DE20305360U1 - Modulares integrierbares Positionsbestimmungs- und Positionsverfolgungssystem - Google Patents

Abstract

nachträglich in räumlich getrennten Sendeanlagen installierte Zeit- und Positionssendeeinrichtungen, die sowohl Zeitsignale und Positionssignale so versenden, dass mehrere derartiger Signale, versendet von mehreren derartiger Sendeeinrichtungen in einer definierten zusammenhängenden Region zur Auswertung für eine Positionsbestimmung zumindest innerhalb dieser Region geeignet sind

Description

• Die Erfindung betrifft ein Positionsbestimmungssystem und Positionsverfolgungssystem, das einerseits aus einer Vielzahl gleichzeitiger digitaler Signale, abgestrahlt über die bestehende Struktur verschiedenen analogen oder digitalen terrestrischen Sendern, wie z.B. Radiosender, Fernsehsender, Mobilfunksender u.s.w. besteht und andererseits aus einer Vielzahl von Breitbandempfängern mit integrierten digitalen Filtern, zum gleichzeitigen Empfang mehrer Signale von mindestens vier unterschiedlichen Signalquellen besteht, sowie einer Sendeeinrichtung zum Versenden der aus den empfangenen Signalen selbst errechneten Position an einen bestimmungsgemäße Auswertungseinheit.
• Funktionsbeschreibung
• In einer ersten Region werden mindestens vier gleichzeitig empfangbare Sendeantennen auf ihre genaue Position vermessen. Dieses Messergebnis wird zusammen mit einem auf diese Positionsangabe synchronisierten Zeitsignal, z.B. das der Atomuhr in Braunschweig, als digitale Information in den Seitenbändern der Sender mit gesendet, ohne, dass der sonstige Sendeinhalt dadurch gestört wird.
• Üblicherweise senden derartige Sendeanlagen jeweils auf einzelnen Frequenzbereichen so, dass sich die Sender, die in anderen Frequenzbereichen senden nicht gegenseitig stören. Derartig gesendete Informationen, bestehend aus:
• – der Zeitangabe, wann das Signal versendet wurde und
• – der Positionsangabe, von welcher genauen Position es gesendet wurde(Länge, Breite, Höhe)
• werden von mehreren unterschiedlichen Sendern auf u.U. unterschiedlichen Frequenzen gleichzeitig (mindestens vier) von einem Breitbandempfänger empfangen und zur Auswertung an einen Digitalen Signal Prozessor (DSP) geschickt über den die einlaufenden Signale dahingehend ausgewertet werden, wie lange diese zum Empfänger unterwegs waren. (? 1 ns = 30 cm Laufzeit) Aus den so einzeln errechneten Distanzen zu den Sendeantennen bestimmt die Empfangseinheit die eigene Position relativ zu diesen Antennenpositionen und erhält damit seine eigene genaue Position zum Zeitpunkt der Berechnung.
• Über einen dieser Empfangseinheit angeschlossenen Sender (z.B. ein GSM-SMS-Modul) kann diese Position einmalig aber auch mehrfach oder kontinuierlich zusammen mit einer eigenen Identifikation an eine Auswertungsstation gesendet werden.
• Die Signale werden jeweils in einer einheitlichen Struktur versendet, so dass sie als solche wegen ihrer Struktur auch von unterschiedlichen Sendern unterschiedlicher Frequenz kommend, erkannt werden können.
• Vorteile:
• Bisherige System wie z.B. GPS, versenden Zeit- und Positionssignale von sich bewegenden Satelliten in jeweils nur einer bekannten Frequenz und sind daher aufwendiger und störanfällig für Störsender. Bei Ausfall der zentralen Steuerung ist das ganze System nicht mehr funktionsfähig.
• Das hier vorgestellte System erlaubt das Versenden auf unterschiedlichen Frequenzen in auch den Seitenbändern bereits bestehender Sendeeinrichtungen unter anderem auch solchen, die einen Versorgungsauftrag für die Öffentlichkeit mit Informationen haben und ist daher weniger störanfällig für Störsender. Auch bei Ausfall mehren derartig nachgerüsteter Sender gleichzeitig bleibt das System in den verbliebenen Bereichen funktionsfähig. Ein einmal etabliertes System arbeitet weiter, zumal es keine Zentrale Steuerungseinheit mehr gibt, insbesondere dann, wenn die Sendeeinheiten ebenfalls mit den u. g. Empfangseinheiten ausgestattet sind kann eine externe Zeitsignaleinspeisung unterbleiben, weil diese sich dann selbst synchronisieren können.
• Geeignete Breitbandempfänger sind relativ preiswert, in z.B. Autoradios werden zunehmend derartige Empfänger eingesetzt, die parallel zu dem selektiven Senderempfang den Empfang derartiger Signale erlauben.
• Die Nutzanwendungen über derartige Positionsbestimmungen dienen der Orientierung, z.B.
• Notrufmelder oder der Zielführung oder der Unterstützung für z.B. von Verkehrsleitsystemen oder Verkehrsüberwachungssystemen, zur Verkehrskontrolle und als Voraussetzung für streckenabhängige Gebührenerhebungen u.s.w.
• Zeichnungsliste:

(1)

Sendeanlagen

(2)

Empfangseinheit

(3)

Auswertungseinheit

(4)

Systemübersicht

Claims (4)

1. nachträglich in räumlich getrennten Sendeanlagen installierte Zeit- und Positionssendeeinrichtungen, die sowohl Zeitsignale und Positionssignale so versenden, dass mehrere derartiger Signale, versendet von mehreren derartiger Sendeeinrichtungen in einer definierten zusammenhängenden Region zur Auswertung für eine Positionsbestimmung zumindest innerhalb dieser Region geeignet sind
2. Breitbandempfangseinheit, die von mehreren derartiger Sendeanlagen (1.) kommenden Signale gleichzeitig empfangen und so auswerten können, dass diese ihre eigene Position aus den Signalinhalten bestimmen können
3. Sendeeinrichtungen, gekoppelt an die Breitbandempfangseinheit, (2) die die in der Empfangseinheit errechneten Positions- und Zeitinformationen ihrerseits an Auswertungseinheiten versenden
4. Auswertungseinheiten, die sowohl die Zeit- und Positionssignale der Sendeeinrichtungen (1) als empfangen und auswerten sowie die Zeit- und Positionssignale in Verbindung mit einem Identifizierungsmerkmal der Sendeeinrichtung (3) der Empfangseinrichtung bestimmen, auswerten und verfolgen können und für weitere Handlungen zur Verfügung stellen kann.