muss das visuelle Beobachten der Umgebung durch den Piloten
weiterhin durchgeführt werden. Dieses als „See
and Avoid” bekannte Prinzip wird derzeit auch von unbemannten
Luftfahrzeugen zusätzlich zu elektronischen Verfahren basierend
auf Satellitennavigation und Funkkommunikation verlangt.
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Aus
der
US 3,706,968 ist
ein Signallicht für Flugzeuge bekannt, das je nach Lagewinkel
des Betrachters eine unterschiedliche Farbe aufweist, so dass durch
den Betrachter festgestellt werden kann, welche Seite ihm zugewandt
ist, wodurch sich grob die Flugrichtung des Flugzeuges abschätzen
lässt. Aufgrund der kreisförmigen Anordnung der
Farbfilter beider Lampen und einer versetzten Anordnung der Farbfilter
können durch unterschiedliche Farbkodierungen auch Lagewinkel < 90° ermittelt
werden.
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Die
US 5,337,047 offenbart eine
Vorrichtung für Flugzeuge, mit der aus weiter Entfernung
der Flugzeugtyp ermittelt werden kann. Dazu weist die Einrichtung
eine Laservorrichtung auf, die je nach Flugzeugtyp (Größe,
Anzahl der Engines) eine unterschiedliche Anzahl von Lichtsignalen
mit unterschiedlichen Frequenzen aussendet und so die entsprechenden
Eigenschaften des Flugzeuges kodiert.
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Nachteilig
bei der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung ist die
Tatsache, dass eine automatische Erkennung der Fluglage basierend
auf dem „See and Avoid” Verfahren gerade bei weit
entfernten Flugobjekten nur schwerlich möglich ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung
zur Bestimmung der Lage eines weit entfernten Fahrzeuges anzugeben.
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Die
Aufgabe wird mit der Erfindung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass die Sender zum Aussenden eines den jeweiligen
Sender betreffenden individuellen Signalmusters innerhalb einer
Signalmustersequenz eingerichtet sind und die Vorrichtung eine zum
Einbau in andere Fahrzeuge vorgesehene Lagebestimmungseinheit aufweist,
die mittels einer Empfangseinheit zum Empfangen der Signalmuster
eingerichtet ist, wobei die Lagebestimmungseinheit zur Lagebestimmung
des Fahrzeuges in Abhängigkeit der in den Signalmustersequenz
enthaltenden Signalmuster ausgebildet ist.
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Dadurch
wird es möglich, dass die Lage eines Fahrzeuges auch dann
bestimmt werden kann, wenn sich das Fahrzeug in einer großen
Entfernung zum Betrachter befindet und die von dem Fahrzeug ausgesendeten
Lichtsignale nur als eine einzige Lichtquelle wahrnehmbar sind.
Dazu sind an dem Fahrzeug, dessen Lage bestimmt werden soll, Sender
angeordnet, die ein jeweils für den Sender eindeutiges
Signalmuster innerhalb einer Signalmustersequenz aussenden. Die
Signalmustersequenz ergibt sich dabei aus der Menge aller von den
Sendern aussendbaren Signalmuster, sie es beispielsweise, dass zu
einer Zeit nur jeweils nur ein Sender sein individuelles Signalmuster
aussendet, oder sei es beispielsweise, dass die Sender ihr individuelles
Signalmuster teilweise verschachtelt/versetzt aussenden.
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Erfindungsgemäß weist
die Vorrichtung des Weiteren eine Lagebestimmungseinheit auf, die
in anderen Fahrzeugen, welche die Lage des einen Fahrzeuges bestimmen
sollen, einbaubar ist. Die Lagebestimmungseinheit ist dabei mit
einem Empfänger verbunden, der die von den Sendern ausgesendeten
Signalmuster empfangen kann und an die Lagebestimmungseinheit weiterleitet.
Die Lagebestimmungseinheit ist dabei derart eingerichtet, dass sie die
empfangenen Signale auswertet und bestimmen kann, welches Signalmuster
innerhalb der Signalmustersequenz empfangen wurde. Aufgrund der
Tatsache, dass jeder Sender ein eindeutiges, individuelles Signalmuster
aussendet, kann die Lagebestimmungseinheit nunmehr die Lage des
Fahrzeuges, insbesondere die relative Lage des Fahrzeuges bezüglich
des Betrachters, feststellen. So lässt sich bei Luftfahrtzeugen
beispielsweise ermitteln, welcher Oktant des Fahrzeuges dem Betrachter
zugewandt ist.
