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Die Erfindung betrifft eine AIS-Empfangsvorrichtung zum Empfang von AIS-Funksignalen, die von auf Schiffen angeordneten AIS-Schiffssendeeinheiten ausgesendet werden und Schiffsverkehrsdaten des jeweiligen sendenden Schiffes enthalten. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Empfang solcher AIS-Funksignale hierzu.
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Die Überwachung des weltweit zunehmenden Schiffsverkehrs basiert heute überwiegend auf Radarüberwachung, Sprechfunk sowie der Nutzung von AIS (Automatic Identification System). Seit den Jahren 2000 ist das AIS von der internationalen Seeschifffahrtsorganisation (IMO) als verbindlicher Standard festgelegt worden, um die Sicherheit des internationalen Schiffverkehrs zu erhöhen. Dieses lokal begrenzte Funksystem dient dabei zum Austausch von Navigations- und anderen Schiffsverkehrsdaten der jeweiligen Schiffe, die es den Schiffen ermöglichen sollen, einen umfassenden Überblick über den benachbarten Schiffsverkehr zu erhalten. Primäres Ziel ist dabei, Kollisionen zwischen Schiffen zu vermeiden.
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Für die Kommunikation der Schiffe untereinander sendet das AIS abwechselnd von auf zwei Kanälen im UKW-Seefunkbereich, nämlich zum einen auf 168,975 MHz und zum anderen auf 162,025 MHz. Die Aussendung der einzelnen AIS-Schiffsdaten erfolgt dabei mit Hilfe von AIS-Funksignalen in festen Zeitrahmen, deren Belegung selbstständig durch die betreffenden Teilnehmer abgestimmt wird (sogenanntes SOTDMA: Self-Organising Time Division Multiple Access). Somit stehen pro Minute ca. 2.250 Zeitschlitze zur Übertragung von Daten den einzelnen Teilnehmern zur Verfügung.
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Neben diesen beiden Kanälen stehen zukünftig zwei weitere Übertragungskanäle, nämlich 156,775 MHz und 156,875 MHz zur Verfügung, über die Schiffsverkehrsdaten mit Hilfe von AIS-Funksignalen im Broadcast-Verfahren ausgesendet werden können, die dann von Satelliten oder anderen Flugobjekten empfangen werden können. Diese sogenannten SAT-AIS-Funksignale dienen dabei ausschließlich für die Kommunikation via Satellit.
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Aufgrund des verwendeten UKW-Frequenzbandes entspricht die Funkreichweite von AIS von Schiff zu Schiff ca. 40 bis 60 km, was ein wenig mehr als die normale Sichtweite auf hoher See entspricht. Küstenstationen können durch ihre höhere Position einen Umkreis von bis zu 100 km abdecken. Aufgrund der beschränkten Reichweite sowie des verwendeten Übertragungsprotokolls bilden Schiffe, die sich gegenseitig empfangen können, eine AIS-Funkzelle, innerhalb derer die Teilnehmer kollisionsfrei senden und empfangen können.
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Damit stellt das AIS lediglich ein lokales Funksystem dar, das zwar für ein auf hoher See befindliches Schiff ausreichend Daten zur Verfügung stellt, jedoch für die weltweite Erhebung des zunehmenden Schiffsverkehrs nicht geeignet ist. Für Reedereien, Schifffahrtsorganisationen oder Umweltministerien wäre jedoch eine zeitnahe Erhebung der weltweit anfallenden AIS-Schiffsverkehrsdaten von großem Interesse, um insbesondere auch illegale Machenschaften auf hoher See sowie terroristischen Aktivitäten, wie beispielsweise Piraterie, entgegenzuwirken.
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Zwar besteht ein großes Interesse daran, mit Hilfe von Satelliten AIS-Funksignale empfangen und für eine zentrale Überwachung an einer Bodenstation weiterleiten zu können. Das verwendete Übertragungsprotokoll in AIS ist jedoch derzeit nicht für Satellitenempfang ausgelegt, so dass sich in der Praxis hier erhebliche Schwierigkeiten und Nachteile ergeben haben.
