DE3403947A1 - Zweiwegentfernungsmesssystem - Google Patents
ZweiwegentfernungsmesssystemInfo
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- G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
- G01S13/78—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe
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Description
G„Höfgen-H.Euler 40-1
Zweiwegentfernungsmeßsystem
Die Erfindung geht aus von einem Zweiwegentfernungsmeßsystem
wie im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben. Solche Zweiwegentfernungsmeßsysteme sind allgemein b e kannt.
In dem Buch von E.Kramar, , Funksysteme für Ortung
und Navigation, Verlag Berliner Union GmbH, Stuttgart 1973,
Seiten 147 - 159 ist das Zweiwegentfernungsmeßsystem DME
(Distance Measuring Equipment) beschrieben, bei dem die Abfrage- und die AntwortsignaIe aus Doppe IimpuI sen bestehen.
Bei dem DME wird die Entfernungsmeßgenauigkeit unter anderem
durch Fehler, die von Mehrwegausbreitungen verursacht werden,, beeinflußt. Es sind Maßnahmen bekannt,
mittels derer eine Fehlerreduzierung erfolgt.
Sind die Abfrage- und die Antwortstation so zueinander a n geordnet,
daß die Signale beispielsweise die Troposphäre
und die Ionosphäre durchdringen, dann verursachen die Ausbreitungsbedingungen
für die Signale in den Medien, die die Ionsphäre und die Troposphäre bilden, ebenfalls Fehler. Es
ist dann nämlich die gemessene Laufzeit größer als die Lauf-2Q
zeit bei einer geradlinigen Signalausbreitung (der Sollaufzeit.
),d ie der Entfernungsmessung zu Grunde gelegt ist.
ZT/P1-Sm/Ni - 5 -
23.01.1984
G.Höfgen-H.Euler 40-1
Diese KonsteLLation ist beispielsweise bei dem GRANAS-Navigationssystem,
welches in der deutschen Patentanmeldung 3301 613 vorgeschlagen ist, gegeben. Bei dem GRANAS-Navigationssystem
werden Entfernungen zwischen Satelliten
und Bodenstation mittels eines Zweiwegentfernungsmeßsystems
gemessen.
Abweichungen der SignaI laufzeiten bei Signalen, die sich
in der Ionosphäre und/oder Troposphäre ausbreiten, von der
SoLlaufzeit machen sich auch bei anderen Systemen störend bemerkbar. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise auf
das GPS (Global Positioning System) - Navigationssystem zu
verweisen. Bei GPS werden Einwegentfernungsmessungen durchgeführt.
Für das GPS ist es bekannt,wie bei der Einwegentfernungsmessung
Laufzeitabweichungen, die durch die Ausbrei tungseigenschaften
für die Signale in der Ionosphäre .und/oder
der Troposphäre bedingt sind, bei der Auswertung berücksichtigt werden
können. Es wird hierzu auf die Literaturstellen "GPS
User Equipment Error Models" von E.H.Martin, in NAVIGATION,
Journal of the Institute of Navigation, Band 25, Nr. 2 ,
1978, Seiten 201 bis 210 (insbesondere Seiten 207 - 210) und "Tropospheric Range Error Corrections for the NAVSTAR
System" von E.E.Altshu ler und P.M.Kalaghan, Air Force Cambridge
Research Laboraties AF CRL-TR-74-0198, April 1974 verwiesen. Um den "Ionosphärenfehler" berücksichtigen zu
können, werden zur Einwegentfernungsmessung zwei Signale
mit unterschiedlichen Frequenzen ausgewertet. Die Kompensation
des "Troposphärenfehlers" erfolgt gemäß dem Modell von AltshuLer, bei dem unter anderem der Brechungsindex
der Troposphäre und der ElevationswinkeI von der Meßstation
zu der Station, die das zur Einwegentfernungsmessung
verwendete Signal abstrahlt , ausgewertet wird.
G.Höfgen-H.EuLer 40-1
Im Gegensatz zu einem Einwegentfernungsmeßsystem, wo nur
auf einem Signalweg eine Laufzeitabweichung entsteht, sind
bei einem Zweiwegentfernungsmeßsystem auf zwei Signalwegen
(Abfrage- und Antwortsignal) Laufzeitabweichungen vorhanden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zweiwegentfernungsmeßsystem
anzugeben, bei dem die Fehler, die durch Laufzeitabweichungen verursacht werden, kompensiert sind.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
den Unteransprüchen zu entnehmen. Im Anspruch 9 ist eine Bodenstation für das neue Zweiwegentfernungsmeßsystem angegeben.