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Dadurch
wird es möglich, dass auch bei unbemannten Fahrzeugen,
insbesondere bei unbemannten Luftfahrzeugen, das „See and
Avoid” Prinzip angewendet werden kann, so wie es von menschlichen
Piloten verlangt wird.
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Die
Sender sind an dem Fahrzeug dabei vorteilhafterweise derart angeordnet,
dass zumindest ein Signalmuster eines Senders unabhängig
von dem Winkel des Betrachters auf das Fahrzeug empfangbar ist,
das heißt egal in welcher Lage sich das Fahrzeug befindet,
kann immer mindestens ein Signalmuster eines Senders empfangen werden.
Damit kann sichergestellt werden, dass keine Empfangslücken
bei bestimmten Betrachtungswinkeln entstehen. In einem Ausführungsbeispiel
können dabei immer mindestens drei Signalmuster von drei
unterschiedlichen Sendern empfangen werden, so dass sich eine wesentlich
genauere Lagebestimmung durchführen lässt. Es
ist offensichtlich, dass die Genauigkeit der Lagebestimmung proportional
zu der Anzahl der empfangbaren Signalmuster ist und umgekehrt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn an jedem Ende einer Raumachse X, Y und
Z mindestens ein Sender angeordnet ist. Somit ergibt sich eine vorteilhafte
Anordnung der Sender mit einer Senderichtung nach vorne und hinten,
links und rechts und oben und unten. Durch einen entsprechenden
Sendewinkel von mehr als 45°, ausgehend vom Lot, je Sender kann
dabei in bestimmten Lagen auch mehr als ein Signalmuster innerhalb
der Signalmustersequenz empfangen werden, so dass eine wesentlich
detailliertere Lagebestimmung des Fahrzeuges möglich wird.
Durch zusätzliche Sender mit jeweils individuellen Signalmustern
kann dabei die Genauigkeit der Lagebestimmung weiter erhöht
werden.
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Bevorzugterweise
sind die Sender Lichtquellen, die zum Aussenden von Licht- oder
Infrarotsignalen eingerichtet sind. Die individuellen Signalmuster der
jeweiligen Sender werden dann in Form von Lichtmustern ausgesendet,
die vorteilhafterweise eine binäre Kodierung aufweisen.
Somit erfolgt die individuelle Kodierung des Senders unabhängig
von einer entsprechenden Wellenlänge und somit nicht aufgrund
einer Farbkodierung. Ein binäres Signalmuster eines Senders
kann dabei die Abfolge einer Mustersequenz von eingeschaltetem und
ausgeschaltetem Licht sein.
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Um
die von den optischen Sendern ausgesendeten Lichtmustern empfangen
zu können, weist die Empfangseinheit einen optischen Sender
auf, der zum Empfangen und zur Aufnahme der Lichtsignale eingerichtet
ist. Eine solche Empfangseinheit kann zum Beispiel eine Videokamera,
insbesondere eine digitale Videokamera sein. Geht man dabei von
einer üblichen Industriekamera mit einer zeitlichen Auflösung
von circa 50 Bildern pro Sekunde aus, so können 20 Bit
pro Sekunde sicher übertragen werden. In diesem Fall ist
die Abtastfrequenz mehr als doppelt so hoch wie die von den Sendern
ausgesendete Bitrate in Form der Lichtmuster.
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Um
die genaue zeitliche Abfolge der einzelnen Signalmuster innerhalb
der Signalmustersequenz festzulegen, wird vorteilhafterweise jedem Sender
ein entsprechender Zeitslot innerhalb der Signalmustersequenz zugewiesen,
in dem der jeweilige Sender sein Signalmuster aussenden kann. Innerhalb
dieses Zeitslots darf nur der Sender sein Signalmuster aussenden,
der dem Zeitslot zugewiesen ist. Damit wird sichergestellt, dass
es bei dem Aussenden der Signalmustersequenz durch alle beteiligten Sender
nicht zu Überschneidungen kommt, die dann von der Lagebestimmungseinheit
nicht mehr hinreichend identifiziert werden kann. Somit wird eindeutig festgelegt,
welcher Sender zu welcher Zeit sein Signalmuster aussenden darf,
wobei nur jeweils ein Sender zu einer Zeit sein Signalmuster senden
darf.