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Aufgrund der extremen Flughöhe eines Satelliten wird ein Empfangsbereich mit einem Durchmesser von ca. 6.000 km erzeugt. Da sich das AIS als lokales Funksystem selbstständig in einzelne Funkzellen organisiert, die alle auf dem gleichen Frequenzbändern senden, kommt es bei einem derart großen Empfangsrahmen zum Empfang einer Vielzahl von AIS-Funkzellen mit identischen Sendefrequenzen und -zeiten. Die AIS-Funksignale der verschiedenen AIS-Funkzellen überlagern sich somit beim Empfänger, was eine normale Datenverarbeitung nicht mehr ermöglicht. Vielmehr muss das empfangene Funksignal aufwendig und recht intensiv aufbereitet werden, um die einzelnen AIS-Funksignale aus den überlagerten AIS-Funksignalen ermitteln zu können.
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Um dieser Problematik der überlagerten AIS-Funksignale entgegenzuwirken, schlägt die
DE 10 2011 113 152.7 beispielsweise vor, AIS-Empfangseinheiten an Verkehrsflugzeugen anzuordnen, um so die von den Schiffen ausgesendeten AIS-Funksignale während des Fluges zum Bestimmungsort zu empfangen und einzusammeln. Aufgrund der geringeren Flughöhe eines Verkehrsflugzeuges ist der Empfangsradius gegenüber einer an einem Satelliten angeordneten AIS-Empfangsantenne wesentlich kleiner (ca. 400 km), so dass das Risiko von Signalstörungen durch den gleichzeitigen Empfang von mehreren AIS-Funkzellen verringert wird. Beim Überflug von stark frequentierten Schifffahrtsrouten ist jedoch auch bei einem Verkehrsflugzeug angeordneten AIS-Empfangseinheiten ein aufwendiges Signalprozessieren notwendig, da der Ausleuchtungsbereich der AIS-Empfangsantenne meist eine Vielzahl von AIS-Funkzellen abdeckt.
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So ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte AIS-Empfangsvorrichtung anzugeben, mit der die Signalaufbereitung von AIS-Funksignalen, die mit Hilfe von an Flugobjekten angeordneten AIS-Empfangsantennen empfangen wurden, wesentlich verbessert werden kann, so dass auch bei empfangenen überlagerten AIS-Funksignalen verschiedene AIS-Funkzellen die einzelnen AIS-Funksignale ermittelbar sind.
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Die Aufgabe wird mit der AIS-Empfangsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die AIS-Empfangsvorrichtung mindestens eine AIS-Empfangsantenne hat, die an einem Flugobjekt angeordnet und zum Empfang von AIS-Funksignalen ausgebildet ist, eine Positionsermittlungseinheit aufweist, die zum Ermitteln einer Positionsinformation bezüglich eines empfangenen AIS-Funksignals und zum Hinterlegen der Positionsinformation zu dem AIS-Funksignal eingerichtet ist, und eine Signalverarbeitungseinrichtung hat, die eingereichtet ist, mittels der mindestens einen AIS-Empfangsantenne überlagerte AIS-Funksignale zu einem ersten Zeitpunkt und zu mindestens einem auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt zu empfangen und in Abhängigkeit von den Empfangssignalen des ersten Zeitpunktes und des mindestens zweiten Zeitpunktes der mindestens einen AIS-Empfangsantenne und den zu den einzelnen Empfangszeitpunkten hinterlegten Positionsinformationen mindestens eine Empfangsrichtcharakteristik zu berechnen und aus den überlagerten AIS-Funksignalen einzelne AIS-Funksignale unter Berücksichtigung der mindestens einen Empfangsrichtcharakteristik zu ermitteln.
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Erfindungsgemäß wird somit eine AIS-Empfangsvorrichtung vorgeschlagen, bei der mindestens eine AIS-Empfangsantenne an einem Flugobjekt angeordnet ist, so dass die von den Schiffen ausgesendeten AIS-Funksignale mit Hilfe des Flugobjektes während des Fluges empfangen werden können.
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Unter einem Flugobjekt im Sinne der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein Flugzeug, Verkehrsflugzeug, Satellit, Luftschiff sowie ein High-Attitude-Vehicle verstanden.
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Die AIS-Empfangsvorrichtung weist des Weiteren eine Positionsermittlungseinheit auf, die zum Ermitteln einer Positionsinformation bezüglich eines empfangenen AIS-Funksignals zum Empfangszeitpunkt und zum Hinterlegen der Positionsinformation zu dem AIS-Funksignal eingerichtet ist. Unter dem Empfangszeitpunkt im Sinne der vorliegenden Erfindung wird dabei insbesondere der Beginn des Empfangszeitraumes verstanden, in dem das AIS-Funksignal empfangen wird.