Bei dem neuen Zweiwegentfernungsmeßsystem ist es von Vorteil,
daß der Zeitpunkt des Empfangs des Antwortsignals
in der Abfrage station bereits der korrigierte Empfangszeitpunkt ist, d. h. aus der Zeitdifferenz zwischen der
Abstrahlung des Abfragesignals und dem Empfang des Antwortsignals
kann unter Berücksichtigung der konstanten Verzögerungszeit
(Sollwert für die Verzögerung) in der Antwortstation und den geräteinternen Laufzeiten direkt in an
sich bekannter Weise die Entfernung zwischen Abfrage- und Antwort station berechnet werden. Zur Korrektur der Laufzweitabweichungen
der Abfrage- und AntwortsignaIe sind insbesondere
in der Antwort station besondere Maßnahmen notwendig
(abgesehen davon, daß die Abfragestation zur Kompensation
des Ionbsphärenfehlers zwei Abfragesignale mit unterschiedlichen
Frequenzen abstrahlt). Es ist ohne Bedeutung, ob die Abfrage- und Antwortsignale impulsförmige
Signale oder geeignete Dauerstrichsignale sind.
G.Höfgen-H.EuLer 40-1
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispieLsweise
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile einer
bekannten Antwortstation eines Zweiwegentfernungsmeßsystem
s, .
Fig. 2 3 Blockschaltbilder eines Teils der Antwort station
für zwei Ausführungsbeispiele, und
^1S- 4 ein Blockschaltbild einer Antwortstation, bei
der beide Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2
und 3 realisiert sind.
Bei dem neuen Zweiwegentfernungsmeßsystem spielt es keine
Rolle, von welcher Art die Abfrage- und AntwortsignaIe sind.
Die Art der Abfrage- und Antwortsigna Ie ist für große Bedeutung
hichsichtIich der gerätetechnischen Realisierungen einzelner
Komponenten. Da diese für die Erfindung ohne Bedeutung sind, wird hierauf nicht näher eingegangen.
Die von einer Abfragestation abgestrahlten Abfragesignale
haben eine Trägerschwingung mit der Frequenz f . Sie wer-
1 den von der Antenne 1 der Antwortstation (Fig. 1) empfangen
und gelangen über einen Zirkulator 2 zu einem Mischer 3, in dem sie mit einem Signal mit der Frequenz F in die ZF-Lage
umgesetzt werden. Das ZF-Signal mit der Frequenz f-~F
gelangt zu einer Einrichtung 4, in der aus dem ZF-Signal ein Triggerimpuls abgeleitet wird. Der von dieser Einrichtung
4 abgegebene Triggerimpuls triggert eine Verzögerungseinrichtung
5 und der so verzögerte TriggerimpuIs triggert
G.Höfgen-H.Euler 40-1
schließlich einen Sender 6. Der Sender 6 erzeugt das Antwortsignal,
dessen Trägerschwingung die Frequenz fj hat.
Das Antwortsignal gelangt über den Zirkulator 2 zu der Antenne
1 und wird von dieser abgestrahlt.
Eine solche Antwort stat ion ist an sich bekannt. Auf Regelungen, die beispielsweise Schwankungen der Verzögerung
infolge von Temperaturschwankungen oder Alterung der Bauelemente
ausregeln, wird hier nicht näher eingegangen, da sie zum Verständnis der Erfindung ohne Bedeutung sind. Bei
einer tatsächlich realisierten Antwort stat ion sind solche Regelungen im allgemeinen jedoch vorhanden und zwar zusätzlich
zu den Einrichtungen, die anhand der Fig.2 und/oder
Fig.3 erläutert werden. Bei dem bereits erwähnten DME ist die Verzögerung so gewählt, daß das Antwortsignal exakt
50/Js nach Empfang des Abfragesigna L s abgestrahlt wird.
Bei dem GRANAS-Navigationssystem ist diese Verzögerung 1,2s.
Bei dem ersten Ausführungsbeispie I, für das die Fig. 2 ein
Blockschaltbild eines Teils der Antwort station zeigt, erfolgt
eine Kompensation der Laufzeitabweichungen, die während
der Signalausbreitung in der Troposphäre verursacht
werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel müssen in der Antwortstation
folgende Informationen vorhanden sein:
1. Koordination Xn , Y o , Z0 der Bodenstation; geo-
D DD
graphische Länge λ und geographische Breite f des
Orts der Antwort st ation
2. Koordination Xg ,Y5 , Z5 der Abfragestation
3. Brechungsindex Ns der Troposphäre
G.Höfgen-H.EuLer 40-1
Sind beide Stationen in Bewegung, dann müssen beide Stationen
ihren jeweiligen Standort bestimmen,und der Standort
der Abfragestation muß zur Antwort station übertragen
werden.
