DE3016809C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Funkmeldesystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Funkmeldesysteme umfassen eine Vielzahl von beweglichen Teilnehmern und ebenso eine Mehrzahl von ortsfesten Stationen. Die ortsfesten Stationen sind da­ bei ihrem Wesen nach Empfangsstationen für von den be­ weglichen Teilnehmern auf dem Funkweg ausgesandte Nach­ richten oder Meldungen. Die geometrischen Verteilungen der ortsfesten Stationen sind dabei so, daß das zu be­ dienende Gebiet durch die Empfangsbereiche aller orts­ festen Stationen möglichst lückenlos überdeckt wird. Ein Funksystem der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art ist beispielsweise beschrie­ ben in der DE-OS 26 41 282. Dieses bekannte System soll als Notmeldesystem im öffentlichen Straßenverkehr dienen, d. h. jeder Verkehrsteilnehmer soll an jedem beliebigen Ort in der Lage sein, einen Notfall in möglichst einfacher Weise an die mit dem Meldesystem verbundene Überwachungs­ stelle zu melden. Dies erfordert zum einen eine feste Sende- und Empfangsfrequenz für alle beweglichen Teilnehmer und ortsfesten Stationen, zum anderen die Möglichkeit aus dem Empfang der Meldung in den ortsfesten Stationen automatisch den Standort des meldenden Teilnehmers zu bestimmen. Das bekannte System sieht für die Lösung des letzten Punktes die Standortermittlung des Teilnehmers nach der Methode der Schnittpunktpeilung vor.

Da ein solches System eine Vielzahl von Teilnehmern, aber auch von ortsfesten Stationen zur Überdeckung einer größeren Flächen aufweist ist es unerläßlich, daß in den Sta­ tionen verwendeten Peileinrichtungen zuverlässig und stö­ rungsfrei arbeiten und dabei einfach und kostengünstig aufgebaut sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Funkmeldesystem der eingangs genannten Art anzugeben, das die Forderung nach zuverlässigen Empfangseigenschaften und hoher Ganuig­ keit bei der Standortpeilung mit preisgünstigem Aufbau und geringer Störanfälligkeit verbindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Funk­ meldesystem mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merk­ malen.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Empfangseinrichtung in der ortsfesten Station macht sich die Vorteile des an sich bekannten und z. B. in Baier, Elek­ tronik-Lexikon, 1974, S. 199 beschriebenen Umlaufpeilprin­ zips zu Nutze. Ein empfangenes HF-Signal wird durch die umlaufende Antennencharakteristik azimutabhängig amplituden­ moduliert, im nachgeschalteten Empfänger selektiv verstärkt und auf eine Zwischenfrequenz (ZF) umgesetzt. Das ZF-Signal des Empfängers gelangt zur Auswerteeinheit, in der die Peil­ modulation für die Bestimmung des Azimutwinkels des em­ pfangenen Signals herangezogen wird. Da die Peilauswertung über den Amplitudenverlauf des empfangenen Signals erfolgt, genügt als Empfänger ein preisgünstig herstellbarer Ein­ kanal-Empfänger. Die Rotation des Richtdiagramms läßt am Empfängereingang ein mit der Rotationsfrequenz des Diagramms (beispielsweise 130 Hz) amplitudenmoduliertes Signal ent­ stehen. Die Phase dieser niederfrequenten Amplitudenmodu­ lation in bezug auf die Phase der für die Erzeugung des rotierenden Diagramms zugeführten Schaltsignale stellt die Peilinformation dar. Der Vergleich der Phase dieser auf­ geprägten Amplitudenmodulation mit der Referenzphase der Schaltsignale wird in einer dem Empfänger nachgeschalteten Auswerteeinheit in bekannter Weise durchgeführt und liefert einen Azimutwinkel als Peilwert.

Die gebräuchlichen Einkanal-Empfänger können durch die Einflüsse der ZF-Selektion und der automatischen Verstär­ kungsregelung (AGC) das Peilergebnis verfälschen.

Die Beeinflussung des Peilwerts durch die Eigenschaften der ZF-Selektion geschieht auf folgende Weise:

Das empfangene Nutzsignal (Meldesignal) ist frequenzmodu­ liert. Die Peilauswertung verwendet die durch das ro­ tierende Diagramm entstehende Einhüllendenmodulation (Peil­ modulation der Amplitude). Durch das Nutzsignal-FM und das nicht ideale ZF-Selektionsfilter im Empfänger entsteht eine zusätzliche (unerwünschte!) Einhüllendenmodulation, die sich der Peilmodulation additiv überlagert. Der Peilwinkel wird durch Rotationsfrequenz-Anteile (130 Hz) dieser zusätzlichen Modulation verfälscht.

Außerdem werden durch die automatische Regelung der Ver­ stärkung zusätzliche Phasenverschiebungen der 130 Hz Kompo­ nenten in den Einhüllenden erzeugt. Diese automatische Verstärkungsregelung ist erforderlich, damit die für die Peilauswertung erforderlichen Einhüllendenmodulation (Peil­ modulation) nicht wegbegrenzt wird.

Es ist daher zur Kompensation dieser Fehler bei der Erfin­ dung vorgesehen, daß ein von einem beweglichen Teilnehmer ausgesandtes Funktelegramm aus zwei aufeinanderfolgende gleichen Signalen besteht, und daß beim Empfang in der ortsfesten Station der Umlaufsinn des rotierenden Richt­ diagramms zwischen den beiden aufeinanderfolgende Signalen umgekehrt wird. Die Kompensation der Peilfehler durch die Links-Rechtsrotationstechnik der Peilantenne wird möglich dadurch, daß für beide Rotationsrichtungen ein gleichstruk­ turiertes Signal empfangen wird.