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Um nun beim Empfang von überlagerten AIS-Funksignalen verschiedene AIS-Funkzellen, wie diese häufig beim Empfang durch Flugobjekte vorkommen, die Signalprozessierung und das Ermitteln der einzelnen AIS-Funksignale aus den überlagerten AIS-Funksignalen zu verbessern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die AIS-Empfangsvorrichtung eine Signalverarbeitungseinrichtung aufweist. Diese Signalverarbeitungseinrichtung ist eingerichtet, mittels der mindestens einen AIS-Empfangsantenne überlagerte AIS-Funksignale zu einem ersten Zeitpunkt und zu mindestens einem auf dem ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt zu empfangen. Das von mehreren Schiffen innerhalb des gleichen Zeitfensters ausgesendeten AIS-Funksignal (überlagert) wird mit Hilfe der an dem Flugobjekt angeordneten AIS-Empfangsantenne mindestens zweimal zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten (Beginn der Empfangszeiträume) empfangen, wodurch sich in der weiteren Signalverarbeitung mindestens eine Empfangsrichtcharakteristik berechnen lässt. Denn aufgrund der Tatsache, dass die beiden Zeitpunkte für den Empfang von einander verschieden und beabstandet sind, ergibt sich aufgrund der Bewegung des Flugobjektes die Tatsache, dass ein und dasselbe Signal an zwei verschiedenen Standorten empfangen wird, da sich das Flugobjekt in dem Zeitraum zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt bewegt. Diese Bewegung führt dazu, dass das empfangene Signal zum ersten Zeitpunkt an einem anderen Ort empfangen wird als das Signal zu dem zweiten Zeitpunkt.
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Aufgrund der Bewegung des Empfangsträgers können die empfangenen Signale zu dem ersten Zeitpunkt und dem mindesten zweiten Zeitpunkt auch als Signale von zwei verschiedenen Antennen zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten gesehen werden, so dass sich ähnlich einem physischen Antennenarray eine Empfangsrichtcharakteristik berechnen lässt, mit deren Hilfe dann die einzelnen AIS-Funksignale aus einem überlagerten empfangenen AIS-Empfangssignal ermittelt werden können.
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Somit wird es beispielsweise möglich, mit Hilfe nur einer einzigen AIS-Empfangsantenne, die an einem Flugobjekt angeordnet ist, aufgrund der Bewegung des Empfangsträgers (Flugobjekt) eine Richtcharakteristik zu ermitteln, mit der dann die weitere Signalprozessierung der empfangenen Signale wesentlich verbessert werden kann. Der aufwendige Aufbau von physischen Antennenarrays und Anordnung dieser Antennenarrays an Flugobjekten zur Bildung von Empfangsrichtcharakteristiken kann somit entfallen. Darüber hinaus kann die Signalaufbereitung von überlagerten AIS-Funksignalen wesentlich verbessert werden, da mit Hilfe einer solchen Empfangsrichtcharakteristik virtuell der Antennenbeam ausgerichtet werden kann, so dass die Signalaufbereitung bei überlagerten AIS-Funksignalen auf eine bestimmte AIS-Funkzelle fokussiert werden könnte.
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So ist es beispielsweise denkbar, dass die Signalverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, in Abhängigkeit der ermittelten Positionsinformationen zu den jeweiligen Empfangszeitpunkten aufgrund der Bewegung des Flugobjektes ein virtuelles AIS-Antennenarray zu berechnen, aus dem sich dann die Empfangsrichtcharakteristik berechnen lässt. Die Bereitstellung von virtuellen Antennenarrays bzw. virtuellen Antennengruppen bei sich bewegenden Empfangsträgern ist dabei beispielsweise bekannt aus Dohler, Mischa; PhD Thesis: „Virtuel Antenna Arrays", King’s College London, University of London, November 2003. Virtuelle Antennenarrays können dabei beim Nachprozessieren der empfangenen Signale virtuelle Antennenkeulen (Antennenbeams bzw. Empfangsrichtcharakteristiken) erzeugen, was eine zielgenauere (z.B. geographische) Ermittlung der empfangenen Signale ermöglicht. Dies bedeutet für überlagerte AIS-Funksignale eine Eingrenzung der Signale und somit Reduzierung überlappender AIS-Funksignale.