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Denkbar
ist aber auch, dass jedes Signalmuster in einzelne Teile aufgeteilt
wird, die dann innerhalb der Signalmustersequenz verteilt werden, wobei
die Sender ihr Signalmuster nicht an einem Stück senden. Ähnlich
dem Interleaving-Verfahren, bei dem die Reihenfolge von z. B. zu
sendenden Bits oder Informationen untereinander vertauscht und verschachtelt
werden, werden auch die Teile der einzelnen Signalmustersequenz
verschachtelt verteilt, so dass ein Signalmuster eines bestimmten
Senders nicht an einem Stück von dem entsprechenden Sender
ausgesendet wird. So können beispielsweise zwischen zwei
Teilen eines Signalmusters eines bestimmten Senders ein oder mehrere
andere Teile anderer Sender und ihre entsprechenden Signalmusterteile
liegen. Durch diese Verschachtelung kann eine entsprechend höhere
Ausfallsicherheit beim Empfang gewährleistet werden. Die
Lagebestimmungseinheit kann dann in Abhängigkeit der empfangenen
Muster die Teile der empfangenen Signalmuster erkennen und entsprechend
den Sendern zuordnen.
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Damit
der Beginn der Signalmustersequenz durch die Lagebestimmungseinheit feststellbar
ist, ist die Vorrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, dass mindestens
ein Sender am Beginn der Signalmustersequenz ein Startsequenz-Signalmuster
aussendet. Durch das gleichzeitige Aussenden des Startsequenz-Signalmusters
durch alle Sender wird sichergestellt, dass unabhängig
von der Lage des Fahrzeuges die Startsequenz immer empfangbar ist und
somit der Beginn der Signalmustersequenz bestimmbar ist. Die Lagebestimmungseinheit
ist dabei derart eingerichtet, dass sie das Startsequenz-Signalmuster
erkennen kann. Erst nach Aussenden des Startsequenz-Signalmusters
senden die Sender ihre individuellen Signalmuster innerhalb der
Signalmustersequenz aus.
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Des
Weiteren ist es besonders vorteilhaft, wenn neben den Signalmustern
zur Lagebestimmung die Sender auch Signalmuster aussenden, mit denen
bestimmte Informationen über das Fahrzeug ausgesendet werden
können. Solche Informationen können zum Beispiel
der Transpondercode, die Fahrtrichtung, die Geschwindigkeit, die
Flughöhe sowie die Sink-/Steigrate des Fahrzeuges sein.
Bevorzugterweise werden diese Informations-Signalmuster von jedem
Sender am Ende der Signalmustersequenz ausgesendet, so dass auch
hier wieder unabhängig von der Lage des Fahrzeuges die
Informationssignalmuster empfangen werden können. Dabei ist
die Lagebestimmungseinheit derart eingerichtet, dass sie aus den
empfangenen Signalmustern der Signalmustersequenz die entsprechenden
Informationen extrahiert.
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Um
die Übertragungssicherheit zu erhöhen ist es besonders
vorteilhaft, wenn zusätzlich zu den Signalmustern entsprechende
Prüf-, Paritäts- und/oder Korrekturinformationen
gesendet werden, mit deren Hilfe dann die Lagebestimmungseinheit
die Integrität der empfangenen Signalmuster überprüfen kann.
So kann zum Beispiel festgestellt werden, ob bestimmte Signalmuster
aufgrund von Witterungsbedingungen nicht vollständig von
der Empfangseinheit empfangen wurden. Mit Hilfe von entsprechenden Korrekturinformationen
innerhalb der Signalmustersequenz lassen sich dann auch kleinere
Bitfehler korrigieren.
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Des
Weiteren ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zur
automatischen Ermittlung einer Ausweichpflicht bzw. Kollisionsgefahr
in Abhängigkeit der von der Lagebestimmungseinheit ermittelten
Lage des Fahrzeuges eingerichtet ist. Somit kann in den Fahrzeugen,
in denen die Lagebestimmungseinheit eingebaut ist, mit Hilfe der
erfindungsgemäßen Vorrichtung festgestellt werden,
wie groß ein Kollisionsrisiko mit dem weit entfernten Fahrzeug,
dessen Lage ermittelt werden soll, ist und kann gegebenenfalls ein
geeignetes Ausweichmanöver auswählen bzw. einleiten.
Eine solche Kollisionserkennung kann dann das „See and
Avoid” Prinzip weiter unterstützen.