Bei dem bereits erwähnten GRANAS-Navigationssystem befindet
sich die Abfragestation an Bord eines Satelliten und
die Antwort stat ion ist ortsfest auf der Erde angeordnet. Somit müssen die Angaben, die den Ort der Antwort station
festlegen, nur einmal ermittelt und gespeichert werden.
Die AbfragesignaLe sind bei dem GRANAS-Navigationssystem
so aufgebaut, daß sie die Satellitenkoordinaten in kodierter
Form enthalten. Dadurch ist die Satellitenposition
(und somit die Position der Abfragestation)auch in der Antwortstation
bekannt.
Zur Ermittlung des Brechungsindex Ns der Troposphäre ist
in der Antwort stat ion eine an sich bekannte Einrichtung zur Messung des Brechungsindex vorgesehen.
Aus diesen Werten wird nach dem Modell von Altshuler die Laufzeitabweichung At" des AbfragesiganLs ermittelt. At"
ist die Zeit, die das Abfragesignal verglichen mit einer
geradlinigen Signalausbreitung langer unterwegs ist.
geradlinigen Signalausbreitung langer unterwegs ist.
Aus den gemessenen Werten wird
At" nach der Gleichung
At" = G (α ) . H Ch) . F (h, Ns) CD
berechnet.
G.Höfgen-H.Euler 40-1
Hierbei sind:
α: ELevationswinkel
h: Höhe des SateLLiten über dem Meeresspiegel (NN)
G, H und F: empirisch ermittelte Funktionen.
Auf die Funktionen wird im einzelnen nicht eingegangen, da
diese aus dem Bericht von Altshuler und Kalaghan bekannt sind.Die Funktionen enthalten empirisch ermittelte Werte, die
jeweils in größeren Zeitabständen (ca. 10 Jahre) neu ermittelt
werden.
Der so ermittelte Korrekturwert At" ist unabhängig von der
Frequenz des Abfragesignals. Die Laufzeitabweichung ist sowohl
beim Abfrage- als auch beim Antwortsignal vorhanden.
Deshalb wird die an sich konstante Verzögerungszeit δ ,die
die Zeitdifferenz zwischen dem Empfang des Abfragesignals
und der Abstrahlung des Antwort signa I s ist, um 2At" verkürzt.
Damit ist Summe aus den Laufzeitabweichungen des
Abfrage- und des Antwortsignals und der Verzögerung in der
Antwort station gleich δ , d. h. gleich dem Wert, der systembedingt
konstant sein soll, der in der Abfragestation b e kannt ist und der der Entfernungsauswertung zu Grunde gelegt
wird. Man erhält also eine Korrektur der Ausbreitungsfehler,
ohne daß in der Abfragestation zusätzliche Maßnahmen
erforderlich sind.
Anhand der Fig. 2 wird erläutert, wie die Antwortstation
gemäß Fig. 1 abgewandelt werden kann, um zur neuen Antwortstation,
bei der der Troposphärenfehler korrigiert
G.Höfgen-H.EuLer 40-1
wi rd, zu ge Langen.
Das Ausgangssigna L des Mischers 3 wird nicht nur der Einrichtung
4 zur Erzeugung des TriggerimpuLses sondern auch
einem Demodulator 13 zugeführt. Dieser demodu I iert das
empfangene Abfragesignal und dekodiert die in diesem enthaltenen
Koordinaten X„ , Y„ , Z„ der Abfragestation.
Diese Koordinaten werden einem Rechner 11 zugeführt. In diesem sind außerdem die Angaben Xn , Y0 , Z_ , / und
λ für die Antwort stat ion gespeichet. In der Antwortstation ist ferner eine Meßeinrichtung 14 enthalten. Diese
mißt den Brechungsindex Ns der Troposphäre. Ns wird ebenfalls
dem Rechner 11 zugeführt. In dem Rechner wird, wie oben beschrieben/ 2At" berechnet.