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Mit Hilfe der virtuellen Antennenarrays wird dabei kein aufwendiges Nachprozessieren der empfangenen AIS-Funksignale notwendig, so dass die Signalprozessierung grundsätzlich auf dem Flugobjekt selber durchgeführt werden kann. Des Weiteren ist es grundsätzlich nicht notwendig, aufwendige zusätzliche signal- und/oder anwendungsspezifische Antennendesigns zu entwickeln und diese an dem Flugobjekt anzuordnen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind an den Flugobjekten eine Mehrzahl von AIS-Empfangsantennen angeordnet, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den Empfangssignalen des ersten Zeitpunktes und des mindestens zweiten Zeitpunktes der jeweiligen AIS-Empfangsantennen und der zu den einzelnen Empfangszeitpunkten hinterlegten Positionsinformationen mindestens einer Empfangsrichtcharakteristik zu berechnen.
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So ergibt sich durch die Anordnung mehrerer AIS-Empfangsantennen an dem Flugobjekt eine Gruppencharakteristik, die durch die Anordnung der Antennen an dem Flugobjekt bedingt ist, und so das Ausleuchtungsfeld einschränkt. Durch die Nachprozessierung der Signale mit Hilfe von virtuellen Antennenarrays lässt sich darüber hinaus innerhalb der Gruppencharakteristik eine oder mehrere Empfangsrichtcharakteristiken berechnen, so dass eine wesentlich genauere Nachprozessierung der empfangenen AIS-Funksignale ermöglicht wird.
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So sollte der Antennenabstand bei einem Verkehrsflugzeug als Flugobjekt mindestens 0,93 m betragen. Da AIS unter den Frequenzen 161,975 MHz und 162,025 MHz sendet und der Mindestabstand immer die halbe Wellenlänge (Lambda/2) haben sollte (Lambda = Lichtgeschwindigkeit durch Wellenfrequenz), ergibt sich ein Mindestabstand von ca. 0,93 m.
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Bei n (AIS-Empfangsantennen) und m (Empfangszeitpunkten) ergeben sich somit n × m verschiedene Empfangssignale, die dann, wie bereits oben dargelegt, entsprechend prozessiert werden können.
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So ist es beispielsweise ganz besonders vorteilhaft, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, die AIS-Funksignale zu mehreren, diskret aufeinanderfolgenden Zeitpunkten zu empfangen und aus dieser Mehrzahl von Zeitpunkten und den dabei empfangenen Signalen die Empfangsrichtcharakteristik zu berechnen, um dann unter Berücksichtigung dieser Empfangsrichtcharakteristik die einzelnen AIS-Funksignale aus überlagerten AIS-Funksignalen zu ermitteln.
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Um die Bewegung des Empfangsträgers (Flugobjekt) für die Berechnung der virtuellen Antennenarrays möglichst genau berechnen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Positionsermittlungseinheit beim Empfang des Signals für jede Antenne eine möglichst hochgenaue Positionsinformation ermittelt. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines GPS- oder GNSS-Signals erfolgen. Denkbar ist auch, dass eine zusätzliche GPS- bzw. GNSS-Korrektureinheit (z.B. bei Frequenzempfänger) verwendet wird, um die verschiedenen Einflüsse der Ionosphäre, DOP-Werte, Troposphäre, etc. auszugleichen.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet, die aktuelle Empfangsrichtcharakteristik unter Berücksichtigung einer bereits zuvor berechneten Empfangsrichtcharakteristik zu berechnen, so dass das Wissen über die vorherigen Berechnungen mit in die aktuelle Berechnung einfließt. Dadurch wird eine noch genauere und präzisere Berechnung der Empfangsrichtcharakteristik möglich. Dieses „Nachführen“ der Empfangsrichtcharakteristik auf Basis zuvor berechneter Empfangsrichtcharakteristiken, wenn dabei beispielsweise weiterhin in Abhängigkeit von der Bewegung des Flugobjektes berechnet werden.