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Bei
bemannten Fahrzeugen kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die
Lagebestimmungseinheit mit einer Anzeigevorrichtung verbunden ist,
auf der die von der Lagebestimmungseinheit ermittelte Raumlage des
Fahrzeuges angezeigt werden kann. So kann intuitiv dem entsprechenden
Fahrzeugführer die Raumlage des Fahrzeuges angezeigt werden, auch
dann, wenn das Fahrzeug sich in einer Entfernung befindet, mit der
eine rein visuelle Erkennung der Raumlage nicht mehr möglich
ist.
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Die
Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 – schematische
Darstellung der Vorrichtung;
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2a, 2b – schematische
Darstellung der Senderanordnung an einem Flugzeug;
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3 – Ausführungsbeispiel
eines Signalmustercodes;
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4 – Ausführungsbeispiel
eines Signalmustercodes mit Paritätbits;
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5a, 5b – Ausführungsbeispiel
einer empfangenen Signalmustersequenz;
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6 – Ausführungsbeispiel
einer interleaving Signalmustersequenz
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1 zeigt
schematisch die Vorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung.
An einem Flugzeug 2, dessen Lage im Raum mit Hilfe der
Vorrichtung 1 bestimmt werden soll, sind eine Mehrzahl
von Sendern 3 angeordnet, die ein für den jeweiligen
Sender 3 individuelles Signalmuster aussenden. In diesem
Ausführungsbeispiel sind die Sender 3 derart eingerichtet,
dass sie ein entsprechendes nicht farblich kodiertes Lichtmuster
entsprechend ihrer Anordnung am Rumpf aussenden.
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In
einem weiteren Flugzeug 4, das die Lage des Flugzeuges 2 ermitteln
soll, ist eine Lagebestimmungseinheit 5 eingebaut, die
mit einem entsprechenden Empfänger 6 verbunden
ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Empfänger 6 zum
Empfangen der von den Sendern 3 ausgestrahlten Lichtmuster
eingerichtet. Ein solcher Empfänger 6 kann dabei zum
Beispiel eine Videokamera mit einer üblichen zeitlichen
Auflösung von circa 50 Bildern pro Sekunde sein.
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Der
optische Empfänger 6 der Vorrichtung 1 empfängt
nun die von den Sendern 3 ausgestrahlten Lichtmuster und
leitet sie an die Lagebestimmungseinheit 5 weiter, die dann
in Abhängigkeit der empfangenen Lichtmuster innerhalb der
Signalmustersequenz die relative Lage des Flugzeuges 2 ermittelt.
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2a und 2b zeigen
schematisch noch einmal eine bevorzugte Anordnungsweise der Sender 3,
wobei mindestens an jedem Ende einer Raumachse ein solcher Sender
angeordnet ist. 2a zeigt eine Seitenansicht
des Flugzeuges 2. Am Bug des Flugzeuges 2 ist
ein Sender 31 angeordnet, der in Flugrichtung sein Lichtmuster
aussendet. Am Heck des Flugzeuges befindet sich ein Sender 32,
der sein Lichtmuster entgegen der Flugrichtung aussendet. Nach oben
wird ein entsprechendes Lichtmuster mit Hilfe des Senders 33 und
nach unten ein entsprechendes Lichtmuster mit dem Sender 34 ausgestrahlt.
Alle Sender senden mit einem Öffnungswinkel von min. 160°.
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Durch
den breiten Öffnungswinkel der Sender überschneiden
sich die empfangbaren Signalmuster in bestimmten Bereichen (E31,33), so dass an dieser Stelle sowohl das
Signalmuster von Sender 31 als auch das Signalmuster von
Sender 33 empfangen werden kann. Somit lässt sich
die Lage des Fahrzeuges wesentlich genauer bestimmen. Im Luftraum können
dabei sogar drei oder mehr Signalmuster gleichzeitig empfangen werden.
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2b zeigt
eine Draufsicht auf das Flugzeug 2, dessen Lage im Raum
bestimmt werden soll. Dabei ist am linken Flügel ein weiterer
Sender 35 angeordnet, der ein entsprechendes Lichtmuster
nach links ausstrahlt. Am rechten Flügel ist ein Sender 36 angeordnet,
der ebenfalls ein entsprechendes Lichtmuster nach rechts aussendet.