Damit wird auch der Betrag des durch ZF-Selektion und AGC verursachten Peilfehlern für beide Rotationsrichtungen gleich, das Vorzeichen des Peilfehlers ist für entgegenge­ setzte Drehrichtungen ebenfalls entgegengesetzt. Durch Bil­ dung des arithmetischen Mittelwerts aus den beiden ver­ schiedenen Umläufen gewonnenen Peilwerten ergibt sich ein korrigierter Peilwert, der den durch den Empfänger verur­ sachten Empfängerwinkelfehler nicht mehr enthält.

Dieser korrigierte Peilwert wird von der ortsfesten Station an eine Zentrale übermittelt, die auch noch zugehörige Werte von anderen ortsfesten Stationen auswertet und daraus den genauen Standort des meldenden Teilnehmers bestimmt.

Neben der Peilinformation wird von der ortsfesten Station selbstverständlich auch der Informationsgehalt des em­ pfangegen Telegramms, der beispielsweise Teilnehmernummer, Art der empfangenen Meldung u. ä. enthalten kann, an die Zentrale übermittelt. Gemäß einer Weiterbildung der Er­ findung ist es vorteilhaft, neben der den eigentlichen Informationsgehalt des Telegramms darstellenden Meldung (Teilnehmernummer, Art des Vorfalls . . .) ein Vorsignal zur Synchronisation der Empfangseinrichtung voranzusetzen. Dieser oder ein weiteres Vorsignal kann auch dazu herange­ zogen werden, die automatische Verstärkungsregelung des Empfängers vor Beginn des Informationsteils des Telegramms auf den richtigen Wert einzustellen.

Dieses Vorsignal wird im folgenden anhand der Zeichnung noch veranschaulicht.

Die Figur zeigt den zeitlichen Amplituden­ verlauf A(t) am Empfängerausgang des von einem beweglichen Teilnehmer ausgesandten Funktelegramms. Dieses weist zu Beginn ein erstes Vorsignal V ₁ zur Einstellung der Em­ pfängerregelung auf (Einschwingen des Verstärker). Dieses Vorsignal V ₁ ist zweckmäßig, damit das Ausgangssignal des Empfängers nicht begrenzt wird. Diesem ersten Vorsignal folgt ein weiteres Vorsignal V ₂ zur Synchronisation der Empfangseinrichtung. Danach wird die eigentliche Meldung INF, die Information über den meldenden Teilnehmer, über die Art der Meldung u. ä. enthalten kann, gesendet. Zum Abschluß kann eine Redundanz R zur Bitfehlererkennung noch von Vor­ teil sein. Während der Zeit bis zum Abschluß der Redundanz läuft der erste Auswertezyklus in der Empfangseinrichtung mit beispielsweise links rotierendem Antennendiagramm. An diesen ersten Meldungsblock mit Synchronisationssignal, Informationssignal und Redundanz schließt sich ein zweiter genau gleich aufgebauter Meldeblock an. Während dieses zweiten Blocks ist der Umlaufsinn des Diagramms im Vergleich zum ersten Meldeblock umgekehrt, also beispielsweise rechts rotierend. Die beiden gleichen aufeinanderfolgenden Teile des Telegramms können noch durch eine Pause für den De­ modulator zur Detektierung der Meldewiederholung getrennt sein.

Bei der Auswertung erhält man einen ersten Peilwert aus dem ersten Auswertezyklus und einen zweiten Peilwert aus dem zweiten Auswertezyklus, deren arithmetischer Mittelwert von den durch die Empfangseinrichtungen verursachten Winkel­ fehlern befreit ist. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht die Simulation des rotierenden Antennenrichtdiagramms durch eine Adcockantenne mit rotierendem Goniometer vor.

Eine andere besonders vorteilhafte Ausführung verwendet eine Antennenanordnung mit mehreren nach verschiedenen Azimuten ausgerichteten Richtantennen, die über elektronische Schalt­ mittel zyklisch sequentiell an den Empfänger angeschlossen werden.

Claims (4)

1. Funkmeldesystem mit beweglichen Teilnehmern und orts­ festen Stationen mit Peileinrichtungen, bei welchem die Teilnehmer Funktelegramme aussenden, die in den ortsfesten Stationen nach Informationsgehalt und Einfallsrichtung ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem Teilnehmer ausgesandtes Funktelegramm aus zwei aufeinanderfolgenden gleichen Signalen besteht, daß die Peileinrichtungen der ortsfesten Stationen jeweils einen Umlauf­ peiler mit einem rotierenden Richtdiagramm und einem Ein­ kanal-Peilempfänger aufweisen, und daß die ortsfeste Station beim Empfang eines Funktelegramms den Umlaufsinn des rotierenden Richtdiagramms zwischen den beiden aufein­ anderfolgenden gleichen Signalen umkehrt.

2. Funkmeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Telegramm neben der zu übermittelnden Meldung ein Vorsignal (V ₂) zur Synchronisation der Empfangseinrichtung ent­ hält.

3. Funkmeldesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Peilantennenanordnung eine Adcockantenne mit rotierendem Gonimeter ist.

4. Funkmeldesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antennenanordnung mehrere nach verschie­ denen Azimuten ausgerichtete Richtantenne aufweist, die über Schaltmittel zyklisch sequentiell an den Empfänger angeschlossen werden.