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Darüber hinaus wird die Aufgabe auch mit dem Verfahren der eingangs genannten Art und den Merkmalen des Patentanspruches 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen. Die zuvor stehend gemachten Ausführungen bezüglich der AIS-Empfangsvorrichtung gelten für die Verfahrensansprüche entsprechend.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 schematische Darstellung des Empfangs zu unterschiedlichen Zeitpunkten;
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2 schematische Darstellung eines verbesserten Ausleuchtungsbereiches;
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3 schematische Darstellung der Vorrichtung;
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4a, 4b schematische Darstellung unterschiedlicher konstruktiv bedingter Empfangscharakteristiken;
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5 schematische Darstellung von berechneten virtuellen Empfangscharakteristiken.
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1 zeigt ein Flugobjekt 1, das im Ausführungsbeispiel der 1 ein Verkehrsflugzeug ist. Auf der linken Seite ist dabei der Empfang von Signalen zu einem Zeitpunkt t0 dargestellt, während auf der rechten Seite der Empfang der Signale zu einem Zeitpunkt t1 dargestellt ist. Zu einem Zeitpunkt t0 empfängt das Verkehrsflugzeug 1 die AIS-Funksignale S1 und S2, die im gleichen Zeitfenster gesendet werden und aus zwei unterschiedlichen AIS-Funkzellen Z1 und Z2 Ihren Ursprung haben. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Funkzellen Z1 und Z2 gegenseitig nicht sehen und empfangen können, ist es möglich, dass die Signale S1 und S2 in dem gleichen Zeitfenster gesendet werden, so dass sie von dem Verkehrsflugzeug in überlagerter Form empfangen werden. Um die einzelnen Signale S1 und S2 nun aus den überlagerten Signalen zu ermitteln, ist eine Signalprozessierung notwendig.
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Zu einem auf den Zeitpunkt t0 folgenden Zeitpunkt t1 werden die Signale S1 und S2 der Zellen Z1 und Z2 wieder von dem Verkehrsflugzeug 1 empfangen, wobei aufgrund der Bewegung des Verkehrsflugzeuges 1 zwischen den Zeitpunkten t0 und t1 sich ein von dem Zeitpunkt t0 verschiebender Empfangsort der Antennen an dem Verkehrsflugzeug 1 ergibt. Dieser verschobene Empfangsort zum Zeitpunkt t1 gibt nun als Grundlage für die Berechnung einer Empfangscharakteristik. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Signale S1 und S2 durch eine Antenne an unterschiedlichen Orten empfangen wurde, wodurch sich eine virtuelle Empfangscharakteristik ähnlich zu dem konstruktiv bedingten Empfangscharakteristiken von Richtantennen ermitteln lässt.
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Beispielhaft sei angenommen, dass das Verkehrsflugzeug 1 mit einer Geschwindigkeit von 850 km/h fliegt. Beim AIS-Funkprotokoll hat jedes Zeitfenster einen Zeitraum von 26 ms, in denen das Signal gesendet wird. Während dieser 26 ms legt das Verkehrsflugzeug 1 eine Strecke von ca. 6,2 m zurück. Da der Mindestabstand bei Antennenarrays ½ Lambda entsprechen muss, wobei Lambda die Lichtgeschwindigkeit geteilt durch Wellenlänge ist und sich bei AIS bei ca. 160 MHz ein Lambda von 1,87 m ergibt, ist der notwendige Mindestabstand für AIS-Funksignale ca. 0,92 m. Damit kann ein AIS-Funksignal während des Fluges eines Verkehrsflugzeuges mehrfach empfangen werden, so dass hier virtuelle Antennenarrays aufgebaut werden können.
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Die AIS-Funksignale S1 und S2, dargestellt in der 1, können somit Funksignale sein, die von einem Schiff einmal ausgesendet wurden und von dem Flugzeug aufgrund der Bewegung des Empfangsträgers mehrfach empfangen werden. Es ist aber auch denkbar, dass es sich bei den Funksignalen S1 und S2 zu den Zeitpunkten t0 und t1 um jeweils unterschiedliche AIS-Funksignale handelt.
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2 zeigt schematisch einen verbesserten, nachprozessierten Empfangsbereich. Im Normalfall würde das Verkehrsflugzeug 1 aufgrund seiner Flughöhe einen Empfangsbereich 2 abdecken, der in der Regel mehrere AIS-Funkzellen Z1 und Z2 umfasst. Hierbei besteht nun die Gefahr, dass aufgrund der Tatsache, dass die Funkzellen Z1 und Z2 unabhängig sind, beim Empfang von AIS-Funksignalen in dem Empfangsbereich 2 es zu Signalstörungen bzw. überlagerten AIS-Funksignalen kommt.