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Um
die Genauigkeit der Lagebestimmung des Flugzeuges 2 zu
erhöhen, befinden sich in diesem Ausführungsbeispiel
im vorderen Bereich des Flugzeuges links und rechts jeweils zwei
Sender 37 und 38, die ebenfalls ein entsprechend
kodiertes Lichtsignal aussenden. Der Ausstrahlwinkel der beiden
Sender 37 und 38 ist dabei derart gewählt,
dass er sich mit dem Ausstrahlwinkel des vorderen Senders 31 als
auch mit den seitlichen Sendern 35 und 36 in einem
bestimmten Bereich überschneidet. Wird ein entsprechendes
Lichtmuster der Sender 37 oder 38 empfangen, so
kann immer entweder das nach vorne ausgestrahlte Lichtmuster des
Senders 31 oder eines der Lichtmuster der seitlichen Sender 35 oder 36 empfangen
werden, so dass eine wesentlich genauere Lagebestimmung des Flugzeuges 2 möglich
ist.
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3 zeigt
beispielhaft die schematische Darstellung einer Signalmustersequenz
S, wie sie von einer Anordnung der Sender in 2a beziehungsweise 2b ausgesendet
wird. Die einzelnen Signalmuster sind dabei binär kodierte
Lichtmuster, wobei ein Bit durch die Zustände Licht an
(1) oder Licht aus (0) repräsentiert wird.
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Am
Anfang der Signalmustersequenz S wird zunächst eine Startsequenz
X von allen Sendern gleichzeitig ausgesendet, so dass die Lagebestimmungseinheit 5 den
Beginn der Signalmustersequenz S ermitteln kann. Die Startsequenz
X besteht dabei aus einem 6-Bit-Code, wobei die ersten drei Bit den
Zustand 1 (Licht an) und die letzten drei Bit den Zustand 0 (Licht
aus) aufweisen.
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Daran
anschließend wird ausschließlich von dem nach
vorne gerichteten Sender 31 das erste individuelle Lichtmuster
F ausgesendet, das in diesem Ausführungsbeispiel mit binär
101 kodiert ist. Wurde das Lichtmuster F des Senders 31 ausgesendet,
so sendet in diesem Ausführungsbeispiel als nächstes der
nach unten zeigende Sender 34 sein entsprechendes Signalmuster
D aus, was in diesem Beispiel mit binär 010 kodiert ist.
Daran schließt sich der linke Sender 35 mit seinem
Signalmuster L (binär 100) an, gefolgt von dem nach hinten
ausgerichteten Sender 32 mit dem Signalmuster B (binär
110). Zum Ende hin der Signalmustersequenz S sendet dann der nach oben
ausgerichtete Sender 33 sein Signalmuster U mit binär
001 und abschließend der rechte Sender 36 sein
Signalmuster R (binär 011) aus.
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Haben
alle Sender nacheinander ihr entsprechendes Signalmuster aus der
Signalmustersequenz S ausgesendet, so beginnt die Signalmustersequenz wieder
mit der Startsequenz X, evtl. mit einer kurzen Pause dazwischen.
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Vorteilhafterweise
können sich aber jedoch auch nach dem letzten individuellen
Signalmusters R des Senders 36 weitere Lichtmuster anschließen,
die von allen Sendern gleichzeitig ausgesendet werden und entsprechende
Informationen I über das Flugzeug 2 in binärer
Form kodiert enthalten. So lassen sich unter anderem der Transpondercode,
die Flugrichtung, die Geschwindigkeit sowie die Sink- und Steigrate des
Flugzeuges 2 am Ende der Signalmustersequenz S übertragen.
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4 zeigt
basierend auf der Signalmustersequenz S aus 3 eine Signalmustersequenz
S1, die zusätzlich zu den einzelnen in 3 beschriebenen
Lichtmustern ein Paritätsbit P für jedes Lichtmuster
aufweist. Dabei wird beispielhaft jedes Lichtmuster der Sender 31 bis 38,
die durch drei Bits binär kodiert sind, um ein weiteres
Paritätsbit erweitert, so dass nunmehr jedes einzelne Lichtmuster
durch vier Bit repräsentiert wird. Ein solches Paritätsbit
P in der einfachsten Form gibt an, wie viele gerade oder ungerade
Bits in der entsprechenden Nachricht enthalten sind, so dass mit
möglichst geringem Aufwand eine Integritätskontrolle
durch die Lagebestimmungseinheit 5 durchgeführt
werden kann. Diese Integritätskontrolle ist insbesondere
deshalb vorteilhaft, damit Fehlübertragungen oder kurzfristige
Verdeckungen oder andere Störeinflüsse rechtzeitig
erkannt werden können und es somit nicht zu falschen Berechnungen
der Lage kommt.