Im Gegensatz zur Antwortstation nach Fig. 1, bei der die
Verzögerungseinrichtung 5 eine konstante Verzögerung e r zeugte,
ist bei der neuen Antwort stat ion eine steuerbare Verzögerungseinrichtung vorgesehen. Diese wird vom Rechner
11 so gesteuert, daß die resultierende Verzögerung gleich
£ - 2Δ t" ist.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, für das anhand der
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Teils der Antwortstation
zeigt, erfolgt eine Kompensation der Laufzeitabweichungen,
die während der Signalausbreitung in der Ionosphäre verursacht
werden.
Es ist bekannt, daß die SignaLausbreitung in der Ionosphäre
dispersiv ist. . Ein Signal breitet sich in der Ionosphäre frequenzabhängig auf unterschiedlichen Wegen aus;
dementsprechend ist auch die Signa I laufzeit in der Iono-
G.Höfgen-H.Euler 40-1
share frequenzabhängig.
Diese Eigenschaft wird zur ErmittLung eines Korrekturwertes ausgenützt. Von der Abfragestation werden anstatt
eines AbfragesignaLs zwei AbfragesignaLe mit unterschied-Liehen
Frequenzen f. und f ~ abgestrahlt; ein Zahlenbeispiel: f .j = 1, 575 GHz
f 2 = 1, 228 GHz
f , = 1, 654 GHz (f3 = Frequenz des Antwortsigna I s)
f 2 = 1, 228 GHz
f , = 1, 654 GHz (f3 = Frequenz des Antwortsigna I s)
Die beiden Abfragesignale kommen bei gleichzeitiger Abstrahlung
von der Abfragestation zu den Zeitpunkten τ. und Tp in der Antwortstation an. Aus diesen Zeitpunkten
(oder der Differenz Ar= T1- τ2 ) und den Frequenzen der
AbfragesignaLe wird ein Korrekturwert At ermittelt. Erfolgt
die Abstrahlung der beiden Abfragesignale von der Abfragestation nicht gleichzeitig, dann muß dieser Zeitversatz
bei der Bestimmung von Ax berücksichtigt werden.
Der Korrekturwert, um den die Verzögerungszeit 6 reduziert
werden muß, ist 2Δ t, da sowohl beim Abfrage- als auch beim
Antwortsignal eine Laufzeitabweichung auftritt. Es ist
4t =
1 -
f2 f
T2 T2
Wie bereits erwähnt, ist die Laufzeitabweichung frequenzabhängig.
Deshalb und weil die Frequenz des Antwort signaIs von den
Frequenzen des Abfragesignals unterschiedlich ist, ergibt
G.Höfgen-H.Euler 40-1
eine Reduzierung von öum 2At zwar eine Korrektur der Laufzeitabweichung,
jedoch ist diese noch mit einem Fehler behaftet,
der dadurch verursacht wird, daß f, von f.. und f^
abweicht.
Eine weitere Verbesserung der Meßgenauigkeit erhält man,
wenn man diese Tatsache bei der Ermittlung des Korrekturwerts mit berücksichtigt.
Wie oben erwähnt ist die Laufzeitabweichung für das Abfragesignal
At. Die Laufzeitabweichung für das Antwortsignal
ist dann
2
At' At . -^2--
At' At . -^2--
Zur Elimination der Laufzeitabweichungen für das Abfragesignal
und das Antwortsignal wird die Verzögerungszeit 6
um At + At1 reduziert, d. h. der Korrektor ist At + At1.
Nachfolgend werden ausgehend von den oben genannten Frequenzen mögliche Zahlenwerte angegeben:
Λτ = - 35,3 ns
At = 10 ns
At = 10 ns
Anhand der Fig. 3 wird erläutert, wie die Antwortstation
gemäß Fig. 1 abgewandelt werden kann, um zur neuen Antwortstation, bei der der Ionosphärenfehler korrigiert
wird, zu gelangen.
Da von der Antwort station zwei Abfragesignale mit den
unterschiedlichen Frequenzen f., f-, empfangen werden,
G.Höfgen-H.EuLer 40-1
sind am Ausgang des Mischers 3 ZF-Signale mit den Frequenzen
f1 - F und f2~ F vorhanden. Dem Mischer 3 sind zwei auf diese
Frequenz abgestimmte Bandpässe 7, 8 nachgeschaLtet. Die
Ausgangssignale der Bandpässe werden jeweils einer Einrichtung
4, 9 zur Erzeugung eines Triggersignals zugeführt.