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Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird es nun möglich, die empfangenen AIS-Funksignale mit Hilfe von virtuellen Antennenarrays so nach zu prozessieren, dass sich eine Empfangsrichtcharakteristik bilden lässt, unter deren Berücksichtigung dann die empfangenen AIS-Funksignale verarbeitet werden, so dass sich ein virtueller Empfangsbereich 3 ergibt, der im Ausführungsbeispiel der 2 lediglich die Funkzelle Z1 umfasst. Das Ermitteln der einzelnen AIS-Funksignale aus überlagerten Funksignalen wird somit wesentlich verbessert.
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3 zeigt schematisch eine AIS-Empfangsvorrichtung 10, die eine Mehrzahl von AIS-Empfangsantennen 11 umfasst. Darüber hinaus ist eine Positionsermittelungseinheit 12 vorgesehen, die zum Ermitteln einer Positionsinformation zum Empfangszeitpunkt der Signale ausgebildet ist. mit Hilfe einer Signalverarbeitungseinrichtung 13 können dann die empfangenen Signale gemäß den virtuellen Antennenarrays nachprozessiert werden.
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Hierfür weist die Vorrichtung 10 des Weiteren einen Zwischenspeicher 14 auf, in dem die einzelnen AIS-Funksignale, die von den verschiedenen AIS-Empfangsantennen 11 empfangen wurden, zu den jeweils unterschiedlichen Empfangszeitpunkten zwischengespeichert werden. Bei n AIS-Empfangsantennen 11 und m verschiedenen Empfangszeitpunkten ergeben sich somit n × m zwischengespeicherte Signale, aus denen sich dann neben den konstruktiv bedingten Empfangscharakteristiken die virtuell berechneten Empfangscharakteristiken ermitteln lassen.
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4a und 4b zeigen jeweils schematisch die Anordnung mehrerer AIS-Empfangsantennen 11 an einem Verkehrsflugzeug 1. In 4a sind die AIS-Empfangsantennen an den Unterseiten der Flügel des Verkehrsflugzeuges 1 angeordnet, so dass sie quer zur Flugrichtung liegen. Hieraus ergibt sich eine konstruktiv bedingte Empfangsrichtcharakteristik 4 in Flugrichtung, die mit Hilfe von virtuellen Empfangsrichtcharakteristiken gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann.
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In 4b sind die AIS-Empfangsantennen 11 am Rumpf jeweils beabstandet angeordnet, so dass sich eine konstruktiv bedingte Empfangsrichtcharakteristik quer bzw. senkrecht zur Flugrichtung des Verkehrsflugzeuges 1 ergibt.
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5 zeigt schematisch neben einem konstruktiv bedingten Antennenbeam 4 bzw. Empfangsrichtcharakteristik die beim Nachprozessieren berechneten virtuellen Empfangsrichtcharakteristiken 5. Die Empfangsantennen 11 sind dabei wie in 4b am Rumpf des Verkehrsflugzeuges 1 angeordnet und bilden somit zunächst eine senkrecht zur Flugrichtung liegende konstruktiv bedingte Empfangsrichtcharakteristik 4. Aufgrund der Bewegung des Verkehrsflugzeuges 1 entstehen in dem Zeitraum von 26 ms mehrere Positionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten, an denen das Signal durch die Antennen 11 empfangen werden kann. Durch das Bilden von virtuellen Antennenarrays auf Grundlage der unterschiedlichen Ortspositionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten lassen sich letztendlich nicht nur zwei physische Antennenpositionen festlegen, sondern wesentlich mehr. Im Ausführungsbeispiel der 5 führt dies dazu, dass in der konstruktiv bedingten Empfangsrichtcharakteristik 4 eine Mehrzahl von virtuellen Empfangsrichtcharakteristiken 5 berechnet werden können, die dann zur Signalnachprozessierung auf die empfangenen AIS-Funksignale angewendet wird, so dass das Ermitteln einzelner AIS-Funksignale aus überlagerten AIS-Funksignalen verbessert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Dohler, Mischa; PhD Thesis: „Virtuel Antenna Arrays“, King’s College London, University of London, November 2003 [0018]