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Die
einzelnen High-Level eines einzelnen Signallichtes können
im Code dabei so verteilt werden, dass zum Beispiel genügend
Zeit für die Aufladung eines Energiespeichers für
eine Blitzentladung zur Verfügung steht. Sollte bei einer
Fluglageübermittlung von zum Beispiel 0,5 Hz (alle 2 Sekunden)
diese Zeit nicht reichen, können mehrere Leuchtmittel in
jeweils einem kodierten Licht untergebracht werden.
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Zur Übertragung
der zusätzlichen Informationen I können geringere
Leistungen verwendet werden.
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Zwischen
jeweils zwei Signalmustersequenzen kann eine Pause von zum Beispiel
einer Sekunde eingehalten werden.
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Der
hier beispielhaft beschriebene Code enthält genug Redundanz,
um einfache Fehlübertragungen zu erkennen. Es können
aber auch Codes verwendet werden, die jegliche Fehlübertragung
einzelner Bits nicht nur erkennen, sondern auch korrigieren können.
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5a und 5b zeigen
beispielhaft einen empfangenen Signalcode.
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In 5a werden
dabei neben der Startsequenz X die Signalmuster F, L und U empfangen,
wobei das Signalmuster F von dem Sender 31, das Signalmuster
U von dem Sender 33 und das Signalmuster L von dem Sender 35 ausgesendet
wird. Die anderen Signalmuster innerhalb der Signalmustersequenz
S sind dabei nicht empfangbar, so dass in diesen Bereichen von der
Lagebestimmungseinheit binär eine 000 ermittelt wird.
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Aufgrund
der empfangenen Signalmuster kann nun bestimmt werden, welche Sender
dem Betrachter, in diesem Fall dem Flugzeug 4 zugewandt sind,
so dass daraufhin letztlich auf die Lage des Flugzeuges 2 im
Raum geschlossen werden kann.
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5b zeigt
eine Codesequenz, bei der die Signalmuster D, B und R empfangen
wurden. Dabei hat jedes Signalmuster beziehungsweise Lichtmuster
eine eigene Position innerhalb der Signalmustersequenz, das über
alle Sender verteilt zeitlich sequentiell ausgegeben wird.
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Ein
anderes Ausführungsbeispiel wie die Signalmusterfrequenz
S aufgebaut sein kann, ist in 6 gezeigt.
Dabei werden die einzelnen Teile eines einzelnen Signalmusters eines
Senders über die Signalmustersequenz verteilt, wobei auch
hier nur jeweils ein Teil eines Signalmusters an einer Stelle innerhalb
der Signalmustersequenz stehen kann. Als Beispiel ist in 6 die
Signalmustersequenz S oben gezeigt, wie sie empfangbar wäre,
wenn man alle Signalmuster der Sender empfangen könnte.
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In
dem Ausführungsbeispiel von 6 sind jedoch
nur die Sender D, B und F empfangbar, was unter der Signalmustersequenz
S gezeigt wird. Dabei verteilen sich die einzelnen Teile eines Signalmusters eines
entsprechenden Senders über die ganze Signalmustersequenz
hinweg, so dass ähnlich wie bei Interleaving-Verfahren
ein komplettes Signalmuster eines Senders nicht in seiner gesamten
Folge ausgesendet wird. So können zwischen den einzelnen
Teilen, die hier schraffiert dargestellt sind, auch andere Teile
anderer Sender und Signalmuster liegen, die dann, wie im unteren
Teil der 6 gezeigt, empfangen werden
können. Dort werden insgesamt fünf Teile empfangen
(ED,B,F), so dass zum Beispiel mittels einer
einfachen Und-Verknüpfung mit den abgespeicherten Signalmustern
der einzelnen Sender herausgefunden werden kann, welche Signalmuster
welcher Sender empfangen wurden.
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Auch
in dieser Ausführungsform ist es natürlich selbstverständlich
denkbar, dass die Sender am Anfang jeder Signalmustersequenz ein
einheitliches Startmuster aussenden und gegebenenfalls am Ende der
Signalmustersequenz Informationen mit übertragen. In diesem
Ausführungsbeispiel erfolgt die Codierung darüber
hinaus auch noch anhand des Zeitpunktes, an dem die Teile der Signalmuster
innerhalb der Signalmustersequenz ausgesendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 3706968 [0005]
- - US 5337047 [0006]