Die beiden Triggersignale werden einer Zeitmeßeinrichtung
10 zugeführt, die die Zeitdifferenz Δ τ zwischen den beiden
Triggerimpulsen, die zu den Zeitpunkten T1 und T2 vorhanden
sind, mißt. Die Zeitmeßeinrichtung kann als Zähler realisiert
sein, der beim ersten Triggerimpuls gestartet und
beim zweiten gestoppt wird. Aus dem Zählerstand und der
Taktfrequenz, mit der der Zähler gesteuert wird, ergibt sich
die Zeitdifferenz.
Der Triggerimpuls der einen Einrichtung 9. zur Erzeugung
eines Trigger impulses (Zeitpunkt T1) wird nicht nur der
Zeitmeßeinrichtung 10 zugeführt, sondern er triggert auch
die steuerbare Verzögerungseinrichtung 12. Die Verzögerung
wird, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, von dem
Rechner 11 gesteuert. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
3 wird die Korrektur der an sich konstanten Verzögerungszeit
δ wie oben angegeben aus At und f ^ und f-, oder aus Λτ und
f -j, f_ und f, berechnet.
Welche Korrektur durchgeführt werden soll, hängt von der Anwendung
des Zweiwegentfernungsmeßsystems ab; hier insbeson- dere davon, wo sich die Abfrage- und die Antwort station befinden,
weil der Ausbreitungsweg für die Signale von der
Lage dieser beiden Stationen abhängt. Müssen die Signale die
Troposphäre und die Ionosphäre passieren und wird höchste
G.Höfgen-H.Euler 40-1
Entfernungsmeßgenauigkeit verlangt, dann müssen sowohl
die Korrekturen gemäß AusführungsbeispieL nach Fig. 2
als auch Korrekturen gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 3
durchgeführt werden. Weiterhin sind zusätzliche Korrektüren
möglich, wenn noch andere Laufzeitabweichungen, die
von einem Ausbreitungsmedium verursacht werden, vorliegen.
Der gemeinsame Gedanke ist stets, den ausbreitungsmediumbedingten
Laufzeitfehler des Abfragesignals zu ermitteln
und die an sich konstante Zeitdifferenz zwischen dem Empfang des Abfragesignals und der Abstrahlung des Antwortsignals
so zu korrigieren, daß die Laufzeitfehler reduziert
oder beseitigt werden.
F.in Ausführungsbeispiel, bei dem sowohl die in der Troposphäre
als auch die in der Ionosphäre verursachten Laufzeit-'
abweichungen korrigiert werden, wird anhand der Fig. 4 erläutert.
Das in der Fig. 4 dargestellte Blockschaltbild setzt sich aus den Blockschaltbildern gemäß den Fig. 1 bis
3 zusammen. Gleiche Einrichtungen sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
2Q Das von der Antenne 1 empfangene Signal gelangt über den
Zirkulator 2 zu dem Mischer 3. Das Ausgangssignal des
Mischers wird den beiden Bandpässen 7 und 8 zugeführt, denen jeweils eine Einrichtung zur Erzeugung eines Triggerimpulses 4, 9 nachgeschaltet ist. Deren Ausgangssignale
werden der Einrichtung 10 zur Messung der Zeitdifferenz Δ τ
zugeführt. Das Ausgangssignal der einen Einrichtung 9 zur
Erzeugung eines TriggerimpuIses (Zeitpunkt Tl ) wird der
steuerbaren Verzögerungseinrichtung 12 zugeführt. Das Ausgangssignal
der Zeitmeßeinrichtung 10 ( Ατ ) wird dem
Rechner 11 zugeführt. Der Rechner 11 erhält die Eingangs-
G.Höfgen-H.Euler 40-1
werte f*, fpr f? Weiterhin erhält er die Koordinaten der
Abfragestation (X , Y , Z ) die von dem Demodulator 13
ermittelt wurden. Das Eingangssignal des Demodulators 13
ist das AusgangssignaI des Mischers 3. Die Meßeinrichtung
14 ermittelt den Brechungsindex N- der Troposphäre und
ist das AusgangssignaI des Mischers 3. Die Meßeinrichtung
14 ermittelt den Brechungsindex N- der Troposphäre und
führt diesen Wert ebenfalls dem Rechner 11 zu. Dem Rechner
11 werden schließlich noch die Koordinaten zur Antwortstation X o , Y _, , Z ///λ zugeführt. Aus diesen Werten berechnet
der Rechner 11 wie oben angegeben einen Korrekturwert,
um den die an sich konstante Verzögerung in der Antwortstation verkürzt wird. Der Korrekturwert wird der steuerbaren
Verzögerungseinrichtung 12 zugeführt. Das Ausgangssignal
der steuerbaren Verzögerungseinrichtung 12 steuert
den Sender 6 und dieser gibt das Antwortsignal mit der Frequenz f, ab.
den Sender 6 und dieser gibt das Antwortsignal mit der Frequenz f, ab.
Claims (9)
- STANDARD ELEKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFT
STUTTGARTG.Höfgen-H.EuLer 40-1Patentansprüche(1.) Zweiweqentfernunqsmeßsystem, bei dem von einer Abfrage-station zu einer Antwortstation ein AbfragesignaL abgestrahlt wird, bei dem in der Antwortstation die Ankunftszeit des AbfragesignaLs ermittelt wird, und bei dem von der Antwort station nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit <S nach Empfang des Abfragesignals ein Antwortsignal zu der Abfragestation abgestrahlt wird, dadurch gekennzei c h η e t, daß in der Antwort station die Abweichung der Laufzeit des Abfragesignals von der Sollaufzeit, welche von den Ausbreitungsbedingungen des Mediums oder der Medien, in dem/denen sich das Abfragesignal ausbreitet, ermittelt (11) wird, und daß die Verzögerungszeit 6, nach der das Antwortsignal abgestrahlt wird, abhängig von der ermittelten Laufzeitabweichung des Abfragesignals so verkürzt (11,12) wird, daß die Laufzeitabweichungen für das Abrage- und das Antwortsignal zumindest weitestgehend eliminiert werden. - 2. Zweiwegentfernungsmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Abfragestation zwei Abfraqesignale.y die voneinander unterschiedliche Frequenzen(f , f ) aufweisen, abgestrahlt werden, daß in der Ant-1 2ZT/P1-Sm/Ni - 2 -G.Höfgen-H.EuLer 40-1wortstation die Ankunftszeiten Ct1 τ_ ) beider AbfragesignaLe er-mitteLt werden, daß die Differenz (Δτ) zwischen den beiden Ankunftszeiten ermitteLt (10) wird, daß abhängig von dieser Zeitdifferenz und den Frequenzen der beiden Abfragesignale die Laufzeitabweichung ermitteLt wird, und daß abhängig von dieser Laufzeitabweichung der Wert ermitteLt wird, um die Verzögerungszeit 6 verkürzt wird.
- 3. Zweiwegentfernungsmeßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung des Wertes,q um den die Verzögerungs.zeit δ verkürzt wird, zusätzlich die Frequenz des Antwort signaIs (f, ) berücksichtigt wird.
- 4. Zweiwegentfernungsmeßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert, um den die Verzögerungszeit 6 verkürzt wird, gemäß der GleichungEAt =Tlermittelt wird; wobei x\ und t2die Ankunfszeiten der beiden'Ab-'fragesignale mit den Frequenzen f und f sind.1 2
- 5. Zweiwegentfernungsmeßsystem nach Anspruch 3 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert ,um den die Verzögerungszeit & verkürzt wird, gleichAt+ At1 ist, wobei At'gemäß der GleichungΛ.ermittelt wird, wobei f die Frequenz des Antwortsignals ist.G.Höfgen-H.Euter 40-1
- 6. Zwei wegent f ernungsmeßsy st em nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert, um den die Verzögerungszeit överkürzt wird, aus dem Brechungsindex Ns des Mediums, in dem sich das AbfragesignaL ausbreitet, der Höhe h über Meereshöhe CNN) der Abfragestation und aus dem ELevationswinkel α , unter dem die Abfragestation von der Antwort station aus zu sehen ist, ermittelt wird.
- 7. Zweiwegentfernungsmeßsyst em nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsdaten der Abfragestation zu der Antwortstation übertragen werden und daß der ELevationswinkeL α aus den Positionsdaten der Abfrage- und der Antwort station ermittelt wird.
- 1^ " Zweiwegentfernungsmeßsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antwort station eine Einrichtung (14) zur Messung des Brechungsindex des Ausbreitungsmediums vorgesehen ist.
- 9. Bodenstation für ein Zweiwegentfernungsmeßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Einrichtung (11) vorgesehen ist, die die Werte, um die die Verzögerungszeit (6) zu verkürzen ist, ermittelt, und daß eine steuerbare Verzögerungseinrich- * tung (12) so gesteuert wird, daß die Zeit zwischen dem Empfang eines Abfragesignals und der Abstrahlung eines Antwort signa I s gleich der korrigierten Verzögerungszeit ist.
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FR (1) | FR2559273A1 (de) |